機器人課程教育的意義

晁文萍

近年來，我國的機器人教育在全國中小學計算機教育研究中心及眾多知名專家以及一些發達省市的大力推動下，有了很大的發展，機器人教育活動逐步成為中小學信息技術課程和綜合實踐課程的良好載體，從各地情況來看，較多的學校只是以課外活動、各種興趣班、培訓班的形式開展機器人教學，通常的做法是由學校購買若干套機器人器材，由信息技術課程老師或綜合實踐課程教師進行指導，組織學生進行機器人組裝、編程的實踐活動，然后參加一些相關的機器人競賽，目前在我區還未有地區和學校將機器人教學納入了正規課堂教學，而在國際上機器人已經成為期望很高的創新教育平臺，并且正在以嶄新的方式走向基礎教育。但是在國內主要還是處于綜合實踐活動的層面，它作為課程，各種活動不成熟的表現也越發明顯，并且遇到了諸多方面的制約。

一、目前小學機器人教學課程開展的難點

大家知道，機器人進入課程教育或者參與學科整合的教學經驗目前還很少，教學研究成果非常缺乏，無借鑒的方法和方式，尤其對小學教師而言它是一種全新的事物，課程的內容、教學方法、學業檢測等都很欠缺。雖然在高一級信息技術新的課程標準中增加了人工智能部分，但是理論講述比重較大，機器人實踐活動較少，非常不利于開展相關教學實踐活動。如：在高中通用技術課程標準中，增加了簡易機器人選修課，但是由于受到課程地位和課時的局限，實踐效果不明顯。雖然，有些教育較發達的地區開展課程實踐和教學活動，但效果評定無法實現，現階段存在小學、初中、高中機器人的教學教材分階段目標劃分不夠明確與合理，機器人教學的“教材”質量不高，缺少課程與專家的參與和指導，導致相關機器人教育活動層次區分度低、特色不強。同時教育行政部門不夠重視，缺少從教育視角進行的研究，資金嚴重缺乏，配套組件及設施不夠，給普及增加了難度，當前中小學機器人教育的開展，在一定程度上是由教育機器人企業在推動，雖然企業在初期所為此作出的貢獻應當予以肯定，但是隨著機器人教育的逐漸深入與普及，亟需教育行政部門、教學研究機構給以充分的關注、協調與引導。

二、機器人課程在小學教育中開展的意義

機器人是一門涉及機械學、電子學、工程學、自動控制、計算機、人工智能等方面的綜合性學科，以培養學生的科學素養和技術素養為宗旨，以綜合規劃、設計制作、調試應用為主要學習特征的實踐性課程，在拓寬學生的知識面，促進學生全面而富有個性的發展上起著不可替代的作用。我們知道小學機器人課程教學的特點主要是創造性、開放性、綜合性和自主探究性等，教育機器人活動知識覆蓋面廣、能力鍛煉多樣、情感體驗豐富，受到越來越多的師生歡迎，利用機器人來開展實踐學習，不僅有利于學生理解科學、工程學、數學和技術（STEM）等領域的抽象概念，更有利于培養學生的創新能力、綜合設計能力和動手實踐能力，機器人教育在基礎教育越來越受到人們的關注。

三、我校機器人教學活動開展成效

我校2013年開展了機器人社團活動，利用有限的資金購置2套機器人教學器材，利用課后放學時間2小時開展機器人課程活動，我校結合自身的教學實際，將機器人課程活動任務設置將學生分成若干個小組，并且向小組提出教學任務，讓小組內部自己創造出相應的解決方案，親自動手制定一些模型。在這個過程中，學生能夠對基本的知識和原理有一個初步的認識，同時也能讓學生感受到實驗成功后的成就感與喜悅感，在無形中培養了學生的創新能力、團隊合作能力、交流討論能力等，為小學生以后的創新思維發展奠定堅實的基礎。同時在教師的啟發下，綜合運用所學知識，通過觀察、探索、模型搭建、程序編寫，分析解決一定的問題，以完成挑戰任務為學習目標而進行的自主研究學習。實際上機器人的學習和制作過程是一個綜合實踐的過程，具有較強的綜合性和實踐性，學生既可以接觸新奇的機器人，滿足小學生的好奇心，也能在無形中提升學生的綜合素養，有利于小學生的全方位發展，主要體現以下幾點

1.有利于增強學生的創新意識

創新意識要求人們在分析和處理問題時，不因循守舊，敢于突破現狀，是科學技術人員具備的重要素質之一。舉個例子，在教授“帆的設計”這部分知識時，可以讓學生自主地設計各式各樣的船帆來增強學生的創新意識。一般來說船帆的形狀是三角形直板裝的，但是在學生奇特的創造下，他們設計的船帆有三角形、橢圓形、錐形等多種多樣，這些五花八門的設計體現了學生創新意識的不斷增強，他們不再局限于教材中的知識，而是敢于發揮自己的想象力。機器人課程將學生的被動學習轉為主動學習。

2.有利于提高學生的統籌能力

在機器人教學過程中，學生能夠更加準確地、有計劃地完成教學任務。例如在機器人比賽項目中，要求機器人需要在指定的時間內完成多個任務，這對于小學生統籌能力的要求是極高的，在這個過程中小學生需要思考任務的前后順序，具體行走線路如何設置，突發事件如何處理等等，從而使學生思考的角度和方面也更加全面，在潛移默化中提升了學生的統籌意識和能力。在進行小組合作時，小組內部也要進行分工協作，對每個成員的工作進行合理安排，共同完成教學任務。

3.有利于強化學生的獨立思維能力

雖然機器人課程主要是以小組團隊的協作來實現的，但是在這個過程中也鍛煉了每個小組成員的思維能力。在小組討論與交流的時候，每位成員都需要提出自己的意見和想法，并且對其它成員的想法進行評價，通過結合他人的意見來完善自己的想法，小學生的思維得到極大地發散，思想相互碰撞、沖擊，有利于強化學生獨立思維的能力，從而使小學生能夠更加深入地掌握知識技能分析問題的能力，并且針對問題提出有效的解決方案。

4.有利于促使學生手腦的結合

在小學機器人教育中，老師需要不斷地鼓勵和支持學生進行自主探索、動手實踐，讓學生能夠通過自己的親身實驗，把教材中的理論知識運用到實踐中，學生能夠充分感受到成功的喜悅感，提高了小學生的學習積極性。在實踐活動中，學生既可以學習到相關的機械、電子、計算機技術等各種科學技術知識，又可以讓學生養成良好的習慣，懂得與人更好地溝通合作，尊重他人的想法，合理使用和分配時間與任務，這對于小學生未來的發展是相當重要的。

四、結束語

在小學教育中開展機器人課程是社會的大趨勢，這就需要老師在開展機器人課程的過程中，要不斷的總結教學經驗和教訓，與時俱進，不斷地探尋更加有效的教學方式和教學手段。