何當聚首競技日，卻話經驗交流時

本文邀請了東西部地區3位具有代表性的一線指導老師，為我們講述他們關于機器人教學和參賽的經驗和體會，以期與大家共同分享。

青少年機器人世界杯奪冠經驗談

2004年7月，我輔導和帶領的學生代表中國隊在里斯本第一次參加“青少年機器人世界杯大賽”，獲得中國青少年機器人中學組的第一個世界杯冠軍，我也因此晉升為機器人世界杯大賽的國際裁判。2005年7月，作為柳州總教練，我再次帶領中國隊在日本大阪參加“第九屆青少年機器人世界杯大賽”，榮獲兩個冠軍（小學組足球），一個亞軍（中學組足球），一個單項獎（中學組舞蹈）。

從2003年10月開始接觸機器人教育到2005年7月兩次奪得世界冠軍，不到兩年時間，但經歷的事情和碰到的問題頗多，其中的一些經驗和感受與大家分享。

機器人競賽活動除了結構的合理設計，最重要的就是機器人程序的設計。我們兩次奪冠，最主要就是在程序上實踐了幾個技術的突破。

我們使用的是Robolab圖形化程序設計語言，圖形化程序入門簡單，適合學生的使用和操作，同時又能兼容C語言的高級編程，有較廣闊的學習發展空間。我們針對的項目是機器人足球項目，在程序設計上的第一個挑戰，就是能否實現快速而準確的找球，找球技術能否突破將決定機器人能否上場競賽。我們的機器人是單光感找球，解決方案是用單光感進行高速旋轉找球，這樣一條線的掃描就變成了一個面，球在機器人的任何方向都可以快速定位出來。精確的定位球，是我們程序設計的一大突破，直到目前只有很少一部分人能夠實現這一技術，現在提供程序與大家分享交流。程序設計如下：

第二個解決的是進攻技術，找到球后進行有效的進攻，進攻是制勝的關鍵，我們憑借快速而靈活的進攻打敗了美國、德國和意大利等強隊。有效而準確的進球讓對手措手不及。進攻程序如下：

第三個是防守技術，守住自己的球門就是勝利的保證。我們的機器人總會在對方機器人準備進球的那一刻把球卡在球門然后成功解圍，轉危為安，再迅速轉守為攻，直掏虎穴。防守程序如下：

程序設計上有很多創新思路，問題的解決方案也有多種途徑，最關鍵的還是需要學生的靈活運用。在輔導學生上我有一些心得體會，簡單筆述與大家交流。

我們的機器人活動是信息技術課程中的一個活動課，以興趣小組的形式開展，只能選擇一部分學生參加。在挑選競賽小組學生時，我更側重學生的興趣，要挑選有興趣學習的而不是成績最好的學生，強烈的求知欲會讓他們克服學習上的一切困難。

我們的活動是在快樂中進行的，為解決一個規定的任務可以奇思妙想，盡情搭建自己的機器人，我更多的是指導學生一些學習、分析問題的方法，在共同的探索中尋找解決方案。學生是學習的主體，在學習過程中要自己去感受和建構所需要的知識（機器人所涉及的物理學、數學、幾何學和信息技術等），碰到問題的時候他們更清楚自己需要哪些知識，這個過程老師不能代替。在我們的活動中，我只是興趣的激發者、活動的組織者和學習的引導者。在學習中一般不給予他們答案，但每次我都給予尋找答案的方法。

在全國比賽上，學生張藝寶滿懷信心，他也是我們著力培養的種子選手，而比賽的結果卻讓我們很意外，三次比賽機會均以失敗告終。這一次的比賽挫折對他是一個巨大的打擊，而在我看來，卻是一次難得的挫折教育，也是觸碰心志、尋找自我的一次探索。我與張藝寶促膝長談，對失敗和成功，夢想和現實，付出與收獲，人生與追求等等問題進行交流，并說出了自己的感受。經歷挫折，張藝寶最后才得以順利地登上世界冠軍的領獎臺。

（作者單位：廣西柳州市第二中學 545001）

來自西部地區的師生心聲

文/王艾梅

一年一度的機器人競賽通知又發到我們信息技術教師手里，拿著這份通知，信息教研小組開會討論，又是一場激烈的爭論。

教師的意見

教師A：機器人競賽不屬于信息技術教學大綱范疇，我不參與。

教師B：我們學校經濟實力有限，只有兩臺機器人。讓參賽過的選手和有經驗的教師帶隊參加。

教師C：“機器人競賽”與“數學奧賽”和“英語奧賽”時間上有沖突。機器人玩得好的學生一般數學學得都很好，“機器人競賽”與“數學奧賽”相比，絕大部分教師和家長都會認為“數學奧賽”更重要，我們和數學教師爭選手，顯然我們爭不過，兩項都參加相對來說不可能，輔導時間就是一個問題。

參賽教師D：沒有組織長期的“機器人”興趣小組，計劃跟不上，銜接的是一個個斷層，年年的賽事都是從零開始輔導，沒有一個長期的進步。

教師E：教師之間沒有奉獻合作的精神，新老教師隊伍銜接不好。

學生的心聲

學生A：對“機器人”競賽有興趣，只在網上見過，沒有見過真的。

參賽選手B：去年參賽過，感覺自己的“機器人”太落后了，沒有競爭力。

參賽選手C：今年還想參賽，不是說一定要拿名次，就是想到全國大賽的環境中見識高手，提高自己。

參賽選手D：經過“機器人”競賽，我感覺同學之間合作太重要了。

學生E：跟選手B玩過幾次，興趣很大，就是機器人太少，老師不讓參與。

思考

◆我校地處西北邊遠地區，信息技術教育相對落后，近幾年，隨著國家對西部大開發投資力度的增大，信息技術設備也得到了很大的改善，可與參加全國競賽的水準還是有差距，從參加過的信息技術競賽的結果可以看出我們自身的軟件水平很有限。就機器人來說，學生對機器人很感興趣，可硬件成本太高。我校只有兩臺機器人，一般情況下不參加競賽的學生是看不到的，更談不上接觸。只有被老師選中的選手在老師的帶領下進行小心謹慎的學習，這樣也阻礙了學生創新思維的發展。

◆學校機器人競賽沒有形成一種良好的循環，沒有組織機器人課外興趣活動小組，校內沒有競賽展示。學校與學校之間也沒有建立通迅，不能互相交流，選手們只是在自己的學校圈內學習，見識不廣，這對機器人創新發展是一個嚴重的制約。在市內都沒有參加過比賽的選手直接參加全國大賽，其經驗不足、心理壓力也大、緊張，現場發揮不好，參賽的結果可想而知。

◆機器人賽事的獎勵機制跟不上，機器人比賽有設備改善成本的投入，這是東部和西部教育不能相比的瓶頸。獎勵制度不能有效調動一線教師的積極性。去年我校代表全兵團參加全國機器人競賽，結果不理想，因為學校出資參賽，沒有獲獎對輔導教師的壓力很大，會影響到以后這項活動的開展。

（作者單位：新疆博樂農五師中學 833400）

只有想不到，沒有做不到

文/張朋新

參加完全國機器人教練培訓后，我開始帶班，先從四驅車入手?，F在的孩子對四驅賽車一點都不陌生，組裝車模一個比一個熟練。我幫他們搭建了賽臺。精彩的比賽吸引了學校大多數孩子，有的當觀眾，有的親自參與。比賽結束后，我讓孩子們觀看我設計的一個外觀類似四驅車的競速機器人，把它放到標準的比賽場地上，它不但聽我的指揮，而且還會自動繞過障礙物回到起點。其實這對于機器人來說很簡單，就是三個動作而已。對孩子們來說這比四驅車可神奇多了，一下子就激發了孩子們強烈的好奇心與求知欲，紛紛要求參加機器人的學習。在教會他們進行簡單的制作后，幫助他們認識通過設計程序來調控機器人，從只會直走到聽從自己的指揮，讓機器人走就走、停就停；一個小小的直線競速機器人，我們便把齒輪比、滑輪、杠桿、力矩和摩擦力等一些科學知識讓孩子們通過自己的雙手發現、理解并且學會了應用。

在機器人的教學中最具吸引力、挑戰性，最有樂趣的是機器人的設計與搭建。在設計與搭建的訓練中，我鼓勵孩子們將生活中看到的、想到的以及他們生活中的經驗延伸到對機器人的搭建設計中去?！暗谌龑萌珖嗌倌隀C器人比賽”的項目中機器人搬運難度比較高。對于小學生來講，如何設計機器人的外觀和搬運方式是一個難題。我鼓勵孩子們多思考，從生活中借鑒經驗。學生們有的說，老師，我家附近在施工，場地上我看到叉車可以將很大很重的物體輕松地叉起來，可以仿造它的樣子設計，一定很厲害；有的說，老師，我最喜歡看《西游記》，豬八戒背媳婦很有意思，我們可以設計成機器人倒背物體；還有學生說，我爸爸特有勁，一只手就可以將我抱起來，我們也可以設計成機器人一個大手抱住搬運。我充分肯定了他們，并讓孩子們將生活中的智慧運用到機器人的設計與搭建中，孩子們設計搭建的機器人各式各樣，在八卦圖形的場地上演繹出各自不同的精彩。通過設計與搭建，孩子們樹立了一個理念——對于設計與搭建機器人來說，只有我們想不到的，沒有我們做不到的。

2003年美國的勇氣號、機遇號機器人成功登陸火星，成為孩子們最關注的話題，每天我都讓孩子們觀看央視的專題節目，上網收集有關的資料，自此以后每節訓練課的前10分鐘就是展開討論，從它們的降落，身體每一步展開動作、外形，輪胎的越野性、機械手臂到照相功能，數據的采集與分析等都讓孩子們開闊了視野，并且運用我們的機器人套材搭建了一個小小機遇號，以此幫助孩子們理解設計與搭建對于延伸機器人功能的重要性。

搭建與設計完成后的下一步就是設計機器人的計算機控制程序，針對每一個比賽命題，和孩子們共同分析，老師主要起協調、幫助和指導的作用。在程序設計過程中，孩子們懂得了相互學習的重要性，也培養了他們的合作精神。

（作者單位：河南省南陽油田第五小學 473132）