一、研究背景

　　STEAM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Arts)和数学(Mathematics)的英文单词的首字母，是多学科交叉融合的领域。STEAM一词来源于美国，被称为美国的“素质教育”，可以提高学生的总体竞争力，缓解就业压力。STEAM教育理论的发表和研究符合时代的发展，在21世纪被提升为一项针对K12的国家教育战略，其目的在于创新人才的培养。STEAM教育不仅仅是多门学科的叠加，更代表着一种跨学科的整合教育模式。而机器人教育作为跨学科教育的领头羊，正逐渐走进中小学课堂。2017年，由国务院发布的《新一代人工智能发展规划》，更是将中小学人工智能教育的重要性提升到一个新的高度。各级教育相关部门、学校和社会各界学者，也以不同的形式支持并开展有关机器人教育的活动。在机器人的实际教学过程中，教育工作者结合各种内容进行教学，使学生加强机器人技术的学习，促进多学科的知识学习。同时，通过学生自己的动手操作，培养其创新意识和能力[1]。由此可见，机器人教育符合STEAM教育理念，是基于这一理念的教学实践和探索。

　　1.STEAM理论下的机器人教育

　　国内对机器人教育缺乏系统性研究，特别是在一线教学过程中，存在许多问题与疑惑。因此，在STEAM教育的视角下看机器人教育问题变得十分有意义。

　　2.核心特征

　　STEAM 教育具备的核心特征有：体验性、情境性、跨学科性、趣味性、技术增强性、艺术性、实证性、协作性、设计性等[2]，都能体现在机器人教育中。机器人教育是素质教育的载体，涉及领域范围广，涉及科学、技术、工程、数学和艺术等。它打破了各个学科之间的壁垒，强调跨学科内容的整合。机器人课堂以学生的兴趣为基础开展活动，符合学生的认知规律和特点，游戏化的课堂相较于传统课堂更具有趣味性;在搭建机器人的过程中，学生不仅要动手，还要积极开动脑筋思考，使自己沉浸在整个学习过程中。学生在体验课堂的过程中自然而然地了解并接受知识; 机器人课程把抽象、枯燥的理论转变为实际操作，使学生在真实情境下进行学习，解决实际问题;学生面对不同的问题进行分工与合作，在团队中互相启发，解决困难;机器人课堂环节包含设计作品，同时强调设计性与艺术性，将学习的结果外化，丰富学生的创造力。

　　我国《教育信息化“十三五”规划》明确指出：“积极探索信息技术的应用，特别是在跨学科学习(STEAM 教育)教育模式中，要培养学生的创新意识，提升学生的综合素养、促进学生的全面成长。”基于 STEAM 教育理念开展中学机器人课程教学研究，能够给教师的教育研究提供一个新的视野，在“教师主导，学生主体”的支持下，充分拓展学生的知识广度，提升学生的综合素质，培养全面发展的人才。

　　二、基于项目的学习模式

　　三、基于STEAM理论的机器人课程教学设计

　　四、以乐高EV3为例的中学机器人教育课程简介

　　五、基于STEAM理论的EV3机器人教学活动设计案例

　　六、结语

　　科技推动教育，知识改变命运。随着智能教育机器人的不断更新换代，中小学生有了更多机会接触和学习机器人的相关技术和知识。在中小学的信息技术课堂以及社团活动中，越来越多地出现了机器人和编程的身影。本研究中所提及的丹麦乐高机器人(LEGO Mindstorms EV3)，既是针对中小学生开发的学习型教育机器人代表，也是机器人行业与产品中的领头羊。针对这一产品所开发的校本课程，对于国内的中小学智能机器人教育的持续发展具有重大意义[7]。该课程的教学内容涉猎广泛，综合了多学科知识，趣味性高，实践性强。同时，课程结合了最新、最前沿的科学成果，将STEAM教育中提倡的素质教育也涵盖其中，值得大范围应用与推广。

　　参考文献

　　[1] 刘玮松,刘海东,焦晓武,等.中学机器人教育与STEAM教育融合探索[J].中国教育技术装备,2017(20):11-13.

　　[2] 余胜泉,胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育究,2015,21(4):13-22.

　　[3] 刘景福,钟志贤.基于项目的学习(PBL)模式研究[J].外国教育研究,2002(11):18-22.

　　[4] 钟柏昌.中小学机器人教育的核心理论研究:机器人教学模式的新分类[J].电化教育研究,2016,37(12):87-92.

　　[5] 赵呈领,赵文君,蒋志辉.面向STEM教育的5E探究式教学模式设计[J].现代教育技术,2018,28(3):106-112.

　　[6] 姚懿轩. 浅析乐高机器人对高中生信息素养培养的意义[J].电子世界,2018(3):62,64.

　　[7] 李红波.中小学机器人教育问题及策略的研究[J].中国信息技术教育,2011(19):14-16.

丁方仪 蔡孟秋 陈曙光 湖南大学