对小学机器人教育教学现状的反思

2016-02-18李呈玉李开荣

中国教育技术装备 2016年13期

关键词：器材机器人课程

◆李呈玉　李开荣

对小学机器人教育教学现状的反思

◆李呈玉李开荣

结合小学机器人教学现状及实践，对于处在初步阶段的小学机器人教学进行研究与思考，并对开展机器人教学提出建议，希望能给小学机器人教学提供参考与借鉴。

小学；机器人教育；教学情境

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.13.047

1　前言

随着社会的发展、科技的进步，机器人教育已在我国小学教育中逐步普及。机器人教育要求学生学会机器人的搭建及相关编程知识，有效培养学生的创新能力及动手操作能力。目前，我国小学机器人教育取得了初步成效，但因为机器人教育刚刚起步，还存在着一些需要及时解决的问题，因此对小学机器人教育进行研究与思考，为小学机器人教育的开展打好硬件基础以及创建有效的教育教学模式，是摆在小学机器人教育面前的重要课题。

2　小学机器人教育中存在的问题

重比赛，轻智能培养目前机器人教育存在片面追求学生比赛的成绩上，使得机器人教育的目标出现了偏离。一味地注意比赛成绩，学生情绪处于紧张状态，学生在重负下难以发挥创新精神，失去了对机器人知识学习的兴趣。机器人比赛的目的是激发学生兴趣与智能的充分发挥，在这种比赛机制下，不利于培养学生的科技素养。

重主科，轻机器人教育在机器人教育与主科教育之间，家长与教师还存在着重主科学习、轻机器人教育的倾向。导致课内课外学生只致力于主科的学习，而投入机器人学习的时间少之又少，学生缺乏参加实践与训练的时间保障，培养学生的创新能力也就无从谈起［1］。

重形式，轻投入许多学校把机器人教育列为校本课程项目。机器人教育需要有较大财力的支持。而目前学校对机器人教育设施建设的投入很少，缺少专业化的机器人教学教师，教学内容与教法也是处在不规范状态，机器人教育未进入正常轨道，纳入正规的教学体系之中。

3　提高小学机器人教育有效性的策略

为机器人教育的规范和广泛开展创造条件机器人教育具有其他学科不可替代的教育作用，在培养学生创新思维、动手能力、合作能力及综合应用能力方面有着独特的优势。

1）教育主管部门和学校应该给予高度重视。要把机器人教育纳入常规课程，以新课程评价标准来认识与界定机器人教育的价值与意义。

2）要为机器人教育的开展提供必要的物质硬件。可以建立机器人教育实验室或者利用现有的信息技术教室来开展机器人教育课程，为机器人教育提供基本物质保障。

3）以当今基础教育课程改革为参考，促进机器人课程的建设，提高机器人教学的系统性与科学性，确保机器人教学时间，机器人教育应该与其他课程一样，配备专门的教室与课程，整合与优化教学内容。

4）要采取有效的教学形式。根据目前大多数学校的条件，机器人教育一般采取兴趣小组的形式，这种类似小班额的教育形式，优势在于教师在教学中能够兼顾到每一位学生，可以保证师生充分交流，提升教学的有效性。

5）提高机器人课任教师的专业水平。教师的专业化水平是推动机器人教育不断发展并提高其有效性的重要条件，但就目前来看，教师的专业化水平不高，有些学校用信息教育教师或者其他课程的教师来兼任机器人教育课程。针对此种情况，可以通过组织兼任教师参加培训、到兄弟学校参观等途径提升自身的教育专业化水平，上级主管部门也要提供培训与继续教育的机会，为机器人教育提供师资保障。

机器人教育应着力培养学生的创新能力

1）教学要具有开放性。学生对机器人知识比较好奇，可以激发学生兴趣与参与教学活动的热情。在教学中要注意创设开放性的教学情境。如教学时可以先让学生了解机器人创意比赛的相关规则，然后可以向学生呈现器材，让学生进行思考：看到这些器材后，给你的初步感觉是什么？你对这其中的哪些器材有兴趣？选择你最感兴趣的器材，说说你想用这些器材做什么？这样，可以让学生有充分思考的机会，促进学生创新思维的产生，同时也有利于教师了解学生的基本素养［2］。学生面对一堆零散的零件，在没有组装说明书的前提下，需要思考哪个零件应该置于哪个位置，怎样使每个零件都发挥作用，每个零件都找到相应的部位，可以有效锻炼学生创造力。

2）教学要具有思考与实践性。过多的理论阐述往往会使学生产生枯燥乏味的感觉，失去对机器人教学的兴趣。因此机器人教育要重思考与实践，让学生在动手中思考，在思考中学习新知识，让学生把自己的想法通过动手实践呈现出来。面对一些相关器材，引导学生思考这种类型的器材能够做什么，跟哪一种器材相搭配可以实现怎样的作用，为实现这种作用还需要增加哪些自制器材？然后再动手去实践，验证自己的想法是否能够成功。这样通过思考、动手，不断地尝试、修改，在实践中产生创新思维的火花，感受到创新实践的乐趣。

3）教学要具有合作探究性。在机器人教育的过程中，教师要放手让学生去实践操作，为学生提供更多的合作探究的机会，这也是机器人教育的特点。教师在这个过程中则是学生实践探究的合作者、组织者与引导者。如在创意机器人教学中，教师为学生营造良好的合作环境，将学生按个性特征的不同分为两个小组，学生首先在组内合作探究，然后两小组各选出一名代表阐述本组的创意，再让两个小组进行合作，将两个小组的创意进行整合，最终合作完成学习过程。这样，可以保障每一位学生都参与活动，每位学生都积极思考，参与小组的创意活动，由此集大家所想，顺利完成机器人制作，学生也体验到了合作成功的快感［3］。

4）教学要注意与信息技术融合。机器人的制作与控制系统多与信息技术知识相联系。这也决定了机器人教育与信息教育相融合的必要性。小学中高年级的学生都学习到了一定的电脑知识，但对获取网络资源的方法还不能熟练运用。因此，教师在设计网站时，可以闯关游戏的方式让学生学习新知识。每一关都融入一个学习任务与学习内容，并附有闯关提示。例如：第一关的任务是搭建机器人头部；第二关是搭建机器人的手部与腿部；第三关是机器人的组建；第四关是搭建机器人小车；第五关是选择使用传感器。这样与信息技术整合的机器人教育活动，不仅让学生了解了机器人搭建的方法，还通过网站了解了重心、平衡性等知识，学科知识整合在一起，提升了学生运用综合知识解决问题的能力。

5）教学要有规范性。机器人教学的主要目标是培养学生的创新能力，而机器人教学的课堂随意性比较大，如机器人的搭建及程序调试等都要求学生可以自由走动，这就需要教师规范课堂秩序，有效调控课堂，提高教学的规范性。如为了规范课堂教学，可以采取“四步教学法”：

第一步是学生自主学习阶段，教师个别指导；

第二步是学生把自主学习中的问题提出来，教师进行重点讲解；

第三步是小组合作学习，教师指导；

第四步是教师引导学生进行总结。

对于基础差的学生教师要坚持辅导，并通过讨论交流等方式促进学生对知识的理解。