對小學機器人教育教學現狀的反思

◆李呈玉　李開榮

對小學機器人教育教學現狀的反思

◆李呈玉李開榮

結合小學機器人教學現狀及實踐，對于處在初步階段的小學機器人教學進行研究與思考，并對開展機器人教學提出建議，希望能給小學機器人教學提供參考與借鑒。

小學；機器人教育；教學情境

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.13.047

1　前言

隨著社會的發展、科技的進步，機器人教育已在我國小學教育中逐步普及。機器人教育要求學生學會機器人的搭建及相關編程知識，有效培養學生的創新能力及動手操作能力。目前，我國小學機器人教育取得了初步成效，但因為機器人教育剛剛起步，還存在著一些需要及時解決的問題，因此對小學機器人教育進行研究與思考，為小學機器人教育的開展打好硬件基礎以及創建有效的教育教學模式，是擺在小學機器人教育面前的重要課題。

2　小學機器人教育中存在的問題

重比賽，輕智能培養目前機器人教育存在片面追求學生比賽的成績上，使得機器人教育的目標出現了偏離。一味地注意比賽成績，學生情緒處于緊張狀態，學生在重負下難以發揮創新精神，失去了對機器人知識學習的興趣。機器人比賽的目的是激發學生興趣與智能的充分發揮，在這種比賽機制下，不利于培養學生的科技素養。

重主科，輕機器人教育在機器人教育與主科教育之間，家長與教師還存在著重主科學習、輕機器人教育的傾向。導致課內課外學生只致力于主科的學習，而投入機器人學習的時間少之又少，學生缺乏參加實踐與訓練的時間保障，培養學生的創新能力也就無從談起［1］。

重形式，輕投入許多學校把機器人教育列為校本課程項目。機器人教育需要有較大財力的支持。而目前學校對機器人教育設施建設的投入很少，缺少專業化的機器人教學教師，教學內容與教法也是處在不規范狀態，機器人教育未進入正常軌道，納入正規的教學體系之中。

3　提高小學機器人教育有效性的策略

為機器人教育的規范和廣泛開展創造條件機器人教育具有其他學科不可替代的教育作用，在培養學生創新思維、動手能力、合作能力及綜合應用能力方面有著獨特的優勢。

1）教育主管部門和學校應該給予高度重視。要把機器人教育納入常規課程，以新課程評價標準來認識與界定機器人教育的價值與意義。

2）要為機器人教育的開展提供必要的物質硬件。可以建立機器人教育實驗室或者利用現有的信息技術教室來開展機器人教育課程，為機器人教育提供基本物質保障。

3）以當今基礎教育課程改革為參考，促進機器人課程的建設，提高機器人教學的系統性與科學性，確保機器人教學時間，機器人教育應該與其他課程一樣，配備專門的教室與課程，整合與優化教學內容。

4）要采取有效的教學形式。根據目前大多數學校的條件，機器人教育一般采取興趣小組的形式，這種類似小班額的教育形式，優勢在于教師在教學中能夠兼顧到每一位學生，可以保證師生充分交流，提升教學的有效性。

5）提高機器人課任教師的專業水平。教師的專業化水平是推動機器人教育不斷發展并提高其有效性的重要條件，但就目前來看，教師的專業化水平不高，有些學校用信息教育教師或者其他課程的教師來兼任機器人教育課程。針對此種情況，可以通過組織兼任教師參加培訓、到兄弟學校參觀等途徑提升自身的教育專業化水平，上級主管部門也要提供培訓與繼續教育的機會，為機器人教育提供師資保障。

機器人教育應著力培養學生的創新能力

1）教學要具有開放性。學生對機器人知識比較好奇，可以激發學生興趣與參與教學活動的熱情。在教學中要注意創設開放性的教學情境。如教學時可以先讓學生了解機器人創意比賽的相關規則，然后可以向學生呈現器材，讓學生進行思考：看到這些器材后，給你的初步感覺是什么？你對這其中的哪些器材有興趣？選擇你最感興趣的器材，說說你想用這些器材做什么？這樣，可以讓學生有充分思考的機會，促進學生創新思維的產生，同時也有利于教師了解學生的基本素養［2］。學生面對一堆零散的零件，在沒有組裝說明書的前提下，需要思考哪個零件應該置于哪個位置，怎樣使每個零件都發揮作用，每個零件都找到相應的部位，可以有效鍛煉學生創造力。

2）教學要具有思考與實踐性。過多的理論闡述往往會使學生產生枯燥乏味的感覺，失去對機器人教學的興趣。因此機器人教育要重思考與實踐，讓學生在動手中思考，在思考中學習新知識，讓學生把自己的想法通過動手實踐呈現出來。面對一些相關器材，引導學生思考這種類型的器材能夠做什么，跟哪一種器材相搭配可以實現怎樣的作用，為實現這種作用還需要增加哪些自制器材？然后再動手去實踐，驗證自己的想法是否能夠成功。這樣通過思考、動手，不斷地嘗試、修改，在實踐中產生創新思維的火花，感受到創新實踐的樂趣。

3）教學要具有合作探究性。在機器人教育的過程中，教師要放手讓學生去實踐操作，為學生提供更多的合作探究的機會，這也是機器人教育的特點。教師在這個過程中則是學生實踐探究的合作者、組織者與引導者。如在創意機器人教學中，教師為學生營造良好的合作環境，將學生按個性特征的不同分為兩個小組，學生首先在組內合作探究，然后兩小組各選出一名代表闡述本組的創意，再讓兩個小組進行合作，將兩個小組的創意進行整合，最終合作完成學習過程。這樣，可以保障每一位學生都參與活動，每位學生都積極思考，參與小組的創意活動，由此集大家所想，順利完成機器人制作，學生也體驗到了合作成功的快感［3］。

4）教學要注意與信息技術融合。機器人的制作與控制系統多與信息技術知識相聯系。這也決定了機器人教育與信息教育相融合的必要性。小學中高年級的學生都學習到了一定的電腦知識，但對獲取網絡資源的方法還不能熟練運用。因此，教師在設計網站時，可以闖關游戲的方式讓學生學習新知識。每一關都融入一個學習任務與學習內容，并附有闖關提示。例如：第一關的任務是搭建機器人頭部；第二關是搭建機器人的手部與腿部；第三關是機器人的組建；第四關是搭建機器人小車；第五關是選擇使用傳感器。這樣與信息技術整合的機器人教育活動，不僅讓學生了解了機器人搭建的方法，還通過網站了解了重心、平衡性等知識，學科知識整合在一起，提升了學生運用綜合知識解決問題的能力。

5）教學要有規范性。機器人教學的主要目標是培養學生的創新能力，而機器人教學的課堂隨意性比較大，如機器人的搭建及程序調試等都要求學生可以自由走動，這就需要教師規范課堂秩序，有效調控課堂，提高教學的規范性。如為了規范課堂教學，可以采取“四步教學法”：

第一步是學生自主學習階段，教師個別指導；

第二步是學生把自主學習中的問題提出來，教師進行重點講解；

第三步是小組合作學習，教師指導；

第四步是教師引導學生進行總結。

對于基礎差的學生教師要堅持輔導，并通過討論交流等方式促進學生對知識的理解。

4　結語

機器人教育促進了學生創新思維能力的形成，提高了學生的動手實踐能力，為今后的機器人教育的開展創造良好的條件。因此，在機器人教學中，要根據學生的特點創設有效的教學模式，讓學生自主探究與交流，教師要做好組織者與引導者的角色，促進學生創新性思維的形成。

［1］飛麗娟，王躍，等.4C教學法在小學機器人教育中的應用［J］.電子世界，2013（14）：164.

［2］鄭立新，王振強.義務教育階段機器人模塊內容標準解讀［J］.中國電化教育，2012（11）：27-30.

［3］鐘柏昌，張祿.我國中小學機器人教育的現狀調查與分析［J］.中國電化教育，2015（7）：101-107.

G622.0

B

1671-489X（2016）13-0047-02

作者：李呈玉，鄒城市田黃鎮中心小學；李開榮，鄒城市城前鎮北王小學（273500）。