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基于STEAM教育理念的初中机器人课程教学模式与策略探究

摘要：机器人课程能够提升学生的综合素养和解决实际问题的能力，但当前初中机器人课程面临技术导向与学科融合不足等问题。为了改进不足，提出基于STEAM教育理念的初中机器人课程教学模式与教学策略，推动初中机器人课程教学模式向更高质量、更全面的方向发展。

关键词：STEAM教育理念；初中机器人课程；项目式教学模式；个性化学习模式；教学资源

0引言

随着大数据和人工智能的蓬勃发展，社会对人才的知识素养与创新精神提出更高的要求[1]。STEAM教育理念作为一种新的教育理念被引入教学，受到国内外教育界的广泛关注。它强调多门学科知识的融合，旨在通过跨学科学习，提升学生的综合素养与解决实际问题的能力，促进学生全面发展，满足新时代对人才培养的需求。基础教育阶段的初中生正处于思维快速发展的关键时期，此时引入STEAM教育显得尤为重要。在众多STEAM教育实践活动中，机器人课程凭借其高度的学科综合性和实践操作性，成为培养学生STEAM素养的关键课程。本文旨在深入探讨STEAM教育理念与初中机器人课程的融合，探索基于STEAM教育理念的初中机器人课程教学模式与策略。

1STEAM教育理念概述

STEAM教育起源于美国并不断发展壮大，最初构想为STEM教育，融合了科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）与数学（Mathematics）四大领域，旨在培养学生在这些核心学科中的综合能力和解决实际问题的能力[2]。随后，为了更全面地促进学生发展，艺术（Arts）元素被纳入其中，形成现今的STEAM教育模式。这一转变不仅体现了人文关怀，还进一步丰富了教育内容的维度。STEAM教育理念在于其跨学科性、跨领域性，打破了传统分科教学的界限，将各个学科的知识与技能紧密联系在一起，通过具体、真实且复杂的问题情境，引导学生综合运用所学知识进行探索和解决[3]。对于初中生来说，在这个过程中，他们的创新思维得到极大的激发和锻炼，能够依托自身的生活实践经验，在家长和教师的引导下，不断尝试、创新，寻找问题的最优解。

与传统的分科教学相比，STEAM教育理念的跨学科整合性可以有效避免知识割裂的现象，有助于学生建立起更加完整、系统的知识体系。同时，它也能够促进学生学习方式的转变，从被动接受转向主动探索，从单一学科技能训练转向综合素养的提升。在这个过程中，学生不仅可以掌握科学、技术、工程、数学和艺术等多方面的知识，还能够培养批判性思维、创新思维、团队协作能力等未来社会所需的关键能力。

2初中机器人课程教学的核心特征

初中机器人课程聚焦让学生在教师精心指导下，通过亲手组装、构建和操控机器人，深入探索机器人的内在结构与工作原理。通过这一过程，教师不仅向学生传授关于机器人构建的基础知识与编程技巧，而且激发学生对科学技术的浓厚兴趣，全方位地锻炼他们的动手能力、逻辑思维和创新思维。初中机器人课程教学有以下几个核心特征。

2.1学生主导的学习体验

初中机器人课程强调教学活动要围绕学生展开，教师不再是单纯的知识传授者，而是转变为学生学习旅程中的引导者和促进者。他们精心构建引人入胜的学习情境，巧妙设计一系列问题与挑战，以激发学生的好奇心和探索欲。同时，教师会在关键时刻提供恰到好处的指导，确保学生在自主探索的过程中不偏离方向。这种以学生为中心的教学模式赋予学生更多的主动权，使他们在积极参与中享受学习的乐趣，从而极大地提升学习的参与度和动力。

2.2跨学科知识的深度融合

初中机器人课程以其高度的综合性著称，打破了传统学科之间的界限，实现数学、物理、机械工程、电子技术等多学科的有机融合。在学习过程中，教师需要引导学生运用这些学科的知识分析和解决实际问题，例如：利用数学原理进行机器人运动规划，运用物理定律理解机器人行为背后的机制，以及通过机械工程和电子技术的结合来设计与制造机器人。这种跨学科的教学方式不仅可以拓宽学生的知识视野，还促使他们在实践中锻炼综合应用能力和问题解决能力，为未来的学习和职业生涯奠定坚实的基础。

2.3创新思维的激发与培养

初中机器人课程不仅注重技术和知识的传授，更重要的是为学生提供一个广阔的创新平台。在机器人项目的设计、搭建和调试过程中，学生需要不断思考如何优化机器人的性能、解决遇到的问题，并创造出独特且实用的解决方案。这种持续的挑战和创造过程能够激发学生的创新思维和创造力，让他们学会从不同角度审视问题，勇于尝试新的想法和方法[5]。通过对机器人课程的学习，学生可以培养出“敢想、敢做、敢创新”的精神，为未来的发明创造打下坚实的基础。

2.4团队合作与沟通能力的提升

初中机器人课程的实施往往采用小组合作的形式，这为学生提供了宝贵的团队合作和沟通机会。在小组中，学生需要共同讨论