聚焦人工智能 创新课堂教学

赖巧华

摘 要：人工智能技术的应用促使智能机器人逐步进入中小学课堂中。学校借助现有的智能机器人硬件资源，开展“小学机器人游戏教学的实践研究”教育信息技术课题活动，致力于课堂教学的智能化、自动化、趣味化的探索与实践。

关键词：机器人游戏教学;创新;课堂教学

人工智能是21世纪国家科技发展的代名词，是实现全球化的重要竞争领域。在以智能制造为主力军的社会发展浪潮中，机器人对当今时代科技发展的走向有着举足轻重的作用，它正以我们意想不到的速度融入生活，成功應用到经济、军事、教育等社会生活各个领域。如今，人工智能技术的应用已经成为一个新兴的话题，把智能机器人引入中小学课堂教学中，是顺应教育教学发展的趋势需要。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》将培养中小学生的创新能力提升到了国家战略的高度，更是为中小学智能机器人进课堂教育的普及及开展提供了新的契机。在我国的北京、江西、上海等地区，已开展了机器人进校园活动，并取得了一定的实践研究经验。开展中小学智能机器人教育与实践活动，是开展素质教育的一项崭新的内容，不仅有利于学校探索教育改革和培养人才，有利于培养青少年创新精神和实践能力，同时也有利于推动我国智能机器人事业的发展和创新人才的培养。

我校借助现有的智能机器人硬件资源（北京进化者机器人科技有限公司生产的进化者机器人“小胖”），开展“小学机器人游戏教学的实践研究”教育信息技术课题活动，致力于课堂教学的智能化、自动化、趣味化的探索与实践。课题实践研究中，以课堂教学为主要阵地，以机器人游戏教学为载体，充分发挥机器人的移动投影、语音互动、远程遥控、云端搜索、百科全书辅导教育等功能，在语文、数学、英语、信息技术、音乐等学科教学中融入机器人，实现人机互动交流，探究、创新机器人教学与游戏教学相融合的课堂教学模式。机器人在课堂上可以扮演教师、助手、学习伙伴等多个角色;可以拓展教学空间，进行远程互动;可以作为媒体新平台承担相应的任务，发挥相应的作用。教师在机器人游戏教学模式实践中，彻底改变过去单一的教师灌输、学生被动接受的教学模式，让学生乐学、爱学、会学，在与机器人的游戏实践过程中掌握知识，培养创新能力。

机器人——创教师新形象

在课题实践研究中，互动性强、易操控的机器人“小胖”化身课堂小老师，创设情境、竞赛比拼、评价互动、知识拓展无所不能。

三年级的学生刚接触英语，如果没有为学生创设愉快的学习氛围，给予学生足够的英语学习信心与兴趣，那么学生很容易对英语学习产生厌烦或者是抵触心理，不仅英语单词记不牢，还会出现不敢开口说、说不清的现象。这时候，学校的机器人“小胖”就可以在课堂上派上大用场。可爱的企鹅型外观机器人“小胖”化身小老师，一进课堂便主动拉进与学生的距离，和学生进行对话互动，大大提升学生学习英语的兴趣，而且也能够让学生的英语口语得到真正有效的训练。

以闽教版英语三年级上册《Unit 1 Hello 》Part B为例，本课的教学重点是询问对方姓名What’s your name？及答语My name is¬¬¬¬______.的学习。课堂上，机器人“小胖”以小老师身份和学生通过一问一答形式进行口语练习。教师操控“小胖”，创设情境，启用小胖的语音交互功能，让“小胖”在班级中行走，当小胖走到某个学生的面前时，与学生打招呼。小胖：Hello，I’m Xiaopang. 学生：Hello，I’m …… 小胖：Nice to meet you. 学生：Nice to meet you，too. 面对一丝不苟的英语老师，个别学生也许不敢开口说，但在萌萌哒的“小胖”小老师带动下，各个学生争先恐后与之打招呼，畏说感立即消失得无影无踪。在“小胖”与学生的对话训练之后，由学生与学生进行再一次的对话训练，这个时候再次启用“小胖”的语音互动功能，及时评价学生的发言。当学生之间完成对话练习时候，“小胖”或挥动自己的“小手”或扭动身体，或使用教师事先输入“小胖”系统中的评价语言赞赏学生的表现。有了“小胖”这位小老师，单一枯燥的课堂，变得生动有趣，学生的英语学习兴趣被点燃，课堂学习氛围浓厚。本节课的教学目标也在“小胖”的赞赏声中得以高效完成。

再如，音乐课堂上，机器人“小胖”作为一名小老师，不仅能够活跃课堂氛围，而且能唱会跳，能够示范演唱，能与学生对唱、轮唱，能够与学生品评鉴赏音乐，带领学生体验丰富的音乐情感。信息技术课堂上，机器人“小胖”协助信息技术教师对电脑操作有困难的学生进行一对一地讲解，让学生直观易懂。以机器人游戏为辅助的课堂教学，使课堂变得有趣、活泼，使教学变得生动、丰富，实现了课堂教学的智能化、自动化、趣味化。

机器人——创教室新空间

生活是一部百科全书，只要我们留心观察，用心体会，一定能从中学到知识，得到启示。作为教师，我们要引导学生走近社会，走近生活，让学生从生活中获取知识。在课题实践研究中，我们挖掘机器人“小胖”的语音互动、百科全书辅导教育等功能，让机器人“小胖”化身小老师;我们还多次尝试运用机器人“小胖”的远程遥控、移动投影功能，创设课堂之外的教学新空间，实现课堂与生活的互动交流。

在部编版小学语文三年级下册第一单元习作《我的植物朋友》教学中，本次习作的重点是观察植物，抓住植物的特点，重点写一写这种植物的形样子、颜色、气味以及其他特性。在得知班上学生小宇的爸爸是学校附近小区的花木种植技术工人后，教师提早让其在手机上下载机器人FABO APP，并事先配对成功。习作开始之前，为让学生对植物的观察更有针对性、目的性，语文老师在课堂上先请机器人“小胖”闪亮登场，通过开启机器人“小胖”的远程遥控装置系统，在教室内与正在给植物修枝剪叶的小宇爸爸进行视频聊天，小宇爸爸逐一对桂花树、黄花槐树、小叶榕树等有代表性植物的外形特点与生长过程进行讲解。通过小宇爸爸的讲解，学生懂得了观察植物时，可以看一看、摸一摸、闻一闻，可以按部位观察、可以分期观察，也可以比较观察。通过机器人“小胖”，在小宇爸爸的帮助下，学生进行有效的观察，顺利完成了本次习作。这样的教学让语文课堂延伸至生活，拓宽了学生的课堂学习空间，实现了在生活中学语文。

新课标也指出：教学应面向每一个学生，以学生的经验和生活背景为基础，体现出教学与学生生活之间的密切联系。学生所学的知识与生活是紧密相关的，在科技迅猛发展的当下，我们教师应借助人工智能让丰富多彩的生活与课堂上基本的知识有机融合，創新教学方式，创造信息化、智能化课堂。

机器人——创媒体新平台

机器人“小胖”在语文、英语、音乐课堂上激发了学生的学习兴趣，让教学更富趣味性，更贴近生活。除此之外，它还有很强的云端搜索功能，是个当之无愧的媒体新平台。

例如：数学课堂上，六年级下册复习《数与代数》这一节课中，机器人“小胖”可以搜索数在生活中的应用的资料，丰富学生的认识;语文课堂上，在学习《一夜的工作》时，机器人“小胖”可以搜索分享关于周恩来总理的资料，让学生进一步感悟周恩来总理工作劳苦、生活简朴的可贵品质;英语课堂上，教学《Children ’s Day》时，机器人“小胖”可以搜索分享关于六一国际儿童节的由来视频，激发学生的学习兴趣;音乐课堂上，机器人“小胖”则能为学生展示更多的富有音乐文化和人文内涵的知识，能够延伸课外，为学生搜索学生想听、想学的歌曲。

机器人——创智能新学伴

将机器人引入课堂是社会发展进步的必然趋势。机器人“小胖”拥有着超强大脑、超级思维，除了语音互动、远程遥控、移动投影、云端搜索等功能外，还是学生学习的智能学伴。“小胖”可以与学生开展学科知识竞赛，激发学生的求知欲;可以绘声绘色讲述学生想听的所有童话、寓言故事，让学生徜徉在故事的海洋中进入梦乡;可以根据拼读，动态显示所有英文单词的翻译和拼写，加深学生对单词学习的记忆;可以整合最优秀的教育资源，让学生置身全国名校名师的课堂，体验一流的授课环境等。跟机器人的互动和交流让学生的生活不仅体现多元化，更加融入新时代的智能化。

机器人游戏教学在我校各学科的教学实践应用中已经初具雏形。在不断实践、反思、总结中，我们发现，机器人在教学中能够较好地充当教学媒介，在以机器人游戏为辅助的课堂教学中，课堂生动丰富，活泼有趣，学生乐学善学。当然，还有一些需要攻克的问题，如在音乐课堂上，如何能够利用机器人进行音符的模拟演唱，以帮助孩子提高音准;在语文课堂上进行远程互动时，如何避免因为距离的限制而使功能的使用受到局限。在今后的教学实践中，我们将逐步普及应用现有的机器人游戏功能，并继续探索机器人的其他有助于课堂教学的功能，创新课堂教学，让机器人游戏与学科教学深度融合！

参考文献

[1] 刘德建，黄荣怀，陈年兴，等.教育机器人的风口——全球发展现状及趋势[M]北京：人民邮电出版社，2016.

[2] 张剑平、王益《机器人教育：现状·问题与推进策略》[J]《中国电化教育》 2006年12期

基金项目：本文系福州市教育信息技术研究2017年立项课题“小学机器人游戏教学的实践研究”（课题编号FZDJ2017B13）的主要成果之一。