農村小學機器人教學助力學生創新能力的發展

☉茅 丹

由于農村小學教育資源匱乏等問題，導致機器人教學無法更好地發揮其有效性。因此，如何更好地在農村小學中開展機器人教學，以促進學生創新能力的發展，是當前小學教師需要重點思考的問題。本文將從以下幾個方面來進行簡要探討，以期為農村小學機器人教學帶來些許幫助。

一、設計趣味導入，激活創新興趣

興趣是學生學習一切的重要動力，但很多農村小學的學生由于信息流通緩慢，對機器人教學了解甚少。因此，在機器人教學中，要想激發學生的好奇心，增強學生的學習興趣，就必須先讓學生了解機器人到底是什么，有什么用途。并在此基礎上以更加趣味的方式來激發學生的求知欲，讓學生更加主動地參與課堂學習中。例如，在課堂伊始，教師可以利用相關圖片或視頻告訴學生機器人到底是什么。這樣一來，學生們就會對機器人有一個直觀、具體的印象，在后續的學習和制作中，就能更加自如地控制機器人完成老師布置的任務，而且圖片和視頻也相對有趣，更能吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣。［1］

例如，在教學《滅火機器人》這一課的內容時，教師就可以在課堂導入環節設計一個充滿趣味的開場白，以此來吸引學生的注意力：“本周學校打算舉辦一場有關‘滅火’的競賽，但是這場比賽的參與者并不是在座的各位同學，而是我們的電腦機器人。現在老師已經將比賽的裝備分給大家了，那么，在今天的課堂上我們就先來一次模擬比賽吧！首先，我們觀看一個“機器消防員滅火的視頻”，請同學們注意一下視頻中的滅火規則……”在教師的講述下，學生們對這個“機器人滅火”的比賽都充滿了好奇心，都非常專心地觀看視頻內容，想要了解這是一個怎樣神奇的比賽。待學生們觀看完視頻之后，教師就可以引導學生進行下一步的學習：“視頻播放完畢，現在大家都是一名合格的消防員了，請用你的裝備在有限的時間內完成安裝以及滅火方案……”課堂上的每一位學生都非常積極，對這場“機器人滅火比賽”充滿了興趣，個個摩拳擦掌想要大展身手。教師正是通過趣味的導入，為學生營造了一個輕松、自在、充滿趣味的學習環境，充分調動了學生的參與積極性，激發了學生的學習和創新興趣，也為后續的機器人學習鋪墊了良好的基礎。

二、引導合作探究，樹立創新精神

機器人教學強調的是引導學生進行合理質疑、自主思考以及動手實踐，這樣不僅有助于學生動手能力的提升，也有助于培養學生的創新意識，使學生樹立良好的創新精神。但在實際教學中，農村小學由于場地和設備資源的限制，學生很少能經常接觸到真正的機器人，更不用說進行實踐操作了。因此，在教學中，教師應該更多地為學生提供一些實踐操作的機會，讓學生進行自主合作探究，在探究中進行思考和反思，在促進學習能力提升的同時，也能讓學生享受于機器人學習的樂趣中。［2］

例如，在教學《能識路的機器人》這一課的內容時，教師就可以先引導學生大致了解一下這類機器人的基本知識，然后再鼓勵學生進行合作探究。在探究中思考以下幾個問題：你知道機器人是依靠什么來進行識路的嗎？還有沒有什么其他更好的辦法來幫助機器人識路呢？假如機器人要在十字路口按照指定的方向進行轉向，你能思考出更好的方法來幫助它轉向嗎？然后將你的方案告訴其他小組成員，并一起交流探討是否可行。學生們在教師的鼓勵下自主組成了以3人為一組的合作小組，并積極地投入到了合作探究活動中，教師則可以在學生探究的過程中進行巡視觀察，在學生遇到難題時進行及時的指導，以此更好地促進學生的探究進程。學生們最終在質疑、思考和探究中提出了多種可行的創新方案，有效促進了學生創新能力的發展。再如，在教學《讓機器人動起來》這一課內容時，教師也可以引導學生進行小組合作探究，讓學生對機器人進行組裝與調試，這個過程不僅可以提升學生的團隊協作能力，也能鍛煉學生的實踐操作能力。教師正是通過引導學生進行合作探究的方式，讓學生在親身實踐操作和思考中逐漸樹立良好的創新精神與團隊合作精神，全面發展學生的科學素養和學科能力。

三、創設問題情境，培養創新思維

機器人教學的一個重要意義就是能夠在訓練中使學生逐漸形成良好的創新思維，從而更好地發展學生的創新能力。傳統的農村小學教學更加注重學生的技能獲得，導致學生的創新思維得不到很好的培養。因此，教師在教學的過程中，更要積極探索各種有效的方法來激活學生的創新思維。如，創設合理的問題情境，將無形的思維融入情境中，讓情境帶領學生進行自主思考，讓情境激活學生的創新思維，最終更好地發展學生的學習能力。

例如，在教學《機器人運動》這一課的內容時，教師就可以利用反向思維的方法，來激活學生的創新思維。比如，教師可以設計一個合理、趣味的問題情境來引導學生進行反向思維的訓練：“同學們，通常來說，要想提高機器人運動的速度，大家都會第一時間想到要加大馬達功率，這是一個正向的思維，那么，接下來就請同學們換個角度再思考一下，還有沒有其他方法能提高機器人運動的速度？”學生們在問題情境的引導下就會自然而然地從多個角度開始重新思考，有的學生在全面研究了各類影響速度的因素之后，就提出了“可以加大摩擦力的這一方法，這是因為若是地面光滑，那么，當我們加大摩擦力時，就反而能使機器人在運動時更加快速和穩定”，這正是通過反向思考得出的結論，學生們在反向思維訓練的過程中就會逐漸激活自己的創新思維，在掌握相關技能的同時也更好地發展了創新能力。教師正是通過創設問題情境的方式，讓學生置身于情境中進行反向思考。這樣，學生不僅找到了解決問題的更優方法，還有效培養了創新思維，更加熱衷于信息技術的學習。

四、借助競賽活動，發展創新能力

機器人是一門綜合性較強的課程，它能將電子、計算機以及機械等相關知識有機地結合起來。隨著機器人比賽的遍地開花，農村小學也應該鼓勵學生參與各類機器人競賽，甚至可以在校內自主舉辦機器人比賽，讓學生在比賽中查漏補缺，不斷完善自己的知識體系和技能，逐步提升創新能力。尤其是在農村小學，很多家長不重視機器人課程，認為學生研究機器人就是“玩物喪志”。通過機器人比賽，不僅能加強家長和學生對機器人課程的了解，改變固有觀念，還能更好地發展學生的信息技術興趣，促進學生創新能力和科技素養的提升。

例如，學校可以專門組建一個機器人社團，讓熱衷于機器人的學生參與進來，代表學校參加各類機器人競賽，為學校贏得榮譽的同時，也能更好地促進學生的信息技術能力，收獲良好的機器人教學效果。或者也可以在校內舉辦模擬機器人比賽，比如，機器人闖迷宮、機器人拔河、機器人分類等，讓本校和外校的學生共同參與到比賽中。學生們在比賽中體驗成功與失敗，發現自身的不足之處，還能學習到其他學校機器人團隊的創新之處，從而不斷完善自身技術，促進信息技術學習的全面發展。學生們在比賽中難免會遇到很多問題，在解決問題的過程中，創新能力也會逐步獲得提升。這樣教學與競賽并行的方法，更好地為學生提供了一個自主、合作和創新的學習平臺，給予學生更多學習上的支持，讓學生能夠在興趣的驅使下，更好地發展自己的創新能力，體驗到機器人學習的樂趣，提升學生的科學和信息素養，最終形成良性的教學機制，有效提高機器人教學的效率和質量。

總之，機器人教學作為未來小學教育發展的重要組成部分之一，不僅有效豐富了農村小學信息技術課程的教學內容，也有助于促進學生創新能力和科技素養的發展。作為小學信息技術教師，不僅要充分認識到機器人教學的重要價值，更要營造濃厚的學科氛圍，助力學生樹立學習科學技術的興趣愛好，通過機器人教學更好地激發學生的創新意識，發展學生的創新能力，為學生將來的發展打下扎實的科學基礎。