智能機器人課堂教學略談

謝衛平

一、中小學機器人教學活動開展的歷史背景和現狀

教育部于2003年4月正式頒布《普通高中技術課程（實驗）標準》（以下簡稱《標準》），首次在“通用技術”科目中設立了“簡易機器人制作”模塊，它是基于計算機技術的學習平臺、將機械傳動與單片機的應用有機組合的一個選修課程模塊。與此同時，新的高中課程標準在“信息技術”科目中也設立了“人工智能初步”選修模塊，邁出了我國高中階段開展人工智能教育的第一步。

目前各地中小學機器人教育主要有以下幾種形式：①由科協、電教館（站）等單位組織通過學校吸納機器人愛好者，由學校出資購買機器人器材，指導老師對學生培訓一段時間后，代表學校或地區參加各種競賽。目前由于教學條件的限制，大多數學校還處于這個階段；②把機器人作為中小學信息技術課程內容的一部分，為此學科注入新的活力，培養學生的創造性思維和動手實踐能力；③機器人教育以綜合實踐課程的方式進入中小學課堂。由于機器人教育能從多方位多角度培養學生能力，因此在新課改背景下，此種方式使機器人教育更具頑強的生命力。

二、中小學機器人教學的目的

開展機器人教學實踐活動，可以開發學生的科學創新思維，培養和提高學生接觸社會貼近生活的動手能力，也借助機器人融合了多個領域、多種技術知識培養青少年綜合素養。活動開展應重點從以下幾個方面入手：

1.了解機器人基本概況，揭開機器人的神秘面紗。讓學生了解機器人的基本概念、結構體系、工作原理、機器人發展歷史和它在現實生活中的應用實例。通過程序的編寫和反復調試機器人，培養學生全面考慮問題的縝密邏輯思維素養，提高學生分析問題和解決問題的實際應用能力。

2.加強能力素質綜合發展，培養社會需求的復合型人才。激烈競爭的今天呼吁未來接班人應具備多種能力，機器人學科是一門交叉性極強的綜合性學科，它的興起為學生搭建了一個綜合能力培養的平臺，成為培養學生綜合能力的一條有效途徑。

①培養學生的創新能力。社會的進步需要改革、創新，需要推陳出新。機器人實踐活動強調學生富有創造性地搭建各種機器人以適應快速高效地完成任務，鼓勵學生點燃智慧的火花，從而鍛煉學生的創新能力，激發和培養學生的創新精神，以提高他們的綜合素質。

②培養學生的小組合作能力。機器人活動牽涉到的內容廣、工作量大，需要小組成員集思廣益、互相交流探討，對搭建過程中的問題進行充分論證以獲得最佳方案。機器人競賽活動中所需的團隊協作能力和互相之間的包容之心，不僅需要老師的言傳身教，更需這種真實體驗，這比常規的教育方式更能震撼學生的心靈、更富有成效。

③培養學生的應變能力、堅韌的毅力和情感體驗。由于機器人的工作受設備性能、場地、接受信號等因素的影響，這就要求選手能臨場應變，根據參賽現場的具體情況冷靜、沉穩地搭建、編程、調試、修改以獲得最佳效果，指導老師在平時訓練中要注重培養學生的臨場應變能力和處理突發事件的能力。

三、機器人課堂教學的開展

機器人課堂教學可以培養學生良好的創新精神、實踐能力和綜合素養。基于機器人項目的設計、制作具有綜合性強、實踐性強和探索性強等特點，因此它與其他學科的課堂教學方法會有所不同。

1.建立學生為中心、任務驅動的開放式課堂。傳統的教學方式大多是教授學生“是什么”而不是“為什么”，我們不一定要在乎結果，但在這過程當中其分析問題的能力、想象力、創造力及合作能力都會上一個新臺階。

2.改革評價體系，促進學生體驗成功的快樂。在機器人教學實踐中，我們要改變以往的評價觀，要站得高、望得遠，從多個角度、多層面看待學生，少在意功利性與結果，多注重學生在學習過程中的情感與價值觀，讓他們隨時收獲成功的喜悅。

3.建立“點、線、面”相結合與“三位一體”的教學模式。在取得社會、家長支持的基礎上，結合學校實際，開展了豐富多彩的機器人教學與實踐活動，逐步探索構建了“社會-家庭-學校”三位一體的教育管理模式。

總之，中小學機器人教育是一個綜合創新的平臺，為學生創新精神與創新能力的培養開辟了新的領域與空間。我們的教育工作者要借助這個教學平臺和載體，為全面提高和培養學生綜合能力而不懈努力，相信不久的將來一定會開創一個新局面。