《三光感走軌跡的機器人》教學中如何體現創新教育的思想

楊年銀

摘 要：智能機器人是信息技術發展的前沿領域，是一門具有高度綜合滲透性、前瞻性、創新實踐性的學科，智能機器人教學為學生開展研究性學習、綜合創新活動提供了優秀的平臺，它對培養學生創新素質具有極大的促進作用，學生可以充分發揮想象力去設計各種智能裝置，實現自己的創意，提升信息素養。

關鍵詞：信息技術；主動性；創新意識

在智能機器人教學中要如何培養學生的創新精神呢？如何體現創新教育的思想呢？下面我就以《三光感走軌跡的機器人》一課的教學為例，談談我的體會。

一、把課堂真正還給學生，培養學生的主動創新意識

在本課學習復合條件的書寫方法時，我只是給學生布置了活動任務，就是把上節課雙光電傳感器軌跡機器人的程序用復合條件判斷的方式編寫出來并下載到機器人實際測試，就讓學生自己主動地去學習研究73-74頁“11.1 怎樣書寫復合條件”和“11.2 復合條件的應用”，并編寫程序下載到機器人進行測試，結果學生很快就掌握了復合條件書寫要領，不但完成了復合條件程序的編寫，而且下載到雙光電軌跡機器人進行了成功的測試。

二、精心設計問題，實地解決問題，培養學生創新能力

智能機器人作為一門知識性與技能性相結合的課程，尤其要注重學生的實踐，設計一系列具有啟發性的問題，以培養學生解決問題的創新實踐能力，這是培養學生創新素質的核心。具體做法如下：

1.精心設計問題

在進行三光電傳感器軌跡機器人的制作之前，我把上節課的單光感傳感器軌跡機器人和雙光感傳感器軌跡機器人運行的視頻通過課件展示給學生，讓學生觀看，要求學生主動獨立地分析單光感傳感器軌跡機器人和雙光感傳感器軌跡機器人，并設計了以下幾個問題：

（1）單光感和雙光感軌跡機器人走軌跡的時候，走得很平穩還是不停地左右擺動的？（學生答：不是很穩定，是在不斷的調整中左右擺動而前進的）

（2）上節課同學們在處理十字交叉線時，是怎么處理的？

學生答：過十字交叉線，是讓機器人直接前進。如右圖：

過十字交叉線時，左右光感都同時檢測到黑線，上節課的處理辦法是讓機器人直行。

（3）如下圖所示，讓機器人從A點出發按箭頭路徑完成軌跡運行，最后停止在C點，雙光感機器人能順利完成嗎？如果不能順利完成，你覺得應該對雙光感軌跡機器人做何改進？

顯然，雙光感軌跡機器人是完成不了這個軌跡任務的，即按照上節課的策略，雙光感軌跡機器人在C點是停不下來的，還會繼續向前直行，要想機器人在C點能停下來，于是就有學生想到了增加光電傳感器。

這樣通過設計具有層次性和啟發性的問題，循序漸進地逐步引導學生思考，充分挖掘培養與訓練學生的創新思維和創新能力。有利于啟發學生自己發現問題，自己解決問題，使學生逐步養成獨立獲取知識和創造性地運用知識的習慣和能力。

2.實地解決問題

智能機器人本身就是實踐性和操作性較強，為此，在教學中，先讓學生分析場地，研討軌跡機器人完成走以上軌跡的策略，然后編寫程序下載到機器人直接讓學生在要求的場地上操作測試機器人。三光感機器人的制作使學生遇到許多問題，需要學生不斷地探索。學生動腦筋，想出各種辦法來解決問題，并在實際場地上加以驗證。學生在解決問題的過程中培養了學生解決問題的能力。分析完問題解決策略后，要求學生自己動手繪制出完成該軌跡的程序流程圖，為下一步編寫程序作準備。接下來根據流程圖，運用復合條件編寫程序，并下載到軌跡機器人進行測試。

在整個過程中，由于三個光感的距離遠近不同，還有馬達速度等因素都會影響到軌跡機器人是否能順利完成任務，于是，學生反復重新改裝機器人，在程序上進行不斷改進，程序運行后確實解決了問題。順利完成后，學生興奮不已，這樣不但激發了學生學習創新的興趣，培養了學生創新的實踐能力，而且全面地提升了學生的創新素質水平。

編輯 魯翠紅