機(jī)器人活動(dòng)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

譚世略

摘要：物理學(xué)科在整個(gè)初中階段的教學(xué)過程之中處于非常重要的教學(xué)地位。在新課程教學(xué)改革不斷加深的大背景下，物理學(xué)科在教學(xué)過程之中也逐漸將機(jī)器人設(shè)備應(yīng)用到了教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中。就初中階段的物理學(xué)科教學(xué)過程而言，將機(jī)器人設(shè)備應(yīng)用到教學(xué)過程之中，學(xué)生通過了解機(jī)器人活動(dòng)，能夠更好地吸收課堂教學(xué)知識(shí)，提升自身的物理方面實(shí)踐技能，從而全面加強(qiáng)自身對(duì)于物理學(xué)科的應(yīng)用型技能掌握程度。本文對(duì)于機(jī)器人活動(dòng)在初中階段的物理學(xué)科教學(xué)過程中呈現(xiàn)出的特性進(jìn)行了闡述，并就機(jī)器人活動(dòng)在初中階段的物理學(xué)科教學(xué)過程中的具體性應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行了列舉，僅供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人活動(dòng);初中;物理

引言：

在初中階段的物理學(xué)科教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)開展過程中，所應(yīng)用的機(jī)器人種類為教育型機(jī)器人。在初中階段的物理學(xué)科教學(xué)過程之中，將教育機(jī)器人的活動(dòng)表現(xiàn)融入到教學(xué)過程之中，將機(jī)器人活動(dòng)與教學(xué)內(nèi)容有效融合，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度，加快推進(jìn)學(xué)生的物理思維系統(tǒng)形成，促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程之中提升自身的實(shí)踐能力，最終全面提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

一、在物理學(xué)科教學(xué)過程中應(yīng)用機(jī)器人的主要特征

隨著現(xiàn)如今科技領(lǐng)域的不斷進(jìn)度，越來越多的科技設(shè)備以及科技活動(dòng)融入到了教學(xué)過程之中，初中階段物理學(xué)科的教學(xué)過程中自然也不例外的予以應(yīng)用。現(xiàn)階段，科技設(shè)備已然成為了現(xiàn)代教學(xué)過程中必不可少的工具。隨著機(jī)器人在物理學(xué)科的教學(xué)過程中進(jìn)行應(yīng)用，教學(xué)過程整體呈現(xiàn)出了如下兩方面特征。

（一）創(chuàng)新性

在初中階段的物理學(xué)科教學(xué)過程中應(yīng)用機(jī)器人，能夠助力教師創(chuàng)新教學(xué)形式，設(shè)計(jì)出多樣化的教學(xué)活動(dòng)，從而加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象，有效提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

（二）開放性

在初中階段的物理學(xué)科教學(xué)過程中應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行教學(xué)時(shí)，機(jī)器人的活動(dòng)整體而言開放性較強(qiáng)，這也就使得整個(gè)教學(xué)過程中呈現(xiàn)出開放性特征。對(duì)于教師而言，在初中階段的物理學(xué)科教學(xué)過程中應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行教學(xué)能夠有效地打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)過程中的封閉式教學(xué)模式，消除教材知識(shí)與社會(huì)實(shí)踐二者之間的界限。在應(yīng)用機(jī)器人教學(xué)的過程之中可將社會(huì)上的諸多教學(xué)相關(guān)資源應(yīng)用到實(shí)際的教學(xué)過程之中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于教學(xué)手段的創(chuàng)新、教學(xué)思路的拓寬以及教學(xué)效果得改善。對(duì)于學(xué)生而言，在教學(xué)活動(dòng)完成之后可以自主展開參與到探究行列，進(jìn)行開放性的思考，從而全面提升自身的自主探究能力。

二、機(jī)器人活動(dòng)在初中階段物理學(xué)科教學(xué)過程中的應(yīng)用實(shí)例

（一）在《摩擦力》的教學(xué)過程之中應(yīng)用機(jī)器人活動(dòng)

在進(jìn)行蘇教版八年級(jí)下冊(cè)《摩擦力》的教學(xué)過程之中，教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)在于幫助學(xué)生充分理解摩擦力對(duì)于運(yùn)動(dòng)中的物體所帶來的影響。在設(shè)定摩擦力相關(guān)的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，物理老師可通過結(jié)合機(jī)器人的實(shí)踐活動(dòng)來助力提升整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的直觀性以及生動(dòng)性。在對(duì)于機(jī)器人進(jìn)行制作的過程當(dāng)中，首先需要充分考慮到機(jī)器人的行為靈活性問題。為有效提升機(jī)器人的靈活性，教師可以在課堂之上帶領(lǐng)學(xué)生觀察不同摩擦力度之下所產(chǎn)生的阻力，并不斷優(yōu)化機(jī)器人設(shè)計(jì)，從而將機(jī)器人在整個(gè)運(yùn)作過程之中所經(jīng)受的摩擦力最小化。

在機(jī)器人進(jìn)行活動(dòng)的過程之中，物理任課教師可以應(yīng)用樂高機(jī)器人進(jìn)行教學(xué)，并為樂高機(jī)器人配備不同類型的輪胎，幫助學(xué)生在不同的摩擦力程度之下做出最優(yōu)化選擇。將機(jī)器人活動(dòng)應(yīng)用到初中階段的物理學(xué)科教學(xué)過程之中，能夠?qū)⒃境橄蟮闹R(shí)以非常具體的方式展現(xiàn)，從而使得摩擦力方面的知識(shí)更為容易的被學(xué)生所理解。

在應(yīng)用樂高機(jī)器人進(jìn)行教學(xué)的過程之中，教師可以提供如下三類輪胎：軟薄型、硬厚型以及履帶型。由于以上三種輪胎的制作材質(zhì)不同，所產(chǎn)生的摩擦力自然也有所不同，物理任課教師可以在課上依次換上這三種不同材質(zhì)的輪胎，學(xué)生可以在教師演示的過程之中依次觀察不同材質(zhì)的輪胎和地面摩擦所產(chǎn)生的摩擦力，并對(duì)摩擦力大小進(jìn)行對(duì)比，最終引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)出摩擦力大小的影響因素。

（二）在《電流和電流表的使用》的教學(xué)過程之中應(yīng)用機(jī)器人活動(dòng)

在進(jìn)行蘇教版九年級(jí)上冊(cè)的《電流和電流表的使用》教學(xué)過程中，所涉及到的電流相關(guān)內(nèi)容是整個(gè)初中階段的物理學(xué)科教學(xué)過程中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。由于電流相關(guān)知識(shí)具有一定的抽象性，所以僅僅依靠課堂講授學(xué)生恐難掌握。然而將機(jī)器人的活動(dòng)與教師的教學(xué)進(jìn)行融合便可促使學(xué)生既能直觀感受內(nèi)容應(yīng)用，又能牢固掌握電流知識(shí)。

在具體的教學(xué)活動(dòng)開展過程中，物理任課教師可以組織學(xué)生參與機(jī)器人設(shè)計(jì)比賽，在比賽過程之中除電池等直接供電能源之外，其他材料均可應(yīng)用。教師可以一邊為學(xué)生講解電流知識(shí)，一般教會(huì)學(xué)生如何為機(jī)器人提供動(dòng)力裝置，促使學(xué)生明白機(jī)器人能否獲勝完全取決于對(duì)機(jī)器人供電的量。通過對(duì)于電流進(jìn)行計(jì)算可知，電流的總量可以通過電流的大小和時(shí)間相乘得出。為此，只要進(jìn)行加大電流量，便可增加機(jī)器人的電力動(dòng)能。

（三）在《功率》的教學(xué)過程之中應(yīng)用機(jī)器人活動(dòng)

在進(jìn)行蘇教版《功率》的教學(xué)過程之中，教師在可以將機(jī)器人活動(dòng)融入到教學(xué)過程之中，鼓勵(lì)學(xué)生通過自主動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐，最終促使學(xué)生了解不同的功率會(huì)對(duì)機(jī)器人的活動(dòng)所帶來的影響。

在通過制作機(jī)器人進(jìn)行功率教學(xué)的過程之中，物理學(xué)科教師可以鼓勵(lì)學(xué)生自主進(jìn)行探究，從而了解電動(dòng)機(jī)內(nèi)在功率負(fù)載狀況和機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度以及牽引力三者之間的關(guān)系。教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，可以通過調(diào)整電動(dòng)機(jī)的功率來改變機(jī)器人相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但與此同時(shí)學(xué)生也不難發(fā)現(xiàn)，如若機(jī)器人的內(nèi)在電動(dòng)機(jī)動(dòng)力保持固定的狀態(tài)之下，若能提升機(jī)器人的運(yùn)行速度，機(jī)器人自身的牽引力便會(huì)下降，反之則會(huì)上升。與此同時(shí)，物理任課教師可以為學(xué)生展示這些知識(shí)相關(guān)的物理定義。學(xué)生通過學(xué)習(xí)不難了解，機(jī)器人在運(yùn)行的過程之中，牽引力以及速度可以在一定的條件之下保持動(dòng)態(tài)平衡。

結(jié)束語

機(jī)器人活動(dòng)在初中階段的物理學(xué)科教學(xué)過程中的應(yīng)用在我國的教育領(lǐng)域還處在起步性發(fā)展階段。對(duì)此，初中階段的物理學(xué)科教師應(yīng)當(dāng)深挖機(jī)器人在初中階段的物理學(xué)科教學(xué)過程中的應(yīng)用益處，積極探索更多的機(jī)器人活動(dòng)在教學(xué)過程之中的應(yīng)用情境，促使機(jī)器人活動(dòng)可以越來越多的應(yīng)用在初中階段的物理教學(xué)過程中，從而加快推進(jìn)我國的課程教學(xué)改革。

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