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中图分类号：G4 文献标识码：A
一、STEAM理念和mbot机器人教学
随着信息科技高速发展，STEAM教育如火如荼，STEAM教育旨在培养学生的创新和动手能力，并加强学生个性化发展。mbot机器人可以锻炼孩子们的动手能力，给孩子满满的成就感;游戏化的学习，让编程学习乐趣无穷。在小学信息技术拓展性课程中开展mbot机器人教学，不仅能够增强学生的创新能力和实践能力，还能提高学生的综合素养和个性化发展。
二、基于STEAM教学的mbot机器人教学实施策略
mbot机器人教学是通过教师引导学生，开展系列项目式创客学习活动，综合运用各个学科知识、技术、工程设计思想和科学研究方法来解决现实生活中的问题、还包含了创新和个性化的制造。通过STEAM教学活动，培养学生的STEAM素养、创新意识、计算思维和实践能力。通过实践研究发现：在mbot机器人教学实施过程中，以STEAM教育理念为指导，巧妙运用各种教学策略、通过讲授法和任务驱动法可以促进教学目标的达成和学生的综合素养的发展。
三、STEAM课堂教学案例分析
《mbot机器人——基于超声波传感器的创客项目》
在学习本课之前，学生已自学完成机器人的搭建，并通过初级编程实践让机器人动起来了，本节课主要学习使用超声波传感器来完成完整的创客项目设计：以服务生活、解决生活中的实际问题为目的，进行项目描述、绘制流程图、搭建硬件、编写程序、测试完善。
[学生分析]
本课的教学对象是四年级学生，成员来自信息社团，他们已有学习Scratch编程的基础和经验，能根据自己的想法创作简单的编程作品，为机器人编程的学习奠定了良好基础。但学生仍缺乏对创客完整项目设计的过程体验，因此我以超声波倒车雷达和超声波乐器作为项目活动的主线，引导学生在体验完整创客项目成就感的同时，掌握知识技能，提高运用能力，并且在学习过程中感受信息技术服务于生活、为生活增趣。
[教学目标]
1.知识与技能：根据兴趣选择项目、根据项目需求进行分析、绘制流程图、搭建硬件、编写程序、进行测试完善。
2.过程与方法：体验完整的创客项目过程，进一步熟练描述并分析项目需求、绘制流程图、搭建硬件、编写程序、测试完善的方法。
3.情感态度与价值观：在实践过程中体验完成完整项目的成就感，感受合作学习的快乐及信息技术服务于生活、添趣生活的主旨。
[教学重难点]
重点是体验完整的创客项目过程。
难点是分析判断距离范围的表达式、绘制流程图梳理思路，实践过程中体验完成完整项目的成就感。
[教学策略]引导启发、项目活动，小组合作，展示汇报。
[教学环境及资源准备]
学生任务单、mblock机器人编程软件，平板，mbot机器人，教学课件，互动课堂。
[教学过程]
（一）联系生活，引出项目
[教师]展示PPT《蝙蝠与雷达》，同学们在语文课文《蝙蝠与雷达》中知道了人们利用蝙蝠的飞行进行仿生，研制出了超声波传感器。大家来说说超声波传感器的特点。
[学生]回答：通过发出超声波并接收回声的方式来测量与物体间的距离。……
[教师]我们一起来看一张超声波传感器的图片，人们利用超声波的特性研制而成的传感器叫作超声波传感器。它就像mBot机器人的“大眼睛”。一只“眼睛”发射超声波信号，另一只“眼睛”接收反射回来的信号，因此能够探测机器人与障碍物之间的距离，从而实现避障的功能。
[教师]请小组成员之间相互讨论，哪些生活情景能使用超声波传感器来测距？
[学生]联系生活经验，提出：倒车雷达、电梯……生活应用。
（二）分析需求
[教师]今天要来利用超声波传感器完成的第一个项目是：超声波倒车雷达。请同学们分组描述项目需求。
[学生]分组讨论并汇报。
[教师]肯定学生描述的项目需求，提炼倒车雷达是根据超声波传感器测量距离的变化来控制声音的变化，起到提示作用。提问：声音的变化除了节拍的变化，还可以有什么变化？
[学生]还可以有音调和音量的变化。
[教师]很好，那我们音乐课上的CDEFGAB就是哆来咪发嗖拉西，我们可以利用测距控制声音音调的变化，所以能用来制作什么呢？
[学生]超声波乐器
[教师]接下来，布置第二个项目：超声波乐器。请各个小组选择一个项目，填写表格中的名称和需求。
（三）绘制流程圖
[教师]首先，我们来观察一下汽车是如何在倒车的时候利用超声波传感器判断出后方有障碍物的？
[学生]汽车离大树越近，发出的警报声越急促……
[教师]我们用自然语言描述一下倒车雷达的工作过程。
举例：板书线段表示树与车之间的距离，用a、b表示，引导学生说出距离范围表达式“s<a”和“s>a且s<b（a<s<b）”接下来请小组成员之间讨论倒车雷达怎样判断距离范围并提示声音，即描述项目需求。引导学生用流程图梳理思路，介绍流程图的常用图形（圆角矩形的开始和结束、菱形的判断条件、矩形的普通语句），布置学生绘制流程图。
[学生]写出项目需求，在学生表格中绘制流程图。
[教师]展示学生画的流程图，引导学生关注超声波传感器距离的判断条件。提出思考方向：根据超声波传感器距离的不同，利用主控板上的其他元件，除了有声音的提示外，还可以有什么提示？
[学生]板载LED灯
（四）编写程序并完成调试
[教师]布置分组任务，项目一：超声波倒车雷达 项目二：超声波乐器
我们将根据项目评分表评出以下荣誉称号——创客达人、创客之星、创客设计师。
[学生]学生编写程序，完成调试。
[教师]巡视学生制作过程，观察指导学生，录制学生调试过程和作品效果。
[学生]完成自评表，小组内互评，推选代表展示交流，汇报学习成果。
（五）总结梳理，强调创客
[教师]总结学生学习情况，总结本课重点——完整的创客项目设计，步骤如下：项目描述——项目分析——绘制流程图——编写程序——项目测试。希望同学们能够不断提高制作创客作品的实用性和趣味性，体会学习的乐趣。
通过本课的教学实践，学生对于编程的理解进一步加深了，包括顺序结构、选择结构和循环结构在编程中的不同应用会有不同的效果，自己动手参与创客项目，除了收获满满的成就感外，还锻炼了解决问题和创新能力，不少学生在超声波传感器的基础上加入了LED灯光效果，不仅如此，还有的用之前自学的知识模拟了小车倒车遇到障碍物小于一定距离即停止的效果。学生们的想象力和拓展性思维也大大得到了提高。基于STEAM理念的mbot机器人教学是信息化时代教育改革和发展的创新产物，它结合了各学科的知识，具有一定的趣味性和实践性，课后学生通过美术方面的知识对超声波乐器做了外形的设计，制作了更加贴近现实生活的作品，非常有意义。
一、STEAM理念和mbot机器人教学
随着信息科技高速发展，STEAM教育如火如荼，STEAM教育旨在培养学生的创新和动手能力，并加强学生个性化发展。mbot机器人可以锻炼孩子们的动手能力，给孩子满满的成就感;游戏化的学习，让编程学习乐趣无穷。在小学信息技术拓展性课程中开展mbot机器人教学，不仅能够增强学生的创新能力和实践能力，还能提高学生的综合素养和个性化发展。
二、基于STEAM教学的mbot机器人教学实施策略
mbot机器人教学是通过教师引导学生，开展系列项目式创客学习活动，综合运用各个学科知识、技术、工程设计思想和科学研究方法来解决现实生活中的问题、还包含了创新和个性化的制造。通过STEAM教学活动，培养学生的STEAM素养、创新意识、计算思维和实践能力。通过实践研究发现：在mbot机器人教学实施过程中，以STEAM教育理念为指导，巧妙运用各种教学策略、通过讲授法和任务驱动法可以促进教学目标的达成和学生的综合素养的发展。
三、STEAM课堂教学案例分析
《mbot机器人——基于超声波传感器的创客项目》
在学习本课之前，学生已自学完成机器人的搭建，并通过初级编程实践让机器人动起来了，本节课主要学习使用超声波传感器来完成完整的创客项目设计：以服务生活、解决生活中的实际问题为目的，进行项目描述、绘制流程图、搭建硬件、编写程序、测试完善。
[学生分析]
本课的教学对象是四年级学生，成员来自信息社团，他们已有学习Scratch编程的基础和经验，能根据自己的想法创作简单的编程作品，为机器人编程的学习奠定了良好基础。但学生仍缺乏对创客完整项目设计的过程体验，因此我以超声波倒车雷达和超声波乐器作为项目活动的主线，引导学生在体验完整创客项目成就感的同时，掌握知识技能，提高运用能力，并且在学习过程中感受信息技术服务于生活、为生活增趣。
[教学目标]
1.知识与技能：根据兴趣选择项目、根据项目需求进行分析、绘制流程图、搭建硬件、编写程序、进行测试完善。
2.过程与方法：体验完整的创客项目过程，进一步熟练描述并分析项目需求、绘制流程图、搭建硬件、编写程序、测试完善的方法。
3.情感态度与价值观：在实践过程中体验完成完整项目的成就感，感受合作学习的快乐及信息技术服务于生活、添趣生活的主旨。
[教学重难点]
重点是体验完整的创客项目过程。
难点是分析判断距离范围的表达式、绘制流程图梳理思路，实践过程中体验完成完整项目的成就感。
[教学策略]引导启发、项目活动，小组合作，展示汇报。
[教学环境及资源准备]
学生任务单、mblock机器人编程软件，平板，mbot机器人，教学课件，互动课堂。
[教学过程]
（一）联系生活，引出项目
[教师]展示PPT《蝙蝠与雷达》，同学们在语文课文《蝙蝠与雷达》中知道了人们利用蝙蝠的飞行进行仿生，研制出了超声波传感器。大家来说说超声波传感器的特点。
[学生]回答：通过发出超声波并接收回声的方式来测量与物体间的距离。……
[教师]我们一起来看一张超声波传感器的图片，人们利用超声波的特性研制而成的传感器叫作超声波传感器。它就像mBot机器人的“大眼睛”。一只“眼睛”发射超声波信号，另一只“眼睛”接收反射回来的信号，因此能够探测机器人与障碍物之间的距离，从而实现避障的功能。
[教师]请小组成员之间相互讨论，哪些生活情景能使用超声波传感器来测距？
[学生]联系生活经验，提出：倒车雷达、电梯……生活应用。
（二）分析需求
[教师]今天要来利用超声波传感器完成的第一个项目是：超声波倒车雷达。请同学们分组描述项目需求。
[学生]分组讨论并汇报。
[教师]肯定学生描述的项目需求，提炼倒车雷达是根据超声波传感器测量距离的变化来控制声音的变化，起到提示作用。提问：声音的变化除了节拍的变化，还可以有什么变化？
[学生]还可以有音调和音量的变化。
[教师]很好，那我们音乐课上的CDEFGAB就是哆来咪发嗖拉西，我们可以利用测距控制声音音调的变化，所以能用来制作什么呢？
[学生]超声波乐器
[教师]接下来，布置第二个项目：超声波乐器。请各个小组选择一个项目，填写表格中的名称和需求。
（三）绘制流程圖
[教师]首先，我们来观察一下汽车是如何在倒车的时候利用超声波传感器判断出后方有障碍物的？
[学生]汽车离大树越近，发出的警报声越急促……
[教师]我们用自然语言描述一下倒车雷达的工作过程。
举例：板书线段表示树与车之间的距离，用a、b表示，引导学生说出距离范围表达式“s<a”和“s>a且s<b（a<s<b）”接下来请小组成员之间讨论倒车雷达怎样判断距离范围并提示声音，即描述项目需求。引导学生用流程图梳理思路，介绍流程图的常用图形（圆角矩形的开始和结束、菱形的判断条件、矩形的普通语句），布置学生绘制流程图。
[学生]写出项目需求，在学生表格中绘制流程图。
[教师]展示学生画的流程图，引导学生关注超声波传感器距离的判断条件。提出思考方向：根据超声波传感器距离的不同，利用主控板上的其他元件，除了有声音的提示外，还可以有什么提示？
[学生]板载LED灯
（四）编写程序并完成调试
[教师]布置分组任务，项目一：超声波倒车雷达 项目二：超声波乐器
我们将根据项目评分表评出以下荣誉称号——创客达人、创客之星、创客设计师。
[学生]学生编写程序，完成调试。
[教师]巡视学生制作过程，观察指导学生，录制学生调试过程和作品效果。
[学生]完成自评表，小组内互评，推选代表展示交流，汇报学习成果。
（五）总结梳理，强调创客
[教师]总结学生学习情况，总结本课重点——完整的创客项目设计，步骤如下：项目描述——项目分析——绘制流程图——编写程序——项目测试。希望同学们能够不断提高制作创客作品的实用性和趣味性，体会学习的乐趣。
通过本课的教学实践，学生对于编程的理解进一步加深了，包括顺序结构、选择结构和循环结构在编程中的不同应用会有不同的效果，自己动手参与创客项目，除了收获满满的成就感外，还锻炼了解决问题和创新能力，不少学生在超声波传感器的基础上加入了LED灯光效果，不仅如此，还有的用之前自学的知识模拟了小车倒车遇到障碍物小于一定距离即停止的效果。学生们的想象力和拓展性思维也大大得到了提高。基于STEAM理念的mbot机器人教学是信息化时代教育改革和发展的创新产物，它结合了各学科的知识，具有一定的趣味性和实践性，课后学生通过美术方面的知识对超声波乐器做了外形的设计，制作了更加贴近现实生活的作品，非常有意义。