摘 要：隨著科技的發(fā)展，機器人課程在教育領域中越來越受重視。隨著STEM教育理念日益完善，機器人課程教學不僅可以讓學生獲得更多的知識，還可以激發(fā)他們的創(chuàng)造力，讓他們擁抱未來。為此，我們可以結合STEM教育理念，在高中階段開發(fā)一系列的機器人課程，以幫助學生更好地掌握信息技術知識，促進學生信息技術素養(yǎng)的提升。文章闡述了STEM理念下機器人課程教學對提升學生信息技術素養(yǎng)的作用，分析了STEM理念下機器人課程教學存在的問題，探討了開展STEM機器人課程提升學生信息素養(yǎng)的策略。

關鍵詞：STEM理念；機器人課程；信息素養(yǎng)

基金項目：本文系甘肅省定西市教育科學“十四五”規(guī)劃2022年度立項課題“基于STEM理念的機器人項目式教學設計與實踐研究”（課題立項號：DX［2022］GHB0102）的階段性成果。

作者簡介：李玉文（1980—），男，甘肅省定西市臨洮縣文峰中學。

STEM教育理念是一種融合多種學科、教學和社會實踐等元素的綜合性課程教學理念，它為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供了支持。部分學生在學習中存在偏科的情況，導致他們的能力發(fā)展并不平衡。在新時代背景下，新的教育改革倡導將綜合實踐課程納入教育體系，以促進學生各方面能力全面發(fā)展。通過綜合實踐課程，引導學生從多個角度探索生活和社會，培養(yǎng)他們的問題解決能力和實際操作技巧，與STEM教育理念的核心思想是完全相同的。STEM教育理念是一種重要的教學理念，它能夠促進學生創(chuàng)新能力的發(fā)展，提升學生的綜合素養(yǎng)。因此，我們需要深入研究這一理念，并探究將它與信息技術課程教學相結合的方法。

一、STEM理念下機器人課程教學對提升學生信息技術素養(yǎng)的作用

（一）激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神

隨著科技水平的飛速發(fā)展，我國青少年機器人競賽活動越來越火熱，賽事水平得到了顯著提升。然而，要想使機器人課程真正走進課堂，我們必須改變傳統(tǒng)的教學模式，更新教學理念，讓學生更好地參與到課堂活動中，從而培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新思維。STEM理念下的機器人課程從課程性質來看是一門充滿活力、具有實踐性和綜合性的活動課程。在課程教學中，教師要基于學生參與活動的實際情況，引導他們在勤于動手、善于實踐和樂于思考中發(fā)展科技創(chuàng)新思維，培養(yǎng)他們發(fā)現問題、提出問題和解決問題的能力，從而提升學生的信息技術綜合素質?；诖?，教師在教學中應該根據學生不同的信息技術水平、學習能力和學習興趣，設計一系列有代入感和啟發(fā)性的問題，以此幫助學生更好地理解知識，提升創(chuàng)新能力。

（二）基于操作發(fā)展學生實踐能力，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力

通過STEM理念下機器人課程的學習，學生可以掌握更多的信息技術知識，提升自身的實踐能力，發(fā)展邏輯思維能力。比如，學生在參與足球機器人競賽項目的過程中，可以將進攻的機器人改裝成守門的防御機器人。在此過程中，教師要基于項目式教學的需求，給學生列出詳細的解決方案，讓學生更好地了解此類機器人的特性，從而培養(yǎng)學生的動手操作能力，讓學生更好地發(fā)掘自身的信息技術學習潛力［1］。同時，教師還應該指導學生從最初的想法出發(fā)，一步一步地設計機器人的功能，最終達成預期的目標，以此培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。

（三）通過機器人競賽，拓展學生信息技術素養(yǎng)發(fā)展的渠道

為了提高學生的機器人設計能力，教師可為他們提供更多的機會，推薦他們參加科技節(jié)、各種機器人競賽等。此外，教師也可以在校內舉辦各種機器人競賽活動，以開闊學生的視野，增強他們的自信心。這樣可以有效提升信息技術課堂教學的效果，拓寬學生信息技術素養(yǎng)發(fā)展的渠道。然而，在目前的機器人課堂教學中，仍然存在一些問題，為此，教師應加強對機器人課堂教學實踐的研究，摒棄以往灌輸式的教學方式，重視實踐操作，以促進學生信息綜合素養(yǎng)的發(fā)展。

二、STEM理念下機器人課程教學存在的問題

機器人課程教學旨在幫助學生掌握相關技能，培養(yǎng)學生的自主學習能力，提升他們的綜合素質。在機器人課程教學中，教師引入電子傳感器、人工智能等前沿技術，不僅可以提升學生的知識水平，還可以激發(fā)他們的編程熱情，鍛煉他們的計算能力、創(chuàng)造性思維，為他們的未來發(fā)展打下堅實的基礎。目前，STEM理念下的機器人課程教學還存在如下問題。

（一）過于注重比賽，忽視信息素養(yǎng)的培養(yǎng)

隨著技術的發(fā)展，越來越多的學校開始重視機器人課程教學，并且積極組織各種機器人比賽，旨在幫助學生深入理解和掌握機器人技術，提高他們的實踐能力。然而，目前機器人課程教學仍然停留在傳統(tǒng)的競賽形式上，部分學校和教師過于重視比賽，卻忽視了學生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，導致學生雖然參加了機器人競賽，但卻沒能深入理解相應的知識與內涵。

（二）機器人課程，普及度不高

隨著科技的進步，越來越多的學校開始重視機器人課程，這使得機器人課程開始從選修課、興趣課和課下活動等形式轉變?yōu)橐詯酆脼橹鞯臋C器人課程教學形式，但普及度仍然不高。此外，由于學校的信息技術教學目標不夠明確，部分高中學校更關注高考升學方面的事情，加上缺乏科學的教學方法和統(tǒng)一的教材，導致機器人項目式教育的發(fā)展受到了一定的限制，機器人課程教育效果不盡如人意。

（三）教師專業(yè)素養(yǎng)有待提升

STEM理念下的機器人課程教學的實施，需要優(yōu)秀的教師團隊的支持。然而，部分學校只注重文化課教師團隊的建設和培養(yǎng)，對信息技術人才的引進和培養(yǎng)力度不夠，缺乏有一定專業(yè)背景和信息技術素養(yǎng)的機器人課程教師，也較少組織相應的培訓，這導致機器人課程教師的整體教學水平不高。對此，學校要重視起來，積極引進相應的優(yōu)秀人才，多開展相應的培訓活動，加大對本課程的支持力度，從而提升STEM理念下機器人課程教學的效果。

三、開展STEM機器人課程提升學生信息素養(yǎng)的策略

（一）以任務驅動的教學模式培養(yǎng)學生自主學習新知識的能力

任務驅動教學模式指的是在課堂上，教師根據學生的不同水平，設計不同的任務，通過任務促使學生掌握相應的知識。這種模式旨在提升學生發(fā)現問題、解決問題的能力，培養(yǎng)他們的獨立思考能力。在這種模式下，教師會設計各種不同的任務，幫助學生掌握新的知識。在任務驅動教學模式中，通過基于課堂實踐活動的討論，學生有更多機會表達自己的觀點。教師需要根據學生的能力水平來安排課堂實踐活動，并及時回答他們的疑問。

任務驅動教學模式強調將任務目標與現實情境相結合，讓學生通過完成真實的任務來學習［2］。通過這種方式，學生不僅能夠獲得成就感，還能夠激發(fā)好奇心，學會獨立思考，獲得自主學習新知識的能力。

（二）以團隊合作學習的模式培養(yǎng)學生協(xié)作探究的能力

通過團隊協(xié)作，學生可以更好地進行科技實驗，提升組織能力和管理能力?！耙匀藶楸尽钡慕逃砟钜蠼處熥寣W生以分組、分工、協(xié)作等方式參與到機器人課堂教學中，以此來激發(fā)他們的學習興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力和協(xié)作探究能力。在收集問題、分析教學重難點的基礎上，教師要提煉出有價值的探究主題，并采取有效的措施，如團隊合作學習等，激發(fā)學生的學習興趣，讓學生擺脫被動學習的狀態(tài)，主動學習知識，深入理解知識。為了調動學生的積極性，教師可以組織一些小組競賽和最佳方案討論會等實踐活動，讓學生在交流和分享的過程中，運用知識，深入理解知識。這樣，在團隊合作學習中，學生可以相互交流，和同學共同探索知識，一起完成任務，獲得協(xié)作探究能力、思維發(fā)散能力的提升。

（三）充分利用高校的STEM教育資源提升師生技術素養(yǎng)

目前，由于缺乏專業(yè)的教師和課本以及相關的實踐經驗，在實施機器人課程教學時，學校要積極利用高校的STEM教育資源，并結合本校的機器人課程教學情況，組建一支高素質的教師團隊，以促進機器人課程教學的發(fā)展。為了更好地提升學生的機器人技術水平，學校的相關教師團隊應多借鑒國內外先進的教育理念，結合本地資源，研發(fā)一系列獨具特色的機器人課程。對此，學?？梢詮母咝Ｒ霌碛胸S富知識和技能，具備較強的技術素養(yǎng)的年輕教師，為學生提供實踐性的指導，使他們能夠更好地掌握技術，從而達成教學目標。

（四）豐富STEM理念下機器人教學項目的課程資源

采用項目式教學的機器人課程可以顯著提高學生的創(chuàng)新、分析、協(xié)作、溝通、批判性思考等多方面的能力，深受學生的歡迎。然而，由于項目式教學的要求較高，普通學生很難在短時間內達到相應的標準［3］。因此，學校應與高校、科研院所以及相關企業(yè)建立良好的關系，共同努力，不斷改進、完善機器人課程的內容，使之更加符合實際需求。學校應該積極制作有深度、涵蓋范圍廣、具有前沿性的課程資源包，同時還要提供簡單易懂的教具，豐富STEM理念下機器人教學項目的課程資源，以滿足不同年齡段學生的學習和實踐需求，提升學生的信息素養(yǎng)。

（五）探索基于“互聯(lián)網+”的教育新模式

在STEM理念下的機器人課程教學中，我們可以將傳統(tǒng)的課堂教學與實踐相結合，充分利用互聯(lián)網信息技術的優(yōu)勢，創(chuàng)建豐富的在線學習資源，建立起一個完整的、能夠將線上與線下有效結合的學習體系，從而使學生從傳統(tǒng)的被動接受知識的狀態(tài)轉變?yōu)樽灾魈骄恐R的狀態(tài)［4］。通過“互聯(lián)網+”技術，教師可以將機器人課程教學和在線教育平臺相結合，讓學生的“道具”和“導師”都能夠成為他們的學習工具，讓他們對機器人和科技創(chuàng)新產生濃厚的興趣。

結語

目前，我國高中機器人教育水平仍然不是很高。為了滿足日益增長的需求，促進社會的發(fā)展，培養(yǎng)更多優(yōu)秀的人才，教育工作者必須認識到機器人課程教育的重要性，積極對學生進行機器人技術教育［5］。這樣不僅可以幫助學生更好地掌握知識，還能提高他們的信息素養(yǎng)。研究表明，STEM理念下的機器人課程既可以激發(fā)學生的想象力，調動學生的學習興趣，又可以提升他們的信息素養(yǎng)，拓寬他們的思維，提升他們的創(chuàng)新能力以及實踐技能。但是，目前的機器人課程教學還存在一些挑戰(zhàn)，為此，教師應認真思考，完善組織和實施機器人課程教學的方式，讓學生能夠在課堂上更加深入地探索和實踐，從而培養(yǎng)他們的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和實踐能力。教師要進行大量的理論研究和實踐探索，以解決機器人課程教學中的問題，提升課堂教學效果，培養(yǎng)學生的信息技能與信息素養(yǎng)，為他們的未來發(fā)展打下堅實的基礎。

［參考文獻］

李毓嘉. 融合“五育”的STEM教育活動設計與實踐：以機器人教學活動為例［J］.齊魯師范學院學報，2023，38（1）：100-106.

毛丹玲，惠恭健. STEM視域下教育機器人的脈絡分析及前瞻：基于近十年國外核心數據庫的文獻分析［J］. 軟件導刊，2023，22（2）：246-252.

侯浩翔，張先義，王旦.教育機器人可以提升學生創(chuàng)造力嗎？：基于48項實驗與準實驗研究的Meta分析［J］. 華東師范大學學報（教育科學版），2022，40（3）：99-111.

馮建平，曾慧瑩，吳麗華. STEAM理念下中小學機器人教育課程教學模式的建構［J］.科技風，2021（31）：112-114.

汪小慶，周明龍. 基于機器人課程基地平臺的STEM教育實施策略［J］.中國教育信息化，2020（18）：40-44.