蔡曉程

摘 要：隨著社會的發(fā)展和科技的進步。機器人技術也得到了長足的發(fā)展。在信息技術教育中滲透機器人學科知識與機器人應用前景方面的教育已勢在必行。就信息技術與智能機器人教學的整合進行探討。

關鍵詞：信息技術；智能機器人；整合建議；困境

隨著信息技術教育課程與教材改革的深入和人工智能技術的發(fā)展，在信息技術教育中滲透智能機器人學科知識與智能機器人應用前景方面的教育已勢在必行。為了改進和完善信息技術教學模式，我校從2004年開始了新的嘗試，將“智能機器人”引進課堂，智能機器人教育能夠充分滲透研究性學習的思想，體現(xiàn)課程整合的思路和對學生信息意識和信息能力的培養(yǎng)。

一、信息技術與智能機器人教學整合建議

智能機器人是一種全新的信息技術綜合教學平臺。從知識的承載上看，智能機器人包含信息技術領域中的傳感技術、控制技術、程序設計技術、人工智能技術等多方面內容；從信息處理過程上看，涉及信息的獲取、存儲、加工、傳遞、輸出各個環(huán)節(jié)；可以讓學生更全面、更深入地接觸信息技術。從教學模式方面看，更適合采用探究式、體驗式、合作式、整合式等新型教學與學習方式。智能機器人還是一種開放性的教育平臺，學生可以充分發(fā)揮想象去設計各種智能裝置，實現(xiàn)自己的創(chuàng)意。在開發(fā)的過程中，激發(fā)出濃烈興趣，從而培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)。智能機器人走進信息技術課，不但為信息技術課的教學內容增添了新的素材，也為信息技術課的教學模式，提供了創(chuàng)新的舞臺。

1.智能機器人落實到信息技術課堂教學中

智能機器人教育具有趣味性、創(chuàng)新性和可操作性等特點，它的生命力是非常旺盛的。智能機器人教育在基礎教育未來的發(fā)展大有希望。

（1）教師應該發(fā)揮示范的作用

許多學校的做法是將機器人的知識與技能，以知識更新的方式納入已經開設的《信息技術》《通用技術》等課程。因為智能機器人融合了眾多先進技術，充分體現(xiàn)了當代信息技術的多個領域，是信息技術的重要內容，更是智能技術的結晶。在信息技術教學中智能機器人將會與計算機一起成為信息技術教育的工具，承載起信息技術教學載體的任務。如：信息技術中的程序教學，如果只是對編程有關的知識進行講解和示范，比較枯燥無味。把智能機器人引入程序教學增強學生的感性認識。教師可以通過簡單的實驗，讓學生對于編程有一定的興趣。通過一定的程序指令，達到智能機器人能夠進行行走或者在遇到障礙時自己能夠轉彎。雖然這些功能的實現(xiàn)需要傳感器，電動馬達等相關設備，但是相關電腦程序的應用，才是實現(xiàn)這些功能的關鍵。在起步階段，學生可以對教師的示范進行模仿，但是，隨著實驗興趣的提高和技術不斷進步，學生就會自己開發(fā)一些電腦程序和相應的功能。教師對于學生的進步應該積極地給予肯定，同時幫助學生積極進行總結，只有這樣，才能促進學生進步和提高對科技的興趣，在娛樂中促進智力的開發(fā)和動手能力的加強。智能機器人在教學中應用的目標，必將給信息技術基礎教育帶來新的活力。

（2）開展活動促進發(fā)展

學生的特點是比較好強。所以組織相關的競賽活動是促進信息技術和智能機器人教學整合的有效途徑。教師則組織學生舉行機器人競賽，如：“機器人沿黑線走到指定位置取回物品回到起點?！边@一比賽可以激起學生更大的興趣，于是他們在反復調試的過程中，更加熟悉了機器人的性能，也摸索出一些編程及解決問題的技巧。教師只做好學生比賽的指導工作，引導學生正確看待競賽活動，希望通過競賽學習相關知識和機器人的操作技術，提高自己的水平才是比賽的本質。

2.教師提高自身的素質

信息技術和智能機器人教學的整合對于教師的素質提出了新的要求。信息技術和機器人技術都是高科技知識，隨著社會的發(fā)展和生產力進步，技術不斷地得到更新，所以，作為教師需要隨時掌握科技發(fā)展的動態(tài)，更新自己知識體系，把最新最快的信息貫徹到教學中，為學生眼界的開闊打開一扇知識的大門。同時，學校也應該開展相關方面的培訓，可以通過送出去和請進來的方式對教師進行培訓，效果會更加理想，也有助于教師素質的提高和知識結構的整合，促進教師在教學中使用新方法，利用新理念，對教學內容和教學方式進行改革，從而提高教學質量。

3.智能機器人在教育中的價值

智能機器人是信息技術綜合教學平臺，它幾乎涉及信息技術的幾乎所有內容，從知識的承載上看，它包含著信息技術領域中的傳感技術、控制技術、程序設計技術、人工智能技術等多方面內容；從信息處理過程上看，涉及信息的獲取、存儲、加工、傳遞、輸出各個環(huán)節(jié)；可以讓學生更全面更深入地接觸信息技術。從教學模式方面看，更適合采用探究式、體驗式、合作式、整合式等新型教學與學習方式。智能機器人還是一種開放性的教育平臺，學生可以充分發(fā)揮想象去設計各種智能裝置，實現(xiàn)自己的創(chuàng)意。因此智能機器人教育進入中小學將對我們的教育和教育改革會產生深遠的影響，也是信息技術課程整合的重要內容。

二、智能機器人教學中的困境

智能機器人正在大踏步走向基礎教育，各地中小學機器人實驗室迅速建設，它作為課程，各種活動不成熟的表現(xiàn)也越發(fā)明顯。但是，目前還是處于綜合實踐活動的層面，且遇到諸多方面的制約。

1.資金需求量大

智能機器人的價格比較昂貴，處理器一般在四、五千元以上，配件庫都在兩千元左右，一臺處理器一般要有二套配庫。每套設備價格不菲，資金壓力很大，課堂的普及面受到很大影響。究其原因，智能機器人普及面不夠，對產商來說市場比較小，生產成本和開發(fā)成本較高，造成了基礎教育對智能機器人教育資金投入量增加，推廣面受影響。

2.競賽活動商業(yè)化

目前智能機器人競賽，一方面，有些商家通過不當競爭，人為通過競賽規(guī)則或功能實現(xiàn)等辦法造成選手參加比賽受機型的局限性很大。另一方面，由于競賽的功利化思想，學生比賽成績受機器本身的軟件、硬件裝備影響很大，這就造成了比賽的即時性和激烈度受到影響，影響了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。所以，過度商業(yè)化的運作造成了機器人教育發(fā)展的方向發(fā)生偏移，這對智能機器人廣泛普及是極其不利的。

3.教學活動隨意性強

目前機器人進入課程或者參與學科整合的經驗還很少，教育研究成果非常缺乏。尤其對中小學教師而言。

（1）教材問題

不知道用什么樣的教材更能發(fā)揮學生的潛能，雖然新課改給我們設置了選修課程，但是，目前市面上很多智能機器人硬件、軟件環(huán)境和我們課本不是很一致。

（2）場地問題

學校只配備電腦室沒有配備專用的機器人工作室。雖然在高中信息技術新的課程標準中增加了人工智能部分，但是理論比重較大，機器人實踐活動較少，非常不利于開展相關教學。在高中通用技術課程標準中，增加了簡易機器人選修課，但是受到課程地位和課時的局限，目前效果尚不明顯。雖然，有些發(fā)達的地區(qū)作為地方課程或校本課程來開設，但教學內容與活動隨意性都較強。

總之，機器人技術是集高科技于一身的科學。在科研及生產和生活中都有著重要的影響，是未來科技的發(fā)展趨勢和方向。在信息技術的教學中引進機器人技術可以改善教學方式，提高教學質量，更好的促進學生發(fā)展，是教學改革在信息技術領域的探索和教育方式創(chuàng)新的具體體現(xiàn)。信息技術和智能機器人教學的整合為我國新時期的教育改革探索出一條新的途徑。

參考文獻：

[1]邱雅番.項目教學法應用于基于機器人的通用技術教學的研究[J].福建師范大學，2001（12）.

[2]葉麗新.信息技術與寫作教學整合研究[J].華東師范大學，2004（12）.

（作者單位 福建省南平師范學校附屬小學）

編輯 楊兆東