初探机器人课堂教学

邱海波

摘 要：近年机器人教学逐渐走进基础教育学段学校，如何作好机器人教学，调动学生的学习兴趣让他们爱上机器人课堂、联系生活激发学生创新思维、项目式教学培养创新能力，让机器人教学在基础教育中真正发挥它“转变未来”的创新能力培养作用。

关键词：机器人;课堂教学;创新思维;创新能力

课程教学改革要加强课程内容与学生自己生活及现代经济社会和科技创新发展的联系，强调学生通过实践，增强探究意识和创新意识，学习科学研究的方法，培养运用知识的能力。机器人教学应势而出，成为培养创新人才的一个有效模式，被称为转变未来的学习。

机器人教学是借助机器人教学套件装备，通过学生搭建、组装、编程、测试、运行机器人，开展的课堂教学活动。学生在课堂中通过联系生活、设计、测试、反思、改进机器人等过程获得知识和能力等综合素质的提升。机器人教学在我区处在初期起步阶段，但活动在校本课程中的开展正在大步前行。现就开展机器人课堂教学谈一谈自己的看法。

一、抓住“好奇心”，调动学生的“内驱力”

营造良好的学习氛围，才能调动学生积极性，唤醒学生创造力。机器人在社会各领域中的广泛研究应用，早已被人们悉知。走进教学课堂还刚开始，开阔学生视野多媒体展示世界顶级水平机器人，介绍机器人的广泛应用，让学生了解机器人，激发学生探究机器人的求知欲望。将教育机器人的发明创造作品、竞赛活动剪影等呈现给学生，将学生兴趣引导至学习机器人课程中来是关键。笔者在DIY初识编程小车机器人教学时，就将机器人自动躲避障碍、小车自动寻找黑色线路行使、自动路灯、创意小屋，太阳升起遮光窗帘自动降下，温度升高风扇自动打开，天黑了主人到门前灯自己亮起来，主人进门，门自动关上……编程机器人参加国内外比赛场景等展示作为第一节课的主要内容。将教育机器人活动多角度、多方向展示给学生，融认识、观赏、科普于一体，激发学生的兴趣，让学生感觉“神奇”的机器人触手可及，从而产生我要“学”的内驱力。

二、联系生活，激发学生创新思维

仅有学习兴趣远远不够，创新发展必需具备创新思维，培养提高学生的创新能力，引导学生自己独立、自主的进行分析探究和质疑。如在“小车避障”一课中，基础知识是编写一段程序让机器人小车遇到障碍物后会后退。案例模仿教学比较简单，为了激发学生的创新思维，设计联系生活环节，引导学生进行想象，围绕现实生活中的小车会遇到各种情景，开展思维训练。学生在“墨守成规”程序语句练习后，开始创新性改变程序设计，按着自己的想像规划小车运行场景，有的小组研究让小车遇到大小不同的多个障碍物，有的小组合作尝试小车碰到障碍后不是后退而是转弯前行，有的小组则在小车找到障碍物后，让小车转一定角度再试探性的前行。学生在机器人情境设计方案的具体实践过程中，通过各种形式的研究和学习，大胆动手进行设计应用程序，充分利用“想象”挖掘了学生的潜能，调动了学生的创造性思维，学生可以灵活运用知识，在实践中激发出新的灵感，推动创新思维的发展。

三、引用項目式教学，培养创新能力

学生有了创新的想法，教师要及时的引导他们规划、设计、实施，否则就只能是空想。学生在实施新想法的过程中初学的“模仿”案例编程语句是不够的，他们要克服种种困难，解决掉情景中的一个又一个难题，好胜心使学生在探究过程中不断主动学习新知识，将知识转化为创新的能力。引用项目式教学，有效的变简单模仿学习为积极主动构建知识发展的教学模式。一个项目，一定目标，学生根据需要自己决定选择使用哪些传感器、电机等配件。小组内每个学生都脑洞开大开，提自己的意见，在激烈讨论后确定方案，进行实施。学生在搭建、测试过程中再次进行“改进”，在反复的搭建改进后，完成小组作品。最后提交全班进行展评或是进行竞技比赛。以组装小车拉力比赛一节来说，每个小组的套件装备都是一样的，任务目标是拔河比赛，将竞赛活动引入学生的学习活动，更是把学生的学习兴趣提高到了极致。学生把能想到的知识都运用到活动中来，有把所有配件都加在小车上增加重量的、有给小车加上防倒车板的、有用小齿轮驱动带大齿轮让速度变慢的，学生究竟有多少奇思妙想，你真的很难想象，给孩子一个空间，让他们讨论、展示、讲解，老师注重启发、引导，在孩子的想法偏离学习目标时及时点拨，对学生的疑问认真回复解疑，对学生的好作法要时给以充分肯定。学生在玩中形成积极探索的学习动力，课堂成为创新能力的开拓训练场，老师成为指挥这次创新训练的角逐导师。

由于信息技术的快速发展，机器人教学进入课堂被众多人关注。机器人教学拥有多学科知识的综合性、创新性、操作性等特点，以创新理念作为基础，以先进的科学技术作为辅助，在培养提高学生的动手实践能力和创造能力的同时，搭建了学生喜爱的玩中学课堂。教师要打破传统的教学模式，充分发挥引导作用，为学生搭建自主探究，合作学习的空间，激发学生自主建构知识，发现学习，只有这样，机器人教学在基础教育中才能真正发挥出它“转变未来”的创新能力培养作用。

[参考文献]

[1]曹辉华.关于信息技术课程中机器人教学的目标探微.《读写算》2018年第22期.

[2]李仪.普通信息技术课堂标准及其研制[J].中国电化教育.2013 （7）.

[3]蔡巧玲.探索初中机器人教学中的创新能力培养.《新课程（中学）》2018年12期.

[4]张爽.创客教育视域下中小学机器人教学活动设计研究.《江南大学硕士学位论文》2017.

（作者单位：长岛海洋生态文明综合实验区教学研究室，山东 烟台  265800）