创客机器人的教育实践

阳泉市新华小学 郭玉兰

创客教育是当前教育界的一个热词，我校积极探索，让创客机器人教育走进学校，走进课堂，使学生从小接触新科技、新理念，培养了学生动手动脑方面的能力，为培养学生的创新精神和综合实践能力，拓宽了实施素质教育的途径。

一、实施背景

新课程改革背景下，课程不仅仅局限在课堂和几本教科书，机器人社团活动课程列入课程体系与新课程改革有机联系是当前教育改革的重要课题。

机器人教学实验证明，机器人竞赛不仅活动主题有趣，更重要的是其问题解决方案是开放性的，学生可以用不同的方法达到同一个目标，因而智能机器人活动能激发学生充分发挥想象力、创造力，有利于培养学生的开放性思维。

2016年，新华小学将机器人教学纳入课程开发项目后，正值山西省电教馆开展“创客机器人教育研究项目试点工作，我校有幸被选为试点学校。

二、学习方法

（一）理实并重，创新创意

理论与实践是学好机器人课程的关键，因此，我们要求每一位学生能够在深入掌握学习活动理论的基础上，善于将理论应用到实践中，以实践获得的经验提升其创意能力。这样才能学有所用，用有所获。

（二）勤于实践，发挥创意

实践是本课程的一个关键点， 只有每一位学生勤于动手设计与开展创意机器人， 才能开展出有创意的学习活动。

（三）小组合作，共享创意。学习过程若能形成实践学习共同体，将会使每一位学生的创意、智慧、经验能够汇聚与共享起来并解决学习中的难题， 也是保证学习质量的关键之一。

三、活动目标

1.理解什么是创客机器人，定期开展探究体验活动。

2.与信息技术课程整合，在信息技术课上对全体学生进行机器人教学，普及简单的机器人教育理念。

3.在中高年级开展“创客机器人”校本课程，培养学生的探究能力。

4.开展“创客机器人”竞赛活动，培养学生的合作精神。

四、教育活动开展实施过程及举措

在学校新建的南教学楼建设了一个面积62 平米的机器人教学实验室，配置了一定数量的编程电脑、购置了小组教学的桌椅、自主设计了可折叠的任务完成操作台，为学生学习活动提供便利。学校现拥有晋创伟业募捐的能力风暴机器人7 套和必要的零配件，为学生开展活动提供了便利。

机器人教室分别设教学区，进行机器人日常训练；活动区，用于机器人活动的专用场地，及学生测试机器人的空间；组装区，为学生提供专用课桌和工具，搭建和改装、体验机器人带来的快乐；储物区，用于存放机器人及其他相关物品。

在四、五、六年级学生中进行选拔招募组建社团，社团训练分为两大组：搭建租和编程组，学生自由选择。在教学活动中，学生通过动手实践获取知识。他们就像真正的工程师一样，针对项目主题进行研究、策划、设计、组装和测试。他们以小组为单位，使用积木、传感器、马达及齿轮等组件设计自己的机器人，并为机器人编写程序，让它完成自己想让它做的事情。孩子们通过主动探索、动手实践，亲身体验抽象的理论如何变成了触手可及的答案，享受了成功的兴奋。通过系统训练，学生不仅学到了有关机械、电子、计算机等技术知识，还培养了多方面的能力和素养，如与人沟通合作的能力，合理分配、利用时间的能力，对他人尊重、毅力与自信心的树立。

广泛征求教师和学生的建议，精心组织专家广泛调查研究，按照不同年级学生的特点制定教学大纲，科学规划开设机器人课程。

学校积极投入机器人教育，努力创造机器人教育特色，机器人社团活动的开展，拓宽了学生学习渠道，发展了学生的特长，有效地促进了学生多元智能的发展。学生在“做中学、玩中学” 培养了乐于实践和探究的精神、学生的语言表达能力、动手能力、合作学习、社会交往等能力都得到了全面的发展。为学科知识的构建创造了条件，从而加深了对知识的理解，提高了学习效率。但是机器人的价格较高，农村小学和农村的小孩受到经济条件的影响，机器人活动并不是很普及，只是依靠学校有限的资金去完成，但是我们会尽全力地培养学生的创新精神和创新能力，为提高学生的科学素养作出我们的贡献

五、收效成果

第一，提升了学生动手实践的能力。机器人的教学过程立足于学生的直接经验和亲身经历，立足于“做中学”和“学中做”，学生通过观察、调查、设计、制作、试验等活动获得丰富的操作体验，进而获得情感态度以及技术能力的发展。小学生好奇心强，对什么都想摸摸，动动，做做，这正是我们培养他们动手能力、实践能力的心理基础。如要搭建一个综合技能机器人，就需要不断改进其物理结构，反复结合自己的程序思想进行搭建尝试。他们要在教师的引导下，不断地分析错误，修正理论，并不断完善，总结出正确的知识和方法。

第二，提升了学生不断创新的能力。机器人实践活动是一个很好的培养学生科技创新能力的舞台。首先，它涉及机械、电子、计算机、程序设计、传感器技术和自动控制等技术，对学生充满着迷人魅力。其次，机器人产品大多都是积木式套装，为学生动手动脑、发挥想象、张扬个性、培养创新意识和创新能力提供了广阔的空间。

第三，培养学生团队协作的能力。教学实践中，我们让学生懂得：任何一项发明创造和科学实验的成功，都是靠集体的智慧和力量。如果一个人做，就会手忙脚乱，弄不好，会影响活动的正常进行。这就需要学生具备与人的沟通与合作、优势互补、互相协作等能力。

六、反思

通过两年多的的实践我们体会到，要培养成学生的创新实践能力和综合素养，创客机器人教育就是一个很好的切入点和突破口。但是也有一些困惑和困难，如机器人教育纳入学校创客教育中，它和信息技术、劳技、手工制作如何整合？在全校学生中普及，场地受限、设备短缺等等。

我们将尝试机器人教学与信息技术学科整合，并开始着手便携编写我校机器人教学校本教材。随着创客教育的不断推进，将大大激发学生的学习热情和创造能力，让学生走出狭隘的课堂，与最前沿的科学技术亲密接触，培育一批批小创客。