中小学普及性机器人教学教材开发研究

王双

机器人教学内容体系建设是机器人教育普及的前提和基础。在当今机器人教学内容相当匮乏的时期，如果没有具体的教材实例，教师很难建构“教学内容体系”。因此，笔者希望通过研究开发中小学普及性机器人教学内容体系及教材编写方案，使仅有1台简易教学机器人甚至没有机器人的学校的学生也能通过教材及配套的电子资料了解机器人领域的全貌，感受现代科技的魅力。

中小学普及性机器人教材编写原则

①内容组织上既要有深度又要有广度，既能使学生形成全面的认识，又能使学生有基本的体验；②循序渐进、点面结合、由浅入深地完成知识积累，促进知识的灵活运用，实现知识、能力的系统化；③体例上采用任务驱动的方式，由任务带出相关知识与技能，而不仅是“机器人”各部分功能的介绍，这样有助于保护学生的学习兴趣；④选择一款性价比较高且界面简洁的可视化编程“教学机器人”作为教学载体；⑤内容呈现上尽量生动、具体，最好能达到在没有设备或仅有1台设备的情况下，学生也能获得基本的体验和认识；⑥配备电子资料，并提供相关代码和每课机器人的动作视频，这样即使没有机器人，学生也能获得相关体验；⑦采用深入浅出的表述形式，设计学生感兴趣、贴近生活、适当整合其他科技常识的案例；⑧教材尽量短小精悍。

中小学普及性机器人教学内容及教材设计样例

本套教材共10课，主要内容如下表所示，由浅入深覆盖了中小学机器人领域的主要技术精髓：对动力设备（马达）、传感设备（光电传感器）及执行设备的感性认识；程序設计的基本思想（顺序、分支、循环）；硬件搭建的智慧；科技常识；等等。体例上采用任务驱动的方式带出相关知识与技能，避免了说明书式的罗列，并配有电子资料，力求达到没有机器人设备学生也能“看”懂的目标。鉴于零起点的学生较多，本套教材可以在小学和初中通用，也可以在小学实施部分课时，到初中再继续完成其他课时，可以根据学生的特点灵活调整。