通過機器人技術提升小學生信息素養的有益嘗試

機器人技術作為現代科技的杰出代表，集成了機械、電子、計算機、傳感器、人工智能等多個領域的知識和技術，其高度的集成性和跨學科性為教育領域帶來了新的機遇和挑戰。近年來，越來越多的研究者和教育者開始關注機器人教育，嘗試通過機器人技術的教育應用來提高教育教學質量，培養學生的信息素養。

一、小學生信息素養的現狀與挑戰

1.小學生信息素養的普遍水平低。在機器人競賽中，小學生的信息素養水平呈現出較大的差異。一方面，部分學生能夠進行基本的機器人組裝操作，理解簡單的程序指令，具備一定的信息處理能力。另一方面，部分學生可能由于家庭背景、學校資源等因素的限制，對機器人組裝和編程的知識相對匱乏，信息素養水平較低。總體來說，在信息處理、批判性思維和創新應用方面，小學生的信息素養水平仍存在較大的提升空間。

2.信息素養培養面臨的挑戰。資源不均衡，開展機器人技術課程所需的器材和設備價格較高，一些學校可能無法提供足夠的資源，影響學生實踐操作，從而影響信息素養的培養。教師能力不足，機器人技術作為新興領域，對教師的能力提出了更高的要求，學生不能只是被動地接受技術的傳授。部分教師可能缺乏相關的教學經驗和技術能力，導致在教學過程中遇到困難。教育觀念滯后，一些教師和家長仍過分關注傳統的學科成績，對機器人組裝等新興領域的教育價值認識不足，這限制了小學生信息素養的培養。

3.現有機器人技術教學存在的局限性和問題。教學方法單一，目前部分學校因各類原因在機器人技術教學中仍采用傳統的講授式教學，學生缺乏實際操作的機會，學習效果不佳。缺乏系統性的課程設計，機器人技術作為一個新興領域，尚未得到廣泛的認可和明確的課程定位，缺乏系統的理論指導和實際操作經驗。評價標準模糊，對于小學生信息素養的評價標準尚不明確，一些教師可能僅憑主觀印象對學生進行評估，導致評價結果不夠客觀和準確。

二、機器人技術與信息素養的內在聯系

1.機器人技術的基本原理和特點。機器人技術是一個集成了機械工程、電子工程、計算機科學、傳感器技術、人工智能等多領域技術的綜合性技術。例如，筆者在校開展的“機器人的組裝與遙控”課程，從前期組裝到后期遙控，學生都參與其中。學生需要了解機器人的傳感器、執行器、算法等基本原理和特點，掌握感知、控制和執行。這涉及到學生對機器人技術高度智能化和集成化的理解，以及對跨學科知識的掌握。

2.機器人技術鍛煉了學生的信息獲取、處理和應用能力。機器人技術課程中，學生需要獲取相關的技術資料、操作指南等，理解并掌握機器人組裝的基本原理和步驟。這一過程中，學生需要篩選、理解和整合信息，為實際操作提供指導。同時，在實際操作中，學生還需要對遇到的問題進行思考、分析和解決，這涉及到對信息的批判性處理和應用。

3.機器人技術對小學生信息素養的提升。信息獲取與整合，機器人課堂或比賽中，學生需要主動尋找和獲取相關的技術資料、操作指南等。這一過程可以鍛煉學生利用合適的工具和方法獲取所需信息的能力，學生需要理解、篩選、整合和分類信息。批判性思維的培養，學生需要判斷機器人的性能是否達到預期，對出現的錯誤和問題需要進行深入分析和評估。此外，他們還需要基于自己的理解和判斷做出決策，例如選擇何種策略或技術來應對特定情境。這一過程可以培養學生的批判性思維，使其能夠更加理性地對待和處理信息。信息技術的實踐應用，機器人競賽為學生提供了一個實際應用信息技術解決真實問題的環境。團隊合作與溝通，機器人競賽通常需要學生以團隊的形式參與。在團隊中，學生需要有效地溝通、分享和整合信息，以確保團隊目標的實現。持續學習與自我更新，機器人技術是一個快速發展的領域，機器人競賽賽事鼓勵學生持續學習和自我更新。為了在比賽中取得更好的成績，學生需要跟蹤最新的機器人技術趨勢，了解最新的工具和軟件。

三、教師在課程中培養學生信息素養的策略

1.信息素養培養目標的確立與規劃。首先，要明確小學生信息素養的培養目標。這些目標應包括但不限于培養學生的信息獲取、處理、評估和創新能力，提高其批判性思維和問題解決能力。其次，根據目標制定詳細的規劃，包括教學內容的選擇、教學方法的確定、教學進度的安排等。在確立信息素養培養目標時，應充分考慮小學生的年齡特點和發展需求。目標應具體、明確，具有可操作性。

2.機器人組裝的教學設計與實踐。在教學設計方面，應注重實踐性和趣味性，以激發學生的興趣和積極性。例如，可以采用項目式學習的方式，例如筆者開展的“機械臂機器人的組裝與遙控”課程，讓學生以小組為單位，選擇感興趣的主題或實際問題，沉浸式進行機器人組裝和編程。此外，教師還可以根據實際需要，設計具有挑戰性的任務，讓學生在完成任務的過程中提升信息素養。在教學實踐方面，教師需關注學生的實際需求和困難，及時給予指導和幫助。同時，教師還應鼓勵學生之間的交流與合作，促進彼此之間的學習與成長。

3.教學方法和手段的創新與應用。為了更好地培養學生的信息素養，教師需要不斷創新教學方法和手段。例如，可以采用線上線下相結合的方式，利用網絡平臺提供豐富的學習資源，促進學生自主學習。同時，還可以引入創客教育的理念，鼓勵學生動手實踐、創新創造。具體教學方法和手段有利用數字化工具和平臺進行教學設計和組織；鼓勵學生動手實踐、創新創造；將機器人組裝與數學、物理、計算機、科學等學科進行整合，培養學生的跨學科思維能力；將企業實踐案例引入教學中，讓學生了解實際應用場景和需求，提高其信息應用能力。

4.學生信息素養水平的評估與反饋。為了了解學生的信息素養水平，教師應定期進行評估。評估方式可以多樣化，如作品評價、口頭報告、小組討論等。通過評估，教師可以了解學生的學習狀況和存在的問題，及時調整教學策略。同時，教師還應給予學生積極的反饋，鼓勵他們繼續努力提高信息素養。作品評價，對學生的機器人組裝作品進行評價，重點考察其信息獲取、處理和創新應用能力；口頭報告，讓學生口頭報告自己的作品設計和制作過程，考察其語言表達和邏輯思維能力；小組討論，組織小組討論活動，鼓勵學生交流想法和經驗，提高其溝通能力和批判性思維；自我評價與反思，引導學生對自己的學習過程進行自我評價和反思，發現自己的不足之處并尋求改進。

通過機器人組裝活動，小學生能夠有效提升信息素養，為未來的學習和生活奠定堅實基礎。希望本研究能引起更多教育工作者的關注，推動機器人技術在小學教育中的廣泛應用，共同致力于培養具備高信息素養和創新能力的新一代人才。

（作者單位：江蘇省蘇州市北大新世紀世恒學校）

責任編輯石岳巍