中小学机器人教学模式的探索与实践

杨明晔

（江苏省苏州市平江新城实验小学校，江苏苏州 215000）

引 言

机器人是21世纪的重要产物，也是新世纪人工智能方面的典型代表，随着社会的不断进步，人工智能在课堂的应用已成为必然，教育工作者应继续对此进行深入探索和研究。人工智能教学以创新教学为目的，对培养学生的创新精神和科学品质具有极大的影响力，但我国在中小学教育中运用机器人相对较晚，缺少成熟的教学模式和成功的经验可以借鉴。现今，我国根据机器人教学的特点开展了不同的教育课程，这些课程的开展已取得了可喜的成果[1]。因此，加强对中小学机器人教学模式的研究是很有必要的，本文将对此展开具体的分析和探讨。

一、机器人教学的现状

早在2003年，人工智能就已被初步运用到教学领域中，取得了一些成绩，但在机器人教学的发展过程中也出现了一些问题，在一定程度上影响了中小学生对于人工智能的认知以及创新能力、操作能力的提高。因此，我们有必要对当前的机器人教学状况进行分析，这样才能认识不足，进而找到解决问题的方法。

（一）发展不够成熟

机器人教学指通过人工智能学习和利用机器人，达到学习的目的，但我国机器人产业发展尚未成熟，很难达到发达国家的状态，这就为我国的机器人教学发展增添了障碍。与此同时，相关教育工作者已认识到人工智能在我国发展中存在的不足，机器人研究和发展将会迎来较大的进步。当然，除了机器人教学的不成熟外，还有一些问题困扰着中小学生，如学生家长对机器人教学的不支持、农村及边远地区对人工智能的知识尚未普及以及学校领导的不支持，这些在一定程度上阻碍了机器人教学的开展。例如，当孩子因为对人工智能感兴趣，而不断把玩某个机器人玩具时，有的家长会认为孩子贪玩、不务正业，而且会制止孩子研究机器人。再如，一些学校领导和教师以提高学生学习成绩为主要目标，认为机器人教学会分散学生的注意力，影响他们对其他学科的学习热情和兴趣[2]。

（二）中小学机器人比赛

尽管我国机器人教学发展尚不成熟，但在近几年取得了很大的进步，如许多中小学开展了一系列有关机器人的竞赛，这对我国机器人教学的发展有着积极的推动作用。目前，我国已经是机器人竞赛运动大国，学生不仅积极参与国内的机器人竞赛活动，还走向了国际赛场。例如，近几年，我国中小学生在国际各界中小学机器人比赛中屡获奖项，这无疑是对机器人教学发展的一种肯定，也对我国机器人普及教育发挥了重要作用[3]。中小学生参加机器人比赛，不但可以开阔视野，而且能够给学校带来荣誉，并使更多的学生对机器人学习有正确而全面的认识，因此，鼓励中小学生参加机器人比赛应成为学校领导和教师的责任。

二、根据机器人教学现况提出的解决措施

机器人教学融合了计算机技术、信息技术、传感技术等众多学科的知识和技术，对培养学生的创新能力、分析能力、操作能力、团队精神等有积极的促进作用。其不仅丰富了信息技术课程的内容，也给课堂注入了活力，同时给学生提供了学习知识和发展能力的平台[4]。因此，相关教育工作者要不断对机器人教学进行研究，采取有效措施来促进其教学发展，进一步提高学生的综合素养和能力。

（一）学校要加大投入

机器人教学是学校开展信息技术、研究性学习和综合实践活动的有效途径，而机器人实验室是学生探究人工智能知识、探索机器人奥秘的主要活动场所。但是很多学生尤其是农村的中小学生，对机器人缺乏认知，主要原因是学校在这方面的设施不足，无法满足学生对人工智能方面的学习需求，限制了学生的想象，阻碍了他们的视野。因此学校应当认识到机器人教学的重要性，并加大资金投入，完善相关设施和设备，这是开展机器人教学的基础和前提条件。

（二）组建学习小组，使学生适应机器人教学

在机器人教学中，制作是非常关键的内容，而且要求学生具有很强的实践性，因此，教师应鼓励学生多思考、多动手，使他们的主动性得到充分发挥。同时，教师可以根据学生的兴趣爱好组建学习小组，使学生在小组活动中积极探索和实践，进一步巩固和加深已学知识。例如，教师可以给学生布置学习任务，让学生通过小组合作来完成，如可以给小学生布置机器人的功能模块组装设计任务，可以给初中生布置实用机器人的创意设计任务。通过这种任务驱动的方式，能激发学生的探究欲望，加强学生间的合作交流。当然，在这一过程中，教师不能袖手旁观，而要适时观察各小组的任务完成情况，并在学生遇到问题时给予指导和帮助。通过小组合作活动，学生既能加深和巩固所学知识，又能达到学习的目的，同时能提高自己的综合能力。

结 语

随着科技的不断进步，人工智能将成为人们生活、学习、工作中不可缺少的一部分。因此，学校会越来越重视人工智能方面的教育。而且，随着各种有关人工智能课程的开设，越来越多的人会意识到机器人教学的重要性，因此，相关教育工作者要对机器人教学进行深入研究和探索，给学生提供更好的学习和展示平台，使学生在动手实践的过程中获取很多科技知识，同时帮助他们形成良好的心理素质，提高动手、观察、思考等多方面的能力，为将来走入社会，面对新的挑战做好充分的准备。