淺談虛擬機器人在農村小學的推廣

吳玲

◆摘? 要：隨著科學技術的發(fā)展，為了更好的推行素質教育，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和創(chuàng)新精神，把現代化的電腦機器人引入到小學教育活動中，激發(fā)廣大青少年學習、探索、掌握和運用電子信息技術的興趣，提高青少年的科學素質。為了不增加教學成本，而又讓更多的學生認識和了解機器人，對實體機器人進行仿真，虛擬機器人軟件應運而生。利用虛擬機器人開展教學活動，提升學習編程的興趣，有利于讓學生掌握算法與程序的精強。

◆關鍵詞：虛擬機器人;農村小學;推廣

虛擬技術日漸完善，教育教學也引用了虛擬機器人這項先進技術，這對提高學生的科學素養(yǎng)起到了極大的作用。本文詳細講述了普及虛擬機器人的必要性，強調了機器人對課程教學的重要性.以使人們對虛擬機器人有更深的丁解。

一、推廣虛擬機器人的好處

1.虛擬機器人增進了學生的學習動力和積極性

學生普遍對程序設計充滿神秘感，感覺高深莫測、遇不可及，直存有畏懼之心，大大降低了學習的興趣。程序設計及其涉及的算法的重要性在于通過編寫程序學習科學、高效的思維方式，提高規(guī)劃能力和邏輯思維能力。但程序設計語言課程開設中會面臨幾個問題：程序設計語言中涉及大量的語法、規(guī)則數據結構和算法，這對中小學生來說很難掌握。另外，傳統(tǒng)的程序設計內容比較抽象、枯燥、邏輯性強。

虛擬機器人教學、通過編寫程序控制機器人在虛擬環(huán)境中完成特定的任務，帶有明確的目的性，增加了學生學習的動力。比如虛擬機器人智能?？康娜蝿?，學生要考慮如何將在道路上行駛的機器人精準地?？吭谀硞€虛擬的公交車站，我們利用公路邊車站中高出地面的一個站牌，讓行駛中的虛擬機器人不斷地使用障礙傳感器檢測站牌，當檢遇到時就停留，分析一下虛擬機器人要完成的動作，使用IF判斷模塊一直判斷障礙傳感器是否檢碼到右側有障碼，如果有就停止1秒鐘后，再前進1秒后繼續(xù)循環(huán)檢測，如果沒有就一直前進。在完成這個任務的基礎上，我們可以進一步提出任務。如果道路旁停的是汽車，不想停留要怎么修改程序呢？我們要怎么處理路邊的參照物呢？這樣一個生動具體的情境會將學生的興趣調動起來。學生學會挑戰(zhàn)更復雜的環(huán)境，使用到更復雜的程序設計借助每一次挑戰(zhàn)的成功，他們學習掌握到更多的程序設計知識和思想，更激發(fā)了學生的學習熱情。

2.虛擬機器人能夠培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力

在教學中，我們發(fā)現學生對學習虛擬機器人充滿了好奇和熱情，在蘿卜圈中搭建一個機器人，要它完成相應的任務，是需要經歷較長時間，花費較多精力的。要設計出一個完整的機器人，涉及較多的程序，必須先提出合理的策略，然后再慢慢地去編寫程序。編寫程序期間，就算是語法錯誤再小，機器人也無法正常運轉，因此編寫程序或進行調試時應具備一定的邏輯思維，嚴謹的學習態(tài)度。

在機器人課程當中設計和拼裝學生必須親自動手參與進去，用到哪些零部件自己心里必須有數，在編程設計當中可能一次還不會成功，需要不斷地進行實驗，才能達到最好的效果，在這個過程當中學生的能力將得到很大的鍛煉。學生的知識面也會得到很好的擴充，人工智能是一個結合了高科技的平臺，長期接觸這樣的新鮮事物，孩子的邏輯思維能力、想象力、創(chuàng)新能力都會有所提高。

掌握虛擬機器人完成任務的技術和技巧、培養(yǎng)信息素養(yǎng)，提高信息情感與價值生觀。研究思路和原則聚焦項日式教學，有效開發(fā)相關成課程（活動）資源，引導學生在一個活動中完成對個學習項目的研究性學習與實踐創(chuàng)新。

3.開展虛擬機器人的成本低、易于推廣

虛擬機器人教學可以直接在計算機上運行，只要通過一臺計算機，就可以完成搭建虛擬機器人、構建慮擬環(huán)境、程序設計和調試運行的整個過程，而實體機器人由各廠商設計，組件售價昂貴并頻繁地對設備進行升級換代，對參與的學校和個人造成了較大的經濟負擔。在設備上無須考慮各種裝修和弱電設計方案，和實體機器人相比，虛擬機器人不論是在前期的場地構建、設備的購置，還是后期的維護更新成本都將大大降低。

實體機器人對環(huán)境要求高，易受現場光線、酣場、地面起伏等因素的影響。而虛擬機器人作為一種純軟件環(huán)境，不受硬件場地等限制。虛擬機器人不需要建立單獨的機器人實驗室、在普通機房進行即可進行，便于大范圍教學的升展和管理。

二、推廣虛擬機器人的必要性

小學機器人課程開設的意義在于有利于人工智能技術的發(fā)展，讓學生很早地接觸機器人的相關知識，使得學生對智能機器人的發(fā)展與運用有更為深入的了解，知道智能機器人的概念以及工作方式，讓機器人的神秘感消失，這也是為以后學習人工智能的知識打下堅實的基礎。其次在學習的過程中，學生會對機器人課程產生濃厚的興趣，這樣孩子學習這樣的課程也不用家長操心了。長期堅持下去，中國機器人的發(fā)展一定會超越西方發(fā)達國家。

后記，當前人工智能飛速發(fā)展，影響著生活的方方面面。作為一名信息科技教師，我們不僅要了解新技術，還要將新技術引進課堂，特別是關于虛擬機器人學習，它具有起點低、普及性廣、費用少等優(yōu)點，又屬于當前最熱的人工智能學科，適合學校開展，在教學實踐中，虛擬機器人對培養(yǎng)學生思維的敏捷性、深刻性、發(fā)散性、直覺性和批判性起著很大的作用。在正進行基礎教育課程改革，進一步凸現學生的自主、合作、探究的今天，更需要我們一線教師勇于承當責任，不斷努力，提升學生的思維品質。

參考文獻

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