机器人教育分步走

山东省日照港中学 李栋

机器人的发明、研究及应用实践是以科学研究和社会生产为需求的，进入教育行业是其领域的扩大与发展。由于机器人涉及知识的广泛性和技术的综合性，使得它对教育而言具有更多的价值。

6岁到12岁是培养儿童抽象逻辑思维能力的关键时期。机器人工作依靠的是逻辑编程语言，所以机器人课程能很好地培养孩子的逻辑思维。

编程是以机器人为平台的学习内容之一，在编程过程中，学生要了解机器人的功能、结构和工作原理及各种传感器，用程序控制传感器，使机器人感知外界的环境信息，并对感知的信息做出决策和响应，以使机器人完成规定的任务。

孩子们可在机器人搭建和程序设计中体会到科学探索的乐趣，在动手过程中提升分析、解决问题的能力。

根据各年龄段孩子成长发展的特点，我在机器人教学实践中通过分层次、分模块、分阶段，以不同的教学目标、教学方法和教学内容，培养孩子的各项素质和能力。

一、科技兴趣阶段

本阶段一般起始于3岁，适合3岁～5岁的儿童。课程主要通过搭建家居、社区、城市交通以及动物等主题模型，让孩子在搭建过程中初步了解运动方式，学会基本的生活常识，养成良好的行为习惯，并通过搭建模型增强对世界的好奇心，培养动手能力和想象能力。

二、科技启蒙阶段

针对4岁～6岁儿童，以建筑和交通工具为主题，通过搭建各种不同的主题模型，让孩子学会如何构建、认知外部事物。在“做”中学会观察，了解建筑的种类、基本结构，初步了解交通工具的运动方式和工作原理。通过介绍、描述自己搭建的作品，提高语言组织和表达能力。

三、机器人入门阶段

针对6岁～8岁儿童，以建筑与初级的机械模型为主题。通过搭建不同的建筑物，让孩子了解建筑的结构特征，如从简单的平面结构到复杂的空间结构，以及各个国家不同建筑的风格、人文知识等。

孩子们通过制作相关的机械模型，了解杠杆、滑轮、齿轮、轴的用途，掌握初步的机械知识，同时利用简单的物理知识发现、分析、解决现实中可能出现的问题，初步培养沟通、协作能力。

四、机器人基础阶段

针对7岁～9岁儿童，基于力学、机械、电磁等知识，通过系列模型制作、原理讲解、现象演示、生活举例、拓展探究等，充分了解和掌握与机器人有关的基础知识。

这些知识与现行教育体系中的物理、科学、自然、数学逻辑等知识高度融合，学生可直接、形象、深刻地理解和掌握这些知识，初步培养自身的思维方式、学习习惯、分析问题、解决问题的能力，激发探索和创新的潜能。

五、机器人进阶阶段

针对10岁～12岁儿童，本阶段将为孩子们打开一扇通往人工智能的大门。孩子们不但要组装机器人，还要编写运行程序，让机器人具有思想，能够按照编写的程序运动或工作。另外，还要给机器人添加各种传感器，编写传感器控制程序，让机器人和周围的环境相互“沟通”。为了控制机器人的动作，还需学习控制机器人的舵机。

六、机器人提高阶段

本阶段以通过参加机器人竞赛提高能力和水平为主，适合在机器人学习中表现出浓厚兴趣和机器人技术特长的孩子。

机器人竞赛是多种机器人技术的综合竞争，涉及机器人机械、电子、传感器、软件控制等技术，所以本阶段将是前期学习的深化和升华。课程紧扣机器人大赛项目，在广度和深度上学习多种传感器的控制、机器人混合编程以及人形机器人的控制技术。

本阶段的最终目的是让孩子通过参加国内和国际的机器人竞赛，充分展示自身分析问题、解决问题的能力，以及探索创新、团队协作能力等。

作为增强学生的动手能力，促进学生思维发展，提升创新能力训练的有效工具，机器人在教育界逐渐得到认同。机器人教育已经成为呼声很高的创新教育平台，并且正在大踏步地走向基础教育。

为使肩负未来社会重任的学生们能够成长为具有创新能力的人才，我将在机器人教育中继续探索。