人工智能環境下小學機器人教育課程的實施路徑

摘 要：當代科學技術的發展，我國逐漸意識到科學創新與科技教育對國家發展的重要性。而青少年正處于人工智能的關鍵時期，所以相關課程的設計與開發已經刻不容緩，國家已經意識到人工智能教育在科技人才培養上的重要性，所以大力提倡科學教育。基于此，本文通過分析人工智能環境下小學機器人教育課程實施路徑，目的是培養小學生的科技創新能力、分析能力、創造能力以及實踐能力，完成小學信息技術教學目標的同時，促進小學生綜合全面發展。

關鍵詞：小學信息技術科;人工智能;機器人

眾所周知，我們傳統意義上的教育是人工教育，即板書和語言教育。但隨著當代信息技術的發展，人工智能與機器人不再陌生，隨處可見。而小學信息技術學科就包含人工智能與機器人這兩方面的知識。人工智能教育不僅可以提高小學生的思維創新能力也可以提高教師們教育工作的效率。同時隨著信息技術的快速發展，機器人這一信息技術的前沿領域也得到了飛速發展。機器人學習和制作是一個綜合實踐的過程，在小學開設機器人課程具有明顯的綜合性和實踐性，學生不僅可以接觸機器人，體驗成功制作機器人的快樂，更能提升學生的綜合素質。對小學生的全面發展規律，促進小學生思維能力的發展。對學生進行機器人教學，不僅可以普及信息技術、提高學生科學素養，而且可以培養學生動手能力、創新意識、協作能力和進取精神。

一、 小學信息技術科中人工智能與機器人教學的實施策略

人工智能在現實社會中隨處可見。相關課程的實施，可帶著學生用生活中最為常見的人工智能應用案例，挖掘學生在生活中不經意就享受到人工智能便捷，以此來了解人工智能中的圖像識別、語言識別的應用場景，從而開啟學生對人工智能的興趣與求知欲。隨著人工智能發展越來越迅速，編程將成為人類與計算機溝通的橋梁。相信在可見的未來，編程將如今天課堂上的語文、數學一樣，成為每個受過教育的人都必須具備的素質，它是未來人工智能時代的基礎。

基于以上構思，根據小學生各個發展階段的學習特點，筆者梳理了一套編程教育體系，以下共有五個階段分別是：

第一階段，在具體的情境下以游戲化、圖形方塊化和推拉方式完成編程的核心邏輯，這一階段主要針對一、二年級學生學習。

第二階段主要是初步掌握Scratch圖形化編程使用以及認識Scratch中的基本模塊，認識程序設計的基本結構，用編程的方法解決一些問題，這一階段主要針對三年級學生學習。

第三階段主要是在具體任務中提出問題、問題分析、整體糾錯、再進行測試與評估，從而掌握判斷、變量等相關知識，這一階段主要針對四年級學生學習。

第四階段主要為算法學習，如植樹問題、雞兔同籠問題以及農夫過河問題等，要求學生掌握各種算法的應用場合，這一階段主要針對五年級學生學習。

第五階段主要是編程機器人學習，通過各種編程圖形化語言編寫內容，提高學生編程創新能力，這一階段主要針對六年級學生學習。

二、 機器人教育課程發展的階段及做法

第一階段是課程籌備階段。這個階段的工作重點是調查了解周圍以及國內一些小學機器人的活動開展狀況，置備活動器材、設備、建設機器人教育學習室。同時安排老師到周邊的學校參加學習，方便做好師資準備。

第二階段主要是制定教學計劃，安排老師備有關此教學的課，同時開展教學工作，這個階段學生和老師就要準備迎戰各級機器人大賽了。

第三階段主要是課程發展階段。主要工作是完成各類教學任務，實現教學目標，完善學生機器人教育成長檔案資料。這個階段是課程發展研究的重要階段。

第四階段主要是課程的延伸階段。主要工作是對課程的目標達成進行跟蹤，讓大部分學生通過學習機器人教育使人人都喜歡都認識機器人，并且在全球形成很好的學習機器人的氛圍，讓機器人教育在校園中像五顏六色的花兒爭奇斗艷。

三、 結語

綜上所述，在不久的將來人工智能將成為全球關注的焦點，同時它也成為改變人類未來生活的重要方式，人工智能在未來的競爭中將體現在人才競爭上。如果要在人工智能的大時代中想要占有一席之地，必須要培養人工智能高興人才。同時，全球各類中小學開展機器人教育課程也是大勢所趨，勢在必行，廣大教育工作者需要探尋更好的方法促進機器人教育在中小學教育的應用，以校本課程的形式開展機器人教育在目前能較好地符合課程結構以及機器人教育要求，從而提高小學生的信息素養和科學技術素養。

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作者簡介：

吳伯華，廣東省佛山市，佛山市南海區桂城街道桂江小學。