晁文萍

近年來(lái)，我國(guó)的機(jī)器人教育在全國(guó)中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育研究中心及眾多知名專家以及一些發(fā)達(dá)省市的大力推動(dòng)下，有了很大的發(fā)展，機(jī)器人教育活動(dòng)逐步成為中小學(xué)信息技術(shù)課程和綜合實(shí)踐課程的良好載體，從各地情況來(lái)看，較多的學(xué)校只是以課外活動(dòng)、各種興趣班、培訓(xùn)班的形式開(kāi)展機(jī)器人教學(xué)，通常的做法是由學(xué)校購(gòu)買若干套機(jī)器人器材，由信息技術(shù)課程老師或綜合實(shí)踐課程教師進(jìn)行指導(dǎo)，組織學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人組裝、編程的實(shí)踐活動(dòng)，然后參加一些相關(guān)的機(jī)器人競(jìng)賽，目前在我區(qū)還未有地區(qū)和學(xué)校將機(jī)器人教學(xué)納入了正規(guī)課堂教學(xué)，而在國(guó)際上機(jī)器人已經(jīng)成為期望很高的創(chuàng)新教育平臺(tái)，并且正在以嶄新的方式走向基礎(chǔ)教育。但是在國(guó)內(nèi)主要還是處于綜合實(shí)踐活動(dòng)的層面，它作為課程，各種活動(dòng)不成熟的表現(xiàn)也越發(fā)明顯，并且遇到了諸多方面的制約。

一、目前小學(xué)機(jī)器人教學(xué)課程開(kāi)展的難點(diǎn)

大家知道，機(jī)器人進(jìn)入課程教育或者參與學(xué)科整合的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)?zāi)壳斑€很少，教學(xué)研究成果非常缺乏，無(wú)借鑒的方法和方式，尤其對(duì)小學(xué)教師而言它是一種全新的事物，課程的內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)業(yè)檢測(cè)等都很欠缺。雖然在高一級(jí)信息技術(shù)新的課程標(biāo)準(zhǔn)中增加了人工智能部分，但是理論講述比重較大，機(jī)器人實(shí)踐活動(dòng)較少，非常不利于開(kāi)展相關(guān)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。如：在高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中，增加了簡(jiǎn)易機(jī)器人選修課，但是由于受到課程地位和課時(shí)的局限，實(shí)踐效果不明顯。雖然，有些教育較發(fā)達(dá)的地區(qū)開(kāi)展課程實(shí)踐和教學(xué)活動(dòng)，但效果評(píng)定無(wú)法實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)階段存在小學(xué)、初中、高中機(jī)器人的教學(xué)教材分階段目標(biāo)劃分不夠明確與合理，機(jī)器人教學(xué)的“教材”質(zhì)量不高，缺少課程與專家的參與和指導(dǎo)，導(dǎo)致相關(guān)機(jī)器人教育活動(dòng)層次區(qū)分度低、特色不強(qiáng)。同時(shí)教育行政部門(mén)不夠重視，缺少?gòu)慕逃暯沁M(jìn)行的研究，資金嚴(yán)重缺乏，配套組件及設(shè)施不夠，給普及增加了難度，當(dāng)前中小學(xué)機(jī)器人教育的開(kāi)展，在一定程度上是由教育機(jī)器人企業(yè)在推動(dòng)，雖然企業(yè)在初期所為此作出的貢獻(xiàn)應(yīng)當(dāng)予以肯定，但是隨著機(jī)器人教育的逐漸深入與普及，亟需教育行政部門(mén)、教學(xué)研究機(jī)構(gòu)給以充分的關(guān)注、協(xié)調(diào)與引導(dǎo)。

二、機(jī)器人課程在小學(xué)教育中開(kāi)展的意義

機(jī)器人是一門(mén)涉及機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、工程學(xué)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、人工智能等方面的綜合性學(xué)科，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng)為宗旨，以綜合規(guī)劃、設(shè)計(jì)制作、調(diào)試應(yīng)用為主要學(xué)習(xí)特征的實(shí)踐性課程，在拓寬學(xué)生的知識(shí)面，促進(jìn)學(xué)生全面而富有個(gè)性的發(fā)展上起著不可替代的作用。我們知道小學(xué)機(jī)器人課程教學(xué)的特點(diǎn)主要是創(chuàng)造性、開(kāi)放性、綜合性和自主探究性等，教育機(jī)器人活動(dòng)知識(shí)覆蓋面廣、能力鍛煉多樣、情感體驗(yàn)豐富，受到越來(lái)越多的師生歡迎，利用機(jī)器人來(lái)開(kāi)展實(shí)踐學(xué)習(xí)，不僅有利于學(xué)生理解科學(xué)、工程學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)（STEM）等領(lǐng)域的抽象概念，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，機(jī)器人教育在基礎(chǔ)教育越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

三、我校機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展成效

我校2013年開(kāi)展了機(jī)器人社團(tuán)活動(dòng)，利用有限的資金購(gòu)置2套機(jī)器人教學(xué)器材，利用課后放學(xué)時(shí)間2小時(shí)開(kāi)展機(jī)器人課程活動(dòng)，我校結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)際，將機(jī)器人課程活動(dòng)任務(wù)設(shè)置將學(xué)生分成若干個(gè)小組，并且向小組提出教學(xué)任務(wù)，讓小組內(nèi)部自己創(chuàng)造出相應(yīng)的解決方案，親自動(dòng)手制定一些模型。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生能夠?qū)镜闹R(shí)和原理有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也能讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)成功后的成就感與喜悅感，在無(wú)形中培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、交流討論能力等，為小學(xué)生以后的創(chuàng)新思維發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)在教師的啟發(fā)下，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，通過(guò)觀察、探索、模型搭建、程序編寫(xiě)，分析解決一定的問(wèn)題，以完成挑戰(zhàn)任務(wù)為學(xué)習(xí)目標(biāo)而進(jìn)行的自主研究學(xué)習(xí)。實(shí)際上機(jī)器人的學(xué)習(xí)和制作過(guò)程是一個(gè)綜合實(shí)踐的過(guò)程，具有較強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性，學(xué)生既可以接觸新奇的機(jī)器人，滿足小學(xué)生的好奇心，也能在無(wú)形中提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，有利于小學(xué)生的全方位發(fā)展，主要體現(xiàn)以下幾點(diǎn)

1.有利于增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

創(chuàng)新意識(shí)要求人們?cè)诜治龊吞幚韱?wèn)題時(shí)，不因循守舊，敢于突破現(xiàn)狀，是科學(xué)技術(shù)人員具備的重要素質(zhì)之一。舉個(gè)例子，在教授“帆的設(shè)計(jì)”這部分知識(shí)時(shí)，可以讓學(xué)生自主地設(shè)計(jì)各式各樣的船帆來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。一般來(lái)說(shuō)船帆的形狀是三角形直板裝的，但是在學(xué)生奇特的創(chuàng)造下，他們?cè)O(shè)計(jì)的船帆有三角形、橢圓形、錐形等多種多樣，這些五花八門(mén)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的不斷增強(qiáng)，他們不再局限于教材中的知識(shí)，而是敢于發(fā)揮自己的想象力。機(jī)器人課程將學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

2.有利于提高學(xué)生的統(tǒng)籌能力

在機(jī)器人教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生能夠更加準(zhǔn)確地、有計(jì)劃地完成教學(xué)任務(wù)。例如在機(jī)器人比賽項(xiàng)目中，要求機(jī)器人需要在指定的時(shí)間內(nèi)完成多個(gè)任務(wù)，這對(duì)于小學(xué)生統(tǒng)籌能力的要求是極高的，在這個(gè)過(guò)程中小學(xué)生需要思考任務(wù)的前后順序，具體行走線路如何設(shè)置，突發(fā)事件如何處理等等，從而使學(xué)生思考的角度和方面也更加全面，在潛移默化中提升了學(xué)生的統(tǒng)籌意識(shí)和能力。在進(jìn)行小組合作時(shí)，小組內(nèi)部也要進(jìn)行分工協(xié)作，對(duì)每個(gè)成員的工作進(jìn)行合理安排，共同完成教學(xué)任務(wù)。

3.有利于強(qiáng)化學(xué)生的獨(dú)立思維能力

雖然機(jī)器人課程主要是以小組團(tuán)隊(duì)的協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是在這個(gè)過(guò)程中也鍛煉了每個(gè)小組成員的思維能力。在小組討論與交流的時(shí)候，每位成員都需要提出自己的意見(jiàn)和想法，并且對(duì)其它成員的想法進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)結(jié)合他人的意見(jiàn)來(lái)完善自己的想法，小學(xué)生的思維得到極大地發(fā)散，思想相互碰撞、沖擊，有利于強(qiáng)化學(xué)生獨(dú)立思維的能力，從而使小學(xué)生能夠更加深入地掌握知識(shí)技能分析問(wèn)題的能力，并且針對(duì)問(wèn)題提出有效的解決方案。

4.有利于促使學(xué)生手腦的結(jié)合

在小學(xué)機(jī)器人教育中，老師需要不斷地鼓勵(lì)和支持學(xué)生進(jìn)行自主探索、動(dòng)手實(shí)踐，讓學(xué)生能夠通過(guò)自己的親身實(shí)驗(yàn)，把教材中的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，學(xué)生能夠充分感受到成功的喜悅感，提高了小學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生既可以學(xué)習(xí)到相關(guān)的機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)等各種科學(xué)技術(shù)知識(shí)，又可以讓學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣，懂得與人更好地溝通合作，尊重他人的想法，合理使用和分配時(shí)間與任務(wù)，這對(duì)于小學(xué)生未來(lái)的發(fā)展是相當(dāng)重要的。

四、結(jié)束語(yǔ)

在小學(xué)教育中開(kāi)展機(jī)器人課程是社會(huì)的大趨勢(shì)，這就需要老師在開(kāi)展機(jī)器人課程的過(guò)程中，要不斷的總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，與時(shí)俱進(jìn)，不斷地探尋更加有效的教學(xué)方式和教學(xué)手段。