STEAM 理念下初中機(jī)器人教學(xué)實(shí)踐探究

齊永兵

樂山藝術(shù)實(shí)驗(yàn)學(xué)校

一、引言

兒童是祖國的未來，是未來社會前進(jìn)的動力。智能玩具機(jī)器人作為時(shí)下最火熱的玩具之一，其與STEAM 教育理念結(jié)合成為一大發(fā)展趨勢。因此，STEAM 教育理念怎么指導(dǎo)智能玩具機(jī)器人的發(fā)展、怎么應(yīng)用在智能玩具機(jī)器人的設(shè)計(jì)中是設(shè)計(jì)師要進(jìn)一步探索的方向。

二、STEAM 教育理念與智能玩具機(jī)器人的結(jié)合

1.STEAM 教育的內(nèi)涵。STEAM 教育是在STEM 教育基礎(chǔ)上的發(fā)展，包括科學(xué)（science），技術(shù)（Technology），工程（Engineer-ing），藝術(shù)（Arts），數(shù)學(xué)（Mathematics）五門學(xué)科，是一種提倡用跨學(xué)科的方法教授科學(xué)知識的教育理念。在“人工智能”、“AR”，“VR”等熱詞頻頻出現(xiàn)的時(shí)代，STEAM 教育以其全方面、重過程輕結(jié)果、鼓勵(lì)孩子犯錯(cuò)的教育方法，培養(yǎng)孩子的動手能力、創(chuàng)新能力以及解決問題的能力，最終培養(yǎng)全面發(fā)展型人才。

2.智能玩具機(jī)器人的現(xiàn)狀?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代，智能玩具的熱潮勢不可當(dāng)，智能玩具機(jī)器人瞬間成了家喻戶曉的兒童玩伴。同時(shí)，伴隨人工智能的強(qiáng)勢來襲，市場上大部分智能玩具機(jī)器人所具備的基本功能已經(jīng)不能滿足兒童的發(fā)展需要。因此，近幾年編程類機(jī)器人層出不窮，家長們越來越關(guān)注玩具發(fā)揮的教育作用，“編程+機(jī)器人”這一模式正在逐步趨向常態(tài)化。不可否認(rèn)，編程學(xué)習(xí)是促進(jìn)社會發(fā)展的一大動力，而如何將它與智能玩具機(jī)器人更好地結(jié)合起來，是我們現(xiàn)階段要去深入研究的問題。

3.STEAM 教育理念與智能玩具機(jī)器人結(jié)合的優(yōu)勢。STEAM 教育提倡在做中學(xué)的教育理念，智能玩具機(jī)器人正是這其間聯(lián)系兒童與知識學(xué)習(xí)的一座橋梁。通過STEAM 教育理念與智能玩具機(jī)器人的結(jié)合，兒童在互動、游戲的過程中就能學(xué)習(xí)到知識，體會到學(xué)習(xí)的樂趣，從而提高學(xué)習(xí)的積極性。其次，智能玩具機(jī)器人己逐漸成為兒童成長過程中不可缺少的伙伴，STEAM 教育理念的加入將成為一大亮點(diǎn)。社會需要全面發(fā)展的人才，而多學(xué)科相結(jié)合的STEAM 教育注重培養(yǎng)兒童的全面發(fā)展，這樣的結(jié)合將會對教育、對智能玩具機(jī)器人的發(fā)展都起到一定的促進(jìn)作用。

三、STEAM 教育理念下智能玩具機(jī)器人的設(shè)計(jì)

1.游戲性。STEAM 教育鼓勵(lì)兒童大膽動手去做，而“怎么做”就是在設(shè)計(jì)時(shí)要解決的問題。因此，我們在設(shè)計(jì)兒童“做”的環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)充分考慮兒童的心理特征，讓兒童以“游戲+學(xué)習(xí)”的方式玩耍。

2.想象力。STEAM教育尊重兒童的個(gè)性，重視發(fā)展兒童的創(chuàng)新能力。在智能玩具機(jī)器人的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師要避免填鴨式教學(xué)的運(yùn)用，多采用開放性的教學(xué)方法和玩耍方式，注重對兒童的啟發(fā)引導(dǎo)，為兒童想象搭建良好的平臺。

3.益情益智。兒童情感和智力的發(fā)展是兒童健康成長的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)師應(yīng)通過對不同年齡階段用戶的分析，在這兩方面進(jìn)行深入的研究。在情感方面，基于STEAM 教育理念中藝術(shù)對兒童審美等各方面要求的提高，我們可以在設(shè)計(jì)中嵌入情感化的元素。其中，外觀、顏色、材質(zhì)的選擇和搭配都應(yīng)符合兒童的審美特點(diǎn)和情感需求，使智能玩具機(jī)器人能更好地增進(jìn)兒童與家長溝通的情感體驗(yàn)，發(fā)展兒童的交際能力與語言表達(dá)能力。

在智力發(fā)展方面，智能玩具機(jī)器人的設(shè)計(jì)首先要與兒童的認(rèn)知需求相適應(yīng)，符合兒童的成長需要。其次，STEAM 教育著重培養(yǎng)全面發(fā)展型人才，所以設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮兒童多種能力的發(fā)展。最后，在設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)融入一些創(chuàng)新性、邏輯性的元素，開發(fā)兒童的創(chuàng)造性思維。

四、設(shè)計(jì)案例——mRot 教育機(jī)器人

Makeblock 的mBot 系列是受大眾青睞的一類STEAM 教育機(jī)器人。mbot 機(jī)器人帶有不同的應(yīng)用，支持兒童用多種方式進(jìn)行搭建，難易程度分明，不同階段的玩家都可以找到適合自己的學(xué)習(xí)方式。此外，機(jī)器人還附有配套的教學(xué)材料，兒童在學(xué)習(xí)基本的理論知識和操作方法后，發(fā)揮自己的想象，完成富有挑戰(zhàn)的創(chuàng)造發(fā)明。

五、結(jié)語

創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，STEAM 教育理念的應(yīng)用對兒童創(chuàng)新力的培養(yǎng)具有重要意義。在STEAM 教育指導(dǎo)下的設(shè)計(jì)中，除了要注重兒童的體驗(yàn)和游戲互動之外，更要注重兒童想象力的發(fā)揮，讓兒童在玩的過程中得到智力的提升、情感的良好體驗(yàn)，為未來投入到社會的建設(shè)中去奠定基礎(chǔ)。