【摘

要】隨著知識經(jīng)濟時代的到來，我國的科學、技術、工程、數(shù)學等多方面都得到了非常大的發(fā)展。在這個背景之下對學生的要求更高，不僅要求小學生掌握書本知識，也需要培養(yǎng)小學生的科學素養(yǎng)。小學機器人教學活動是為了開化學生的思維模式，讓學生不要固定在一個模式下思考。因此，在進行教學的過程中需要采用科學合理的教學方式，提升小學教育的教學效率。通過實例證明，將STEM和小學教學相融合是高效且實用的一種方法。【關鍵詞】STEM教育;小學;機器人教學我國現(xiàn)階段處于高速發(fā)展階段，對人才的需求非常迫切，而STEM人才更是緊缺，因此，現(xiàn)階段各個層次的教育都會積極融入STEM的教學模式。STEM具有很高的應用價值，主要體現(xiàn)在工程、數(shù)學、科學、技術方面，雖然在短期之內(nèi)學生可能對這些知識不會用到很多，但是從長遠發(fā)展來看，STEM教學模式帶給學生的思維模式可以讓學生受用一生。一、STEM教育的概念和發(fā)展背景STEM是集科學、技術、工程、數(shù)學四個學科的特點和學習方法于一體的教學模式。STEM的核心是跨學科應用，把零碎的知識和實際操作的過程轉化為實際生活中解決問題的能力，也就是將知識變得可以靈活運用，不再只是書上的死板知識，并將原本互相獨立的學科聯(lián)系成為一個整體。STEM除了具有跨學科性，還具備其他很多特點。進入21世紀以來，科學和工程成為各個國家創(chuàng)造財富、發(fā)展經(jīng)濟的重要渠道。在這個背景之下，社會各界對STEM人才的需求越來越多。美國由于發(fā)展一直處于世界領先地位，很早就意識到了STEM相關學科的重要性，所以在很長一段時間內(nèi)，投入大量的資金、人力、物力對國內(nèi)的STEM相關專業(yè)進行建設和發(fā)展，在之后取得了一定的進展，為美國培養(yǎng)了很多該方面的人才。我國對這個問題的認識較晚，在2016年才開始大力發(fā)展STEM相關的教育，運用新型的教育模式，提升學生的創(chuàng)新意識和各項能力。二、機器人教學的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題（一）發(fā)展過程隨著在世界范圍內(nèi)興起的機器人教學狂潮，我國也出版了相關的機器人教育書籍，并開始逐漸發(fā)展機器人教育。機器人教育也逐漸被很多小學引入，以選修課或必修課的形式，成為大多數(shù)小學中不可缺少的一門課程。同時，機器人教育的知識也可以在其他的學科中得到應用，如數(shù)學、物理等學科，讓學生在這些學科的學習中也得到了很大的發(fā)展。現(xiàn)在的教育和傳統(tǒng)教育的區(qū)別在于傳統(tǒng)教育注重學生的“聽說讀寫”，而機器人教育在很大程度上提升了學生的實際操作能力。重視學生動手能力的提升是現(xiàn)階段教育的工作重點。傳統(tǒng)教育的短板在于純粹的知識灌輸讓學生失去了對學習的興趣，逐漸缺少學習的主動性。缺少實踐的教育只能是紙上談兵，從長遠來看不利于學生的全方位發(fā)展。機器人教育讓孩子自己動手，將理論結合實踐，可以培養(yǎng)孩子跨學科知識的應用能力，同時也能培養(yǎng)學生的學習興趣，讓學生在輕松愉悅的環(huán)境中取得進步。（二）機器人教育現(xiàn)階段存在的問題1.教師形成性教育意識的缺失中國教育一直采用“老師講，學生聽”的這種模式，學校重視的是學生的升學率以及考試中獲得高分，學校熱衷于將更多學習好的孩子送入名校進行學習，以此來提升學校的地位。在這種應試教育大環(huán)境下，很多老師就算有了新的想法、新的教學方式，迫于壓力也不敢輕易嘗試。而且在小學教育中，各個科目的老師也只是將自己的學科作為重點，完全不將其他學科的教育教學放在心上，各自為政。機器人教育是近些年才得到廣泛開展的一門新興的學科，由于機器人學科是集中了很多學科的教學方式，而每個學科的老師將自己的學科作為獨立的教學整體，所以學生在學習機器人學科的過程中只是了解了一些基礎的理論知識，并沒有和其他學科建立聯(lián)系，學習過程比較枯燥，逐漸就失去了對機器人學科的興趣。學校和老師也只是關心學生的主要學科學習成績，這樣就形成了一個惡性循環(huán)，中國的小學機器人教育學科才一直沒有得到很大的發(fā)展。2.學生教育主體地位的缺失“教育樹人成才”，學生在整個教學活動中應該處于主體地位。在教育過程中，學生的學習是不可取代的，只有學生全面參與教育教學活動，并在這個過程中真正理解和體會，才能使教育具有意義，確保教育活動高效開展。在課上課下，將老師的教和學生的學結合起來，才是培養(yǎng)人才的正確途徑。但是就目前的機器人教育而言，很多老師將教育教學活動的過程完全由自己掌控，并不在乎學生的參與程度。在很多的機器人教育活動中，老師在提前計劃好流程之后，活動的走向完全就不會發(fā)生任何改變，甚至一些活動給人一種走過場的形式主義感。機器人教育的形式過于單一，學生的自主學習和互相評價的過程完全沒有展現(xiàn)出來，學生的主體地位在教育教學活動中沒有得到體現(xiàn)。這種情況下的機器人教育活動并沒有起到作用，反而讓學生對機器人教育的目的產(chǎn)生了一些錯誤的理解。三、學科融合的意義學科融合便于形成知識體系，加深對知識點的理解。融合過程中，兩個學科的學習方法和思想都會得到挖掘，之后在一次次的教學過程中逐漸產(chǎn)生更加高效的新型學習方法。這對學生學習這些學科的知識具有推進作用，也讓學習更加高效，有利于學生的全面發(fā)展，從而提升學生的核心素養(yǎng)。此外，在教學過程中，不同學科之間會有交叉的知識內(nèi)容，因此，促使學科融合的進一步發(fā)展，對學生基礎知識能力的提升有極高的價值。教師應當不斷提升學生對學科融合重要性的認識，同時在教學過程中加強對學科融合措施的改進和提升。四、融合STEM教育模式的小學機器人教學如何高效開展（一）加強教學的實踐性小學的機器人教育也是一門實踐性較強的課程，所以在與STEM教育進行融合的時候也需要注意加強學科的實踐性。在小學的教學過程中主要是利用STEM教育的思想和方法，促進機器人教育的發(fā)展。如信息技術老師聯(lián)合美術老師組織學生進行創(chuàng)客活動——奇思妙想護平安。由學生提供創(chuàng)意和想法，信息技術老師指導學生利用奧斯坦丁套件完成硬件搭建和程序編寫，構建“智能療養(yǎng)院”模型，其中包括根據(jù)室內(nèi)溫度智能通風、調(diào)節(jié)溫度、健全的安防報警系統(tǒng)、智能送餐等多種功能。再由美術老師組織學生用積木、橡皮泥等工具搭建主體模型、完善周邊設施和場景布置，之后用各種顏料進行上色，最終完成創(chuàng)作。再比如聯(lián)合信息技術與科學，構建智能植物成長園，讓每個學生挑選自己喜歡的植物在成長園中進行培養(yǎng)，由科學老師為學生講解適合各種植物生長的日照時間、生長土壤、澆水的時間間隔和澆水量的多少。學生根據(jù)科學知識找來植物的生存土壤，將水管預埋在土壤中，學生再根據(jù)每種植物的需水量和澆水時間間隔，在信息技術老師的指導下編寫程序控制閥門，實現(xiàn)多學科的融合過程，讓學生在實際操作中學習知識。通過具體的實踐措施，能夠促使學生將學習到的理論知識應用于實踐過程中，促使理論知識的掌握更加有效。同時實踐過程本身是對學生積極性調(diào)動的有效措施，學生在小學階段往往動手能力較強，且好奇心較重，因此，利用實踐操作可以有效激發(fā)學生的積極性，讓學生在具體操作過程中真正掌握知識。（二）開展趣味性強的教學環(huán)節(jié)興趣是激發(fā)小學生對這門學科進行深入學習和了解的關鍵因素，開展趣味性強的教學環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學生學科興趣的關鍵措施。例如，學習機器人課程就需要了解機器人的編程語言，老師可以鼓勵學生利用“圖形化編程”對機器人進行操作，讓學生通過拖動圖標和加入一些簡單的參數(shù)來操控機器人完成一系列操作，如操作機器人拿起桌子上的蘋果、用筆寫一個字。在這種實際的趣味教學中，學生不會在枯燥乏味的程序語言中摸不著頭腦，同時他們初步了解了程序設計的原理和思想，提高了學生的思維能力和創(chuàng)新能力。這種實際操作的過程賦予了學生自信和學習機器人的動力、興趣，有利于今后相關的教學活動開展。興趣是調(diào)動學生學習積極性，以及促使學生更加主動地進行知識學習的重要基礎。因此，教師在小學機器人的教育過程中就應當注重學生的興趣點，并在教學過程中有效地利用學生興趣點進行著重開發(fā)和管理，將學生的興趣轉換為實踐活動。在具體的應用過程中，教師可以借助情境模擬、實踐操作、案例講解，以及游戲等教育形式，將理論知識與實踐活動充分融入，使學生能夠真正實現(xiàn)在游戲中學習，在學習中游戲，達到寓教于樂的重要目標。為了切實提高學生的興趣，還可以在教學過程中進行留白設計，讓學生自己進行思考和實踐活動。當學生通過自己的實踐操作，最終達成學習目的之后，學生也能提升學習的積極性，以及增強個人的自信心，這種教學措施有利于激發(fā)學生對小學機器人學習的興致，也有利于教學后期的開展。（三）根據(jù)學生的個體差異開展教學每個學生都是不同的個體，他們都有自己的特長和缺點，教師在開展教學活動時不能以統(tǒng)一標準來安排任務，需要根據(jù)每個人的具體情況進行分析。例如，教師在教學一些較難的程序語言或者比較復雜的機器人構件，給學生布置具體的操作任務時，可以讓理解能力和動手能力較強的同學自己獨立完成操作，對能力較弱的同學，教師在旁邊進行指導，確保讓每個學生在接受一節(jié)機器人課程之后都能將收獲最大化，都能達成本節(jié)課的教學目標。因此，教師在教學過程中應切實關注不同學生之間存在的差異，對學生實施差異化教學，促使每個學生都能在學習過程中真正發(fā)揮個人能力，并提升集體的專業(yè)知識能力。此外，教師不僅需要關注學生之間的差異，還應針對不同學生之間的差異，以小組合作學習的方式，讓表現(xiàn)較好、能力較強的學生對后進生進行幫助，最終才能促使小學機器人教學效果更好。此外，在教學過程中，教師還應注重循序漸進地進行教學，只有讓學生一步