機(jī)器人教育的感受和認(rèn)識(shí)

摘 要: 機(jī)器人學(xué)科是一個(gè)知識(shí)涵蓋面很廣的交叉學(xué)科。通過參與機(jī)器人訓(xùn)練，讓同學(xué)們把自己的日常觀察和知識(shí)積累，通過計(jì)算機(jī)編程、工程設(shè)計(jì)、動(dòng)手制作與技術(shù)構(gòu)建，尋求最佳問題解決方案，豐富了課外活動(dòng)的內(nèi)涵，促進(jìn)了同學(xué)們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的提高。但透過眾多的現(xiàn)象，我也發(fā)現(xiàn)我們的機(jī)器人教育實(shí)實(shí)在在是一種“小眾化”的教育。能讓更多的人了解機(jī)器人及機(jī)器人教育的作用、價(jià)值，推介學(xué)校機(jī)器人教學(xué)的成果，以爭(zhēng)取社會(huì)、家長(zhǎng)的重視與支持。

關(guān)鍵詞: 現(xiàn)狀 “小眾化” 教師 資金 對(duì)策

中圖分類號(hào)：G633 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795(2012)03(c)-0000-00

機(jī)器人學(xué)科是一個(gè)知識(shí)涵蓋面很廣的交叉學(xué)科。集機(jī)械、電路、程序?yàn)橐惑w自動(dòng)控制，既包含了硬件開發(fā)又包含有軟件編程的機(jī)器人，作為一種最直觀、最直接的交流載體和教學(xué)工具應(yīng)用到學(xué)校的教育教學(xué)活動(dòng)尤其是信息技術(shù)教育之中，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和綜合實(shí)踐能力方面所發(fā)揮出來的重要作用愈來愈為人們所重視。

1 我校機(jī)器人教學(xué)的現(xiàn)狀

在基礎(chǔ)教育信息化步伐不斷加快的今天，機(jī)器人無論作為教學(xué)工具還是教學(xué)內(nèi)容，能順利進(jìn)入校園乃至課堂之中，這無疑是可喜的。但透過眾多的現(xiàn)象，我也發(fā)現(xiàn)我們的機(jī)器人教育實(shí)實(shí)在在是一種“小眾化”的教育。其突出表現(xiàn)有三：

(1)涵蓋的學(xué)科面窄。目前，我們的機(jī)器人主要是應(yīng)用在信息技術(shù)教育方面，其次是用在應(yīng)對(duì)機(jī)器人競(jìng)賽上，于其他學(xué)科幾乎不相聯(lián)系。

(2)參加的學(xué)生面窄。通過分析本校的情況，真正參加了機(jī)器人培訓(xùn)學(xué)習(xí)，并有一定興趣和收獲的學(xué)生僅有二十幾人，這在我們近5000人的學(xué)校的比重是相當(dāng)輕的。

(3)是涉足機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)并有所建樹的教師面窄。就建湖縣城看，專任教師只有3人，真正能用心參與機(jī)器人校本課程研發(fā)并有一定成果的教師不足10人。

我以為，影響我們小學(xué)機(jī)器人教育健康發(fā)展的因素主要有四：

(1)思想認(rèn)識(shí)上存在誤區(qū)。在教師層面，首先是教育理念有問題，以為機(jī)器人教育就是傳授課本知識(shí)，教學(xué)生做什么就應(yīng)該做什么，不能有創(chuàng)新，從而導(dǎo)致教學(xué)形式單調(diào)，學(xué)生學(xué)習(xí)枯燥無味；其次是學(xué)科之間配合不協(xié)調(diào)，尤其是語、數(shù)等文字科教師主動(dòng)參與的積極性不強(qiáng)。

(2)被資金、場(chǎng)地所困擾。機(jī)器人教育大眾化需要一定的器材和充足的場(chǎng)地，換句話講就是需要大量的資金支持。現(xiàn)階段學(xué)校的辦學(xué)經(jīng)費(fèi)本來就十分有限，除了保正常運(yùn)轉(zhuǎn)和人員工資外，拿不出更多的資金來搞機(jī)器人教育，其負(fù)擔(dān)大多只能轉(zhuǎn)嫁給學(xué)生家庭。

(3)投入大，見效慢。我校近幾年在機(jī)器人教育方面也有過大手筆，但和蘇南相比卻是“小巫見大巫”不在一個(gè)層次，所以每次比賽差距明顯。

(4)師資困難，輿論宣傳也不到位。

2 我們今后的具體對(duì)策

2.1 學(xué)校與教師

2.1.1 量力而行，盡力拓展，切實(shí)加強(qiáng)陣地建設(shè)

現(xiàn)階段學(xué)校教育經(jīng)費(fèi)短缺是一個(gè)帶有普遍性的問題，但只要想辦法，問題總會(huì)能夠逐步解決的。我們建湖縣第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)在集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)的直接關(guān)懷下和建湖少年宮建起了能基本滿足小組活動(dòng)、競(jìng)賽訓(xùn)練、課堂普及所需的設(shè)施設(shè)備、場(chǎng)地用房，確保了機(jī)器人教育的穩(wěn)步推進(jìn)，學(xué)生興趣濃厚，參與面也逐步擴(kuò)大。

2.1.2 因地制宜，就地升級(jí)，切實(shí)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

機(jī)器人教育需要具有較高綜合素質(zhì)的師資，我校專門從南京請(qǐng)來機(jī)器人教師，采用的“骨干教師（引領(lǐng)）→專業(yè)課教師（培訓(xùn)升級(jí)）→其他科目教師（學(xué)習(xí)提高）”這一呈“金字塔”式的師資配備、培訓(xùn)模式就不失為一種成功的培訓(xùn)體系。

2.2 教師與課堂

我以為，機(jī)器人教學(xué)的教師和機(jī)器人教學(xué)課堂主要應(yīng)遵循三大原則。

2.2.1 學(xué)用結(jié)合，循序漸進(jìn)

課本和課堂，是教師傳授知識(shí)的一個(gè)有效工具和平臺(tái)，一個(gè)優(yōu)秀的機(jī)器人教師，要能夠利用課本，遵循學(xué)用結(jié)合、循序漸進(jìn)的原則，大膽地放開學(xué)生的思維，展開學(xué)生的想象，而不是將學(xué)生牢牢地鎖在課堂之中。

2.2.2 自主學(xué)習(xí)，求異創(chuàng)新

機(jī)器人教學(xué)每堂課都應(yīng)以學(xué)生為中心，以問題為牽動(dòng)紐帶，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，促使學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，老師只是課堂的組織者，學(xué)生學(xué)習(xí)的合作者。教師要善于創(chuàng)設(shè)生動(dòng)、直觀、有趣的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的興趣和參與熱情，讓學(xué)生自己去研究，去觀察，去發(fā)現(xiàn)。如在教學(xué)《避障傳感器的使用》一課時(shí)，我們就很好地采用了“分步假設(shè)問題情境”法。第一步，假設(shè)問題“博物館里有一件鎮(zhèn)館之寶，需要找一名最聰明的機(jī)器人衛(wèi)士來看守，想不想你們的機(jī)器人成為最聰明的衛(wèi)士？”在學(xué)生情緒高漲的時(shí)候，再提出第二個(gè)思考問題，“能完成這樣任務(wù)的機(jī)器人應(yīng)該先具備什么樣的能力？”引出本課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)：避障傳感器的使用。

2.2.3 讓學(xué)生時(shí)刻體驗(yàn)到成功的樂趣

(1)讓學(xué)生在自主探索中體驗(yàn)成功的樂趣。

機(jī)器人教學(xué)中，教師對(duì)學(xué)生的每一點(diǎn)成功，每一點(diǎn)進(jìn)步，每一個(gè)創(chuàng)意，都應(yīng)給予肯定，隨時(shí)讓學(xué)生有成功的自豪感。例如：為了讓學(xué)生能想得到、做得到、實(shí)現(xiàn)得了，我們可采用先讓學(xué)生自主的去探究，當(dāng)學(xué)生感到迫切需要幫助的時(shí)候，就組織大家針對(duì)所遇到的困難和問題進(jìn)行共同探討，再對(duì)自己的程序進(jìn)行調(diào)試，教師適當(dāng)參與，經(jīng)過共同努力，使問題逐步得到解決，這樣他們?cè)趯W(xué)習(xí)的過程中始終都會(huì)有有成就感。例如在學(xué)生初步學(xué)習(xí)了《軌跡識(shí)別傳感器的應(yīng)用》一課后，我們可以設(shè)計(jì)一節(jié)旨在拓展應(yīng)用的綜合實(shí)踐課。如組織學(xué)生以參加機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)為主題開展實(shí)踐活動(dòng)，由于情境自然充滿樂趣，學(xué)生就會(huì)充滿激情地投入到各項(xiàng)比賽中。在具體的教學(xué)情境中，我們可以設(shè)計(jì)三種不同類型的跑道軌跡，即三個(gè)比賽項(xiàng)目，這三個(gè)比賽項(xiàng)目由易到難，由淺入深，逐步推進(jìn)，注重知識(shí)的層次性，重、難點(diǎn)通過學(xué)生實(shí)踐、小組學(xué)習(xí)交流討論以及教師適當(dāng)點(diǎn)撥等方式來解決。即：1.當(dāng)走黑線的時(shí)候如何設(shè)置軌跡識(shí)別傳感器？2.如何應(yīng)用兩個(gè)軌跡識(shí)別傳感器？要考慮哪幾種情況？3.你用了幾個(gè)軌跡傳感器，你的程序是怎樣編設(shè)的？4.電機(jī)的速度受哪些因素的影響？怎樣來調(diào)節(jié)？5.機(jī)器人實(shí)踐中要綜合考慮哪些因素？圍繞這些問題考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和實(shí)踐的體會(huì)。這樣學(xué)生在活動(dòng)中自始至終都會(huì)有收獲。

(2)在評(píng)價(jià)中讓學(xué)生體驗(yàn)成功的樂趣。

機(jī)器人教學(xué)評(píng)價(jià)可以包括自我評(píng)價(jià)、同學(xué)互評(píng)及教師評(píng)價(jià)。在具體操作上，可以從完成任務(wù)的方式和完成任務(wù)的效率上進(jìn)行衡量，用最簡(jiǎn)單的方式、最快的速度完成特定的任務(wù)一般就是最佳方案。

總之，機(jī)器人教育是一種創(chuàng)新的教育，是寓教于樂的教育，它解放了教師的思想，師生的頭腦，學(xué)生的雙手和空間。但它作為一門新興學(xué)科，它的教育目標(biāo)，課程內(nèi)容，教學(xué)模式，教學(xué)方式，教學(xué)評(píng)價(jià)都還需要我們通過不斷的實(shí)踐和探索去完善，從而達(dá)到最優(yōu)化。