關于在中學開展機器人教育的思考與分析

潘紅衛??

摘要：機器人教育是當今社會開展信息技術教育的一個有效的載體，機器人的教育主要目的是培養學生們的創新精神和實踐能力。隨著信息化教育的逐步推進，機器人教育越來越受到廣大師生的關注。本文就在中學階段開展機器人教育的基礎上，分析了機器人教育的教學現狀和未來可能面臨的問題。

關鍵詞：中學；機器人；教育；思考

中圖分類號：G633.67文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）16-013-1

隨著近些年來各種機器人競賽、活動的蓬勃發展，機器人相關教育引起了眾多教育人的關注，許多條件良好的中學采取多樣的方式嘗試了機器人教育，對于機器人教學來說是十分有益的活動和探索，并且院校也在相關方面積累了十分豐富的經驗，但是機器人教育對于各院校來說仍然處于萌芽階段，本文通過簡單的分析希望能在機器人教育方面為中小學提供可參考的經驗。

一、把握中學機器人教育內涵

機器人教育是指以機器人為主要教學內容或教學工具而開展的教與學活動，這些活動是在具體實踐的過程中逐步完成的。機器人教育涉及到計算機、數學、物理、電子、機械、通信、傳感技術、自動化技術和軟件編程等多個技術領域，學生在掌握基本技術知識、程序構造的基礎上，緊密聯系生活實際，通過計算機和網絡平臺進行創新設計，探索機器人的組織構造和實踐應用，從而培養自身的創新素養、知識與技能、思維與方法等。

二、加強教師機器人教育專業的學習

相比傳統的信息技術課程來說，機器人教育對于中學教師們的教學要求更高，不僅僅體現在教師自身對機器人知識的掌握情況，還體現在教師們選取的教學方法上。更為重要的是，機器人課程是一門更加綜合性的課程，在教學過程中需要容納電子技術、工程、數學和科學等領域的知識，為學生們在日后的創新創業提供良好的啟蒙征地。因此，需要教師們自身素質極高，具有一定的創新創意和整合能力，相比傳統的信息技術課程更富有挑戰性。一些對于信息技術的專業教師也需要加強自身素養，因為在專業知識的學習中，教師們并沒有學習機器人方面的專業培養與訓練，在從事中學機器人技術的教學時，也沒有經過專業的崗前培訓，只能通過自學來獲得計算機教育的必備技能，因此開設機器人教育的院校必須要協助教師們強化自身素質。一方面，呼吁計算機專業的師范高校加強機器人這一方面的教育，改進教學內容，滿足學生未來的就業需要，另一方面，需要各個地區的基層教育部門聯合機器人研究單位、開設機器人教育的院校，攜起手來，為培育祖國棟梁機器人方面的教學內容打好堅實基礎，為機器人課程的開設和教學打好堅實穩定的師資基礎。

三、選定中學機器人教育模式

在現階段的機器人教育中，各個中學一般采取三種教學模式。第一種是開設機器人的技術課程。在機器人教學過程中，由于器材及場地的局限，通常需要學生統籌安排、就地取材、精心設計，這極大地挖掘了學生的想象力與創造力。當基礎知識學完后，學生為達到某個目的，如：設計一個更好的程序、做一個與眾不同的機器人、在課堂比賽中戰勝別人取得好成績等，這就需要學生做出不斷地嘗試，大膽地投入新元素，這就產生了創新意識。如果能夠付諸行動并實現，這就體現了創新能力。第二種是課外活動，這種教學模式類似于長期開設的綜合實踐活動。例如，定期舉辦機器人展覽、機器人表演，并充分利用校園電視臺、校園網、宣傳欄、主題班會加強機器人宣傳，不僅可以普及機器人知識，還可以激發學生們的學習興趣；第三種是機器人比賽，機器人比賽是一項很好的科技創新活動，內容包括滅火、足球、FLL等多個項目。這些比賽不僅主題有趣，更重要的是設計方案的開放性，參賽者可以用不同的方法達到同一個目標，這就能很好地培養參賽者的創新意識和創新能力。機器人比賽融科普性、趣味性、觀賞性和競爭性為一體，通過完成比賽項目，使參賽者初步學會從科學技術的角度提出日常生活中的實際問題，激發其學習興趣，引導他們積極探索未知領域。

四、采用適用于本地學生的學習方式

機器人學習有三種：一是探究性學習。機器人學習其實就是探究性學習，每一節課學生們都會根據課堂任務自己進行創新性探究，以確保能完成任務。在機器人課上，教師可以通過設計具有挑戰性的主題來引導學生進行探究、思考，讓他們在組裝、調試機器人的過程中獲取知識，發現不同的解決方案，使他們的自主學習能力、動手能力和創新能力得到很好的發揮。二是任務驅動。在機器人教學中，采用任務驅動的方法，可以很好地激勵學生積極思考，開拓創新。每節課開始，教師就應該告訴他們這節課要完成的任務。有了明確的任務，學生就會想方設法為完成任務而努力；有了任務，學生在潛意識里就會調動自己所有的能量，為完成任務而努力，這樣就容易成功，容易產生創新的火花。三是小組合作。機器人教學過程中，由于時間的限制，一個人往往不能好好地完成任務，所以采用小組合作的方式，不僅有利于任務的完成，也有利于創新的產生。學生以小組為單位進行創新設計、搭建機器人、編寫程序、實驗調試、研究反思等，每個小組內部又根據具體任務進行責任分工。這種教學方法任務明確，靈活自主，操作性強。在小組合作的過程中，他們已經有效地構建了知識系統，并創造性地應用于實踐活動，而且通過相互的探討與合作，往往更容易碰撞出創新的火花。

機器人教育這一平臺，為我們提供了豐富的創新空間，它已不再停留在實驗室，而是融入到了學生的學習和生活中。我們教師要引導他們通過動手和實踐獲得實際經驗，培養他們的綜合運用能力、創新能力和團隊精神，為他們的終身發展奠基。endprint