機器人教育正在全國中小學生中逐步開展起來。怎樣利用學校資源開展好機器人教育這個新課程，我校從2008年開始就一直在不斷探究。從競賽課程到選修課程到小學三年級特長課程，再到今年全校非畢業(yè)年級全部開展機器人普及課程，我們通過不斷地總結教學經驗、探討教學計劃和內容安排，力圖建立一套完整的科普教育教材，以促進機器人教育在我校順利開展，推動我校信息技術教育的發(fā)展。

近年來，我國的機器人教育在全國中小學計算機教育研究中心及眾多知名專家的大力推動下，有了很大的發(fā)展。教育機器人逐步成為中小學技術課程和綜合實踐課程的良好載體，新的高中課程標準在“信息技術”科目中也加了“人工智能”的選修課，邁出了我國高中階段開展人工智能教育的第一步，這也意味著我國的人工智能教育在大眾化、普及化方面躍上了一個新的臺階。

智能機器人是近十年內逐步發(fā)展起來的一個新興技術，集電子技術、信息技術、人工智能、自動控制和創(chuàng)新設計于一體。在進行機器人設計、搭建、編程和調試的過程中，能夠讓學生手腦并用，鍛煉學生手與腦的靈活性和協(xié)調性，讓學生體驗挑戰(zhàn)困難、超越自我的快樂，增強學生探求科學知識的自信心和創(chuàng)造力，培養(yǎng)學生的動手實踐能力、創(chuàng)新思維能力、空間想象能力、科學探究能力和團結協(xié)作能力。最近幾年，智能機器人教育在全國乃至全世界范圍內廣泛開展起來，越來越多的政府部門、教育主管部門已經看到，智能機器人教育帶來的影響：讓學生在“玩”中找到了學習的樂趣，培養(yǎng)了學生樂于學習的良好習慣，能夠激發(fā)學生的學習興趣，開發(fā)學生的智力潛能，提高青少年學生的科技創(chuàng)新能力。于是，越來越多的關于智能機器人的競賽也如雨后春筍般開展起來。

我校從2008年以來，在王禮維校長的領導下，率先引進機器人課程，并在全校范圍內廣泛開展機器人課程和科普知識宣傳。2012年9月，我校正式在小學3？6年級和初中1年級開展機器人普及教育，每兩周一次課，每次課2個課時。怎樣通過這兩個課時來開展好機器人普及教育，提高學生的綜合素質，我有以下兩點看法。

教學課程的設置

我校開展機器人教育雖較早，但由于機器人硬件條件的限制和課程的局限性，在初期，機器人教育只針對興趣小組和參加各級各類競賽的學生，主要的培養(yǎng)目標只有一個——競賽成績。這樣的培訓太過目的化，學生在學習的過程中思維并沒有得到開拓，多數(shù)停留在該項競賽固有的程序和結構上，缺少了創(chuàng)新和探究能力的培養(yǎng)，也就沒有達到提高學生科技創(chuàng)新能力的目標。因此，對于近年來開設的普及課程，我們初步擬定的整個機器人課程體系如上圖所示。

整個體系主要分為4大部分，普及課程、選修課程、展示活動和競賽課程。普及課程主要是針對全校范圍內（小學3年級至初中1年級）不同年級、不同學段開展的不同內容的教學。普及課程重在基礎知識的講解，向學生講解一些生活中事物運動、運行的原理，激發(fā)學生將理論聯(lián)系實際，從實際問題出發(fā)來進行創(chuàng)新。選修課程主要是普及課程與競賽課程的過渡，是針對少部分興趣班的孩子。在這里，他們可以選擇自己喜歡的項目進行學習。教師教學的出發(fā)點是從競賽出發(fā)。例如，在講解灰度傳感器時，不再是激發(fā)學生與實際聯(lián)系，思考灰度在現(xiàn)實生活中可以讓哪些更方便更快捷，而是聯(lián)系灰度模塊在軌跡賽中的應用，為學生講解兩個灰度夾線走、3個灰度踏線走等原理和策略。展示活動是與選修課程同一階梯的培訓。學生在機器人課程中不僅應該增長動手、動腦的能力，還應學會動口。學校每學期至少會安排一次機器人作品展示或體驗活動，在這個活動中，學生是主體。展示什么，怎么展示，展示時怎樣介紹等，都是學生需要自己嚴謹策劃和大膽表達的。競賽課程主要是培養(yǎng)學生面對競賽的心理狀態(tài)。有的學生很優(yōu)秀，在競賽培訓的時候也出類拔萃，在學校展示中也頭頭是道。但是，在具體的競賽中則表現(xiàn)出緊張、害怕得失、不能獨自面對突發(fā)問題，致使競賽失敗，心里承受能力低下。而競賽培訓和競賽的參與則可以很好地鍛煉學生這個方面的能力。

整個課程循序漸進，從大面積的“撒網”到小面積的“收尾”，每個階段各有側重點，這樣不僅保證了科普教育在全校范圍內的開展，也保證了學校選拔學生參加競賽的優(yōu)秀率。

學生能力的培養(yǎng)

培養(yǎng)學生較強的邏輯思維能力

在學習機器人程序時，我總是先根據教學內容給出學生本節(jié)課要完成的任務，然后按照學習任務利用流程圖分解任務，讓學生思考。在分解之后，哪些是我們已經學習了的，哪些是我們沒有學習的，這樣就提高了學生學習的目的性，也鍛煉了學生的邏輯思維能力。例如，我們在教學生利用兩個傳感器走迷宮的時候，學生需要考慮，兩個紅外傳感器將影響機器人有4種狀態(tài)：（以右手法則為例）如果前面有障礙右手沒有障礙；如果前面有障礙右手有障礙；如果前面沒有障礙右手有障礙；如果前面沒有障礙右手也沒有障礙。這4種狀態(tài)下機器人分別的運行方式應該是怎樣的？學生在思考這個問題時，用到了程序編寫中的流程圖繪制法，先將整個問題繪制成流程圖的形式，再利用盲人走迷宮的方法，順著墻壁走一圈，自然知道4種狀態(tài)下機器人的運動方式。

培養(yǎng)學生團隊協(xié)作能力

機器人的制作不是一個人的事情。機器人不僅需要機械部件的搭建，也需要嚴密程序的控制和無數(shù)次程序的測試和調試才能成功。因此，我在上課期間要求，學生分組完成任務，強調組中的每個成員都將影響整個組的得分。在每節(jié)課安排任務時，組長必須填寫學生學習卡，表示每個組員在本節(jié)課中的工作是什么。這樣安排的結果，在每個月的小組競賽或者參加其他各類競賽時，就能看出同學之間團結的力量。例如，在FLL競賽中，由于賽臺是放置在桌面上的，整個競賽中要完成更多的任務才能保證成績的優(yōu)勝，因此，要求學生在更換機器人裝置和清理現(xiàn)場時組內學生必須搭檔配合才能更好地完成任務。

培養(yǎng)學生創(chuàng)新的能力

機器人制作如果僅限于配置一些傳感器或者搭積木，那就不能達到開展這門課程的目的。機器人教育的目的是讓學生認識科技、了解科技、走近科技創(chuàng)新，重在創(chuàng)新。因此，我們在進行知識講解時，注意將理論與生活中的實際相聯(lián)系。例如，我們在講解馬達運動狀態(tài)時，學生可能只知道動力系統(tǒng)就像汽車的馬達一樣，可以帶動車子運動，卻并沒有想到，在生活中很多東西都只是由一個簡單的動力系統(tǒng)控制的。例如風扇、模型飛機螺旋槳、割草機等。經過引導，學生可以想象出利用馬達可以制作出自動叉車、升降機、攪拌機、廚房小助手等。

培養(yǎng)學生學科整合的能力

很多家長和老師都認為，機器人就是學生的一個高級玩具而已。學生去學習機器人，浪費時間，也會影響學生學習的成績。來看看我們在講解機器人時遇到的一些事情：在普及課程中我們學到機器人小車的幾種狀態(tài)：前進、后退、轉彎。當我問學生，為什么機器人能轉彎，或者機器人怎樣才能轉彎時，沒有一個學生能回答。在生活中，汽車的轉彎只是轉動一下方向盤，遙控車的轉彎只是按動一下按鈕而已。然而，轉彎的基本原理其實是在我們數(shù)學中早就學習過的圓的形成。機器人轉彎就是要求機器人左右2個馬達運動的狀態(tài)或速度不一時，即可達到不同要求的轉彎（前進轉彎、后退轉彎、原地轉彎和原地急轉彎等）；而轉彎的應用，在足球機器人中則是另一種更深的探究：電教館4輪足球機器人進攻中，總會遇到怎樣讓你的機器人“完美”地避免烏龍球的問題，因此物理知識中的線速度與角速度的關系、角速度與機器人馬達轉數(shù)的關系，則勢必要體現(xiàn)出來。

在機器人校園展示活動中或者在面向校外學生開展的機器人體驗活動中，學生不僅需要良好的基礎知識，還需要良好的表達能力，如何將自己腦海中存在的原理、策略一一講解出來，這也不失是對學生另一方面能力的培養(yǎng)。

結束語

機器人教育在我省還處于起步階段，如何開好這門課程，提高學生的綜合素質，不讓機器人課程成為“耍耍課”或者“競賽課程”，還需要我們在教學中進行不斷的探究和改進。