浅谈虚拟机器人在农村小学的推广

吴玲

◆摘  要：随着科学技术的发展，为了更好的推行素质教育，培养学生的逻辑思维能力和创新精神，把现代化的电脑机器人引入到小学教育活动中，激发广大青少年学习、探索、掌握和运用电子信息技术的兴趣，提高青少年的科学素质。为了不增加教学成本，而又让更多的学生认识和了解机器人，对实体机器人进行仿真，虚拟机器人软件应运而生。利用虚拟机器人开展教学活动，提升学习编程的兴趣，有利于让学生掌握算法与程序的精强。

◆关键词：虚拟机器人;农村小学;推广

虚拟技术日渐完善，教育教学也引用了虚拟机器人这项先进技术，这对提高学生的科学素养起到了极大的作用。本文详细讲述了普及虚拟机器人的必要性，强调了机器人对课程教学的重要性.以使人们对虚拟机器人有更深的丁解。

一、推广虚拟机器人的好处

1.虚拟机器人增进了学生的学习动力和积极性

学生普遍对程序设计充满神秘感，感觉高深莫测、遇不可及，直存有畏惧之心，大大降低了学习的兴趣。程序设计及其涉及的算法的重要性在于通过编写程序学习科学、高效的思维方式，提高规划能力和逻辑思维能力。但程序设计语言课程开设中会面临几个问题：程序设计语言中涉及大量的语法、规则数据结构和算法，这对中小学生来说很难掌握。另外，传统的程序设计内容比较抽象、枯燥、逻辑性强。

虚拟机器人教学、通过编写程序控制机器人在虚拟环境中完成特定的任务，带有明确的目的性，增加了学生学习的动力。比如虚拟机器人智能停靠的任务，学生要考虑如何将在道路上行驶的机器人精准地停靠在某个虚拟的公交车站，我们利用公路边车站中高出地面的一个站牌，让行驶中的虚拟机器人不断地使用障碍传感器检测站牌，当检遇到时就停留，分析一下虚拟机器人要完成的动作，使用IF判断模块一直判断障碍传感器是否检码到右侧有障码，如果有就停止1秒钟后，再前进1秒后继续循环检测，如果没有就一直前进。在完成这个任务的基础上，我们可以进一步提出任务。如果道路旁停的是汽车，不想停留要怎么修改程序呢？我们要怎么处理路边的参照物呢？这样一个生动具体的情境会将学生的兴趣调动起来。学生学会挑战更复杂的环境，使用到更复杂的程序设计借助每一次挑战的成功，他们学习掌握到更多的程序设计知识和思想，更激发了学生的学习热情。

2.虚拟机器人能够培养学生的逻辑思维能力和创新能力

在教学中，我们发现学生对学习虚拟机器人充满了好奇和热情，在萝卜圈中搭建一个机器人，要它完成相应的任务，是需要经历较长时间，花费较多精力的。要设计出一个完整的机器人，涉及较多的程序，必须先提出合理的策略，然后再慢慢地去编写程序。编写程序期间，就算是语法错误再小，機器人也无法正常运转，因此编写程序或进行调试时应具备一定的逻辑思维，严谨的学习态度。

在机器人课程当中设计和拼装学生必须亲自动手参与进去，用到哪些零部件自己心里必须有数，在编程设计当中可能一次还不会成功，需要不断地进行实验，才能达到最好的效果，在这个过程当中学生的能力将得到很大的锻炼。学生的知识面也会得到很好的扩充，人工智能是一个结合了高科技的平台，长期接触这样的新鲜事物，孩子的逻辑思维能力、想象力、创新能力都会有所提高。

掌握虚拟机器人完成任务的技术和技巧、培养信息素养，提高信息情感与价值生观。研究思路和原则聚焦项日式教学，有效开发相关成课程（活动）资源，引导学生在一个活动中完成对个学习项目的研究性学习与实践创新。

3.开展虚拟机器人的成本低、易于推广

虚拟机器人教学可以直接在计算机上运行，只要通过一台计算机，就可以完成搭建虚拟机器人、构建虑拟环境、程序设计和调试运行的整个过程，而实体机器人由各厂商设计，组件售价昂贵并频繁地对设备进行升级换代，对参与的学校和个人造成了较大的经济负担。在设备上无须考虑各种装修和弱电设计方案，和实体机器人相比，虚拟机器人不论是在前期的场地构建、设备的购置，还是后期的维护更新成本都将大大降低。

实体机器人对环境要求高，易受现场光线、酣场、地面起伏等因素的影响。而虚拟机器人作为一种纯软件环境，不受硬件场地等限制。虚拟机器人不需要建立单独的机器人实验室、在普通机房进行即可进行，便于大范围教学的升展和管理。

二、推广虚拟机器人的必要性

小学机器人课程开设的意义在于有利于人工智能技术的发展，让学生很早地接触机器人的相关知识，使得学生对智能机器人的发展与运用有更为深入的了解，知道智能机器人的概念以及工作方式，让机器人的神秘感消失，这也是为以后学习人工智能的知识打下坚实的基础。其次在学习的过程中，学生会对机器人课程产生浓厚的兴趣，这样孩子学习这样的课程也不用家长操心了。长期坚持下去，中国机器人的发展一定会超越西方发达国家。

后记，当前人工智能飞速发展，影响着生活的方方面面。作为一名信息科技教师，我们不仅要了解新技术，还要将新技术引进课堂，特别是关于虚拟机器人学习，它具有起点低、普及性广、费用少等优点，又属于当前最热的人工智能学科，适合学校开展，在教学实践中，虚拟机器人对培养学生思维的敏捷性、深刻性、发散性、直觉性和批判性起着很大的作用。在正进行基础教育课程改革，进一步凸现学生的自主、合作、探究的今天，更需要我们一线教师勇于承当责任，不断努力，提升学生的思维品质。

参考文献

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[2]孙莉.虚拟机器人教学的思考与研究[C]//2020全国教育教学创新与发展高端论坛会议论文集（卷四）.2020.

[3]李丹.虚拟机器人在农村小学机器人教学中的应用研究[J].长春教育学院学报，2015（01）：137-139.