小學生機器人培訓五部曲

趙永宏

如今機器人教育已經在不少學校開花結果，自己本身是一個信息技術老師，后來學校上了一系列機器人后，在廠家輔導、自己自學的基礎上，不斷探索、領悟，逐漸在機器人輔導方面有了自己的感受，現一起分享。

一、定位好小學生要學什么樣的機器人

首先我們要定位好學生學習什么樣的機器人最有助于其個性發展，創新進步。

我校原本購入了足球機器人和滅火機器人，像我們初次接觸的教師也是充滿好奇加未知，更何況是三四年級的學生。我們便從三、四年級精心挑選了一部分學生來學習。

學生的學習勁頭十足，培訓老師加班加點，經過這幾年不斷的學習、比賽，功夫不負有心人，學生在山東省機器人比賽中一、二、三等獎都拿過。在培訓中我們也發現了一些規律，一是機器人比賽規律，二是學生在學習機器人時的心理變化及成長規律。

機器人的比賽規律，如足球機器人，過兩年就要更新硬件，并且價格不菲，要不然馬達就不行，無法在動力上與其它學校相抗衡。另外足球機器人重點是培養學生的動手組裝能力，但缺少培養學生的創新能力。每次都組裝成一樣的，學生就缺少新意，缺少了玩的動力。而滅火機器人是重在編程，數線走，而缺少了動手能力，另外對于學生的創新能力的培養也有限。

因此我在思考，機器人教育能不能既培養學生的動手能力（拼裝），又培養學生的創新能力，拼裝成不同的類型，能隨自己想法創造出產品，并且結合學生易上手學習的程序（Scratch），讓拼裝的作品動起來，轉起來，根據意愿或任務的要求，完善程序，改進組裝，優化編程，并不斷獲得成功的體驗，這樣的學習才真正的樂在其中。

因此，我現在培養學生主要以樂高、中鳴機器人為主。因為它除了可以組裝成各種的機器人參加比賽之外，還可以組裝成其它一些簡易的好玩兒的積木或者是創新性的作品。這樣學生在玩時樂趣十足，興趣盎然。另外，軟件編程利用了現在比較通用的Scratch，學生上手很快，能夠把自己的想法用編程思維說出來做出來。現在就說說我的培養過程。

二、機器人培訓五部曲

第一步，初級動手階段。

三年級時注意培養學生的動手能力，讓學生從拼裝開始，從簡單的折疊椅開始，折疊椅用幾個直梁和軸簡單的組裝就可以完成，通過動手組裝讓學生理解，原來這些拼裝這么有趣，拼成的折疊椅可以變形，既方便搬動，又節省了空間。然后拼裝弓箭，學生拼裝成功后，配上橡皮筋，可以試著進行打靶射箭，簡單的造型讓學生體驗自己動手的樂趣，使學生體驗到成功，增強自信心。三年級初步學習Scratch里最簡單的小貓行走、更換背景，小貓運動停止等等。可以穿插一個小貓捉老鼠的小游戲在里面，讓學生興趣更加深厚，喜歡上小貓編程語言。

第二步，動手加編程階段。

這一階段我讓學生組裝稍微復雜的，比如風扇。通過直梁、軸、馬達進行組裝。組裝之后，開始讓學生嘗試編程。我讓學生從最簡單的馬達轉動開始。一開始的命令是馬達能轉動就可以，從了解馬達的轉速、編碼值等很多較淺顯的語言，過渡到使用觸碰開關控制馬達進行轉動，從而用會了“如果怎么樣就怎么樣”語句，還學會了重復命令及重復命令的跳轉。讓學生逐步理解編程軟件要與機器人積木相互配合，機器人只有軀殼是不行的，需要有靈魂和思想，所以程序是必要的，并讓學生學會程序下載到機器人的大腦中。學習一段時間，讓學生進行總結梳理，可以幫助學生鞏固知識，也讓學生有了初步創新思想，思考或許自己就可以創造出生活便捷的東西。

第三步，創新階段。

這個階段，是利用學生的知識，然后利用各種傳感器，進行創意思維的培養。

如風扇轉動，如何讓它更智能。老師提示，我們可以加上超聲波傳感器，當有人靠近風扇時，風扇自動轉動，人離開，風扇自動停止。或者加一個溫度傳感器，讓室內溫度達到多少時，風扇自動轉動。這樣，老師提出一個設想，學生去完成，或者學生提出一個想法，師生共同去實現這個效果，編程的目的是解決實際問題。

以上任務完成之后，我會讓學生組裝更復雜一些的運動機器人，如機器人小車，利用馬達控制器人前進、后退。讓學生編程控制小車的運動。如果再復雜一些，可以加上光電傳感器，做成在桌子上跑動的“懸崖勒馬”的小車，當這個小車機器人移動到桌子邊緣，光電傳感器會發現光線值有明顯變化，然后小車立即停止，自動后退，尋找更安全的道路再一次出發，這樣，可愛的小車就增加了智能因素。

第四步，比賽階段。

學生在經過一至兩年的學習，可以參加一些比賽了。比賽前，一些廠家會提供參考圖樣的機器人，學生可以看圖組裝完成。然后購買場地、道具，實地訓練。這樣實地訓練，練習會更有針對性，可以讓學生在不斷的練習中，把自己的機器人組裝得更加合理，提高完成任務的成功率，從一開始完成任務的成功率不足20%，逐步提高到80%以上。不僅讓學生在練習中提高了編程能力、動手能力，更讓學生在實踐練習中，有創新的思維，獲得更熟練的動手能力的技巧。師生在比賽后，做好總結及反饋工作。通過比賽，了解其它兄弟學校的水平，從而有目的地調整，提高師生的眼界和水平。

第五步，建立起相對完整的機器人教育校本課程。

要想保質保量地完成機器人教育活動，必須建立相對完整、科學的機器人教育校本課程。根據學校實際和指導老師的水平，培訓老師要圍繞著機器人教育目標、教學內容、課程資源、練習設計等內容進行深入研究，把以上幾個步驟加以完善，落實到紙面上，形成體系，并在實踐中不斷總結、改進。這是做好機器人教育工作必要的條件，也是指導教師成長的必由之路。這不僅需要指導老師善于學習、思考、研究，積極主動地與他人交流，向他人請教，還需要個人更多無私的付出和奉獻。