《三光感走轨迹的机器人》教学中如何体现创新教育的思想

杨年银

摘 要：智能机器人是信息技术发展的前沿领域，是一门具有高度综合渗透性、前瞻性、创新实践性的学科，智能机器人教学为学生开展研究性学习、综合创新活动提供了优秀的平台，它对培养学生创新素质具有极大的促进作用，学生可以充分发挥想象力去设计各种智能装置，实现自己的创意，提升信息素养。

关键词：信息技术；主动性；创新意识

在智能机器人教学中要如何培养学生的创新精神呢？如何体现创新教育的思想呢？下面我就以《三光感走轨迹的机器人》一课的教学为例，谈谈我的体会。

一、把课堂真正还给学生，培养学生的主动创新意识

在本课学习复合条件的书写方法时，我只是给学生布置了活动任务，就是把上节课双光电传感器轨迹机器人的程序用复合条件判断的方式编写出来并下载到机器人实际测试，就让学生自己主动地去学习研究73-74页“11.1 怎样书写复合条件”和“11.2 复合条件的应用”，并编写程序下载到机器人进行测试，结果学生很快就掌握了复合条件书写要领，不但完成了复合条件程序的编写，而且下载到双光电轨迹机器人进行了成功的测试。

二、精心设计问题，实地解决问题，培养学生创新能力

智能机器人作为一门知识性与技能性相结合的课程，尤其要注重学生的实践，设计一系列具有启发性的问题，以培养学生解决问题的创新实践能力，这是培养学生创新素质的核心。具体做法如下：

1.精心设计问题

在进行三光电传感器轨迹机器人的制作之前，我把上节课的单光感传感器轨迹机器人和双光感传感器轨迹机器人运行的视频通过课件展示给学生，让学生观看，要求学生主动独立地分析单光感传感器轨迹机器人和双光感传感器轨迹机器人，并设计了以下几个问题：

（1）单光感和双光感轨迹机器人走轨迹的时候，走得很平稳还是不停地左右摆动的？（学生答：不是很稳定，是在不断的调整中左右摆动而前进的）

（2）上节课同学们在处理十字交叉线时，是怎么处理的？

学生答：过十字交叉线，是让机器人直接前进。如右图：

过十字交叉线时，左右光感都同时检测到黑线，上节课的处理办法是让机器人直行。

（3）如下图所示，让机器人从A点出发按箭头路径完成轨迹运行，最后停止在C点，双光感机器人能顺利完成吗？如果不能顺利完成，你觉得应该对双光感轨迹机器人做何改进？

显然，双光感轨迹机器人是完成不了这个轨迹任务的，即按照上节课的策略，双光感轨迹机器人在C点是停不下来的，还会继续向前直行，要想机器人在C点能停下来，于是就有学生想到了增加光电传感器。

这样通过设计具有层次性和启发性的问题，循序渐进地逐步引导学生思考，充分挖掘培养与训练学生的创新思维和创新能力。有利于启发学生自己发现问题，自己解决问题，使学生逐步养成独立获取知识和创造性地运用知识的习惯和能力。

2.实地解决问题

智能机器人本身就是实践性和操作性较强，为此，在教学中，先让学生分析场地，研讨轨迹机器人完成走以上轨迹的策略，然后编写程序下载到机器人直接让学生在要求的场地上操作测试机器人。三光感机器人的制作使学生遇到许多问题，需要学生不断地探索。学生动脑筋，想出各种办法来解决问题，并在实际场地上加以验证。学生在解决问题的过程中培养了学生解决问题的能力。分析完问题解决策略后，要求学生自己动手绘制出完成该轨迹的程序流程图，为下一步编写程序作准备。接下来根据流程图，运用复合条件编写程序，并下载到轨迹机器人进行测试。

在整个过程中，由于三个光感的距离远近不同，还有马达速度等因素都会影响到轨迹机器人是否能顺利完成任务，于是，学生反复重新改装机器人，在程序上进行不断改进，程序运行后确实解决了问题。顺利完成后，学生兴奋不已，这样不但激发了学生学习创新的兴趣，培养了学生创新的实践能力，而且全面地提升了学生的创新素质水平。

编辑 鲁翠红