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        中小幼教學(xué)中開展智能機(jī)器人教學(xué)的探索

        2018-03-06 11:15:48宋春華
        新課程·小學(xué) 2018年12期
        關(guān)鍵詞:能力培養(yǎng)

        摘 要:智能機(jī)器人教學(xué)作為一種新型的教學(xué)手段,已走進(jìn)了各地課堂。在中小幼教學(xué)中,智能機(jī)器人教學(xué)能很好地消除神秘感,組裝和控制機(jī)器人,并能促進(jìn)中小幼學(xué)生能力的發(fā)展,有助于培養(yǎng)全面的人才。智能機(jī)器人教學(xué)在中小幼教學(xué)中的應(yīng)用顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,豐富了課堂教學(xué)的場景,也提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn),更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新與自主學(xué)習(xí)意識。

        關(guān)鍵詞:智能機(jī)器人教學(xué);中小幼教學(xué);能力培養(yǎng)

        創(chuàng)新能力是未來職場競爭中最重要的一種能力,也是社會(huì)發(fā)展最大的一種動(dòng)力。中小幼教學(xué)作為基礎(chǔ)教育,對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)予以重視,倡導(dǎo)創(chuàng)新教學(xué)的教材雖早已分發(fā)至各學(xué)校,但是紙面的教材對于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)多流于形式,于中小幼學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)無益。智能機(jī)器人技術(shù)融合了多個(gè)專業(yè)、行業(yè)領(lǐng)域的特點(diǎn),智能機(jī)器人以計(jì)算機(jī)語言為基礎(chǔ)教材指令,而計(jì)算機(jī)語言是未來社會(huì)職業(yè)必備技能之一。而且中小幼學(xué)生在智能機(jī)器人教學(xué)的過程中,可以近距離接觸計(jì)算機(jī)語言,有能力、有條件者甚至可以模仿編寫計(jì)算機(jī)語言,不僅提升了計(jì)算機(jī)語言的掌握能力,而且大大拓寬了學(xué)習(xí)的廣度。

        一、教學(xué)內(nèi)容設(shè)置背景

        智能機(jī)器人教學(xué)興起于知識爆炸的年代,目前的中小幼教教學(xué)目標(biāo)已從傳統(tǒng)的知識灌輸式轉(zhuǎn)化為培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力上,讓學(xué)生主動(dòng)探索知識的世界成為現(xiàn)階段我國教育的重要目標(biāo)。結(jié)合未來社會(huì)智能化的發(fā)展趨勢,本著培養(yǎng)適應(yīng)未來現(xiàn)代化發(fā)展的人才的教育目標(biāo),智能機(jī)器人教學(xué)在二期課改深入發(fā)展的時(shí)候進(jìn)入了中小幼教學(xué)的課堂。

        據(jù)教育部門的研究表明,我國學(xué)生,尤其是中小幼階段的學(xué)生,動(dòng)手能力較差[1]。為了加強(qiáng)我國學(xué)生的動(dòng)手能力,國家教委提出了多元化教學(xué)方式,智能機(jī)器人教學(xué)也正符合這一需求。

        智能機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的另一個(gè)背景便是對課堂教學(xué)目標(biāo)的改進(jìn)。我國現(xiàn)階段對于中小幼學(xué)生的課堂教學(xué)目標(biāo)是不僅要教會(huì)知識,更要鼓勵(lì)學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),主動(dòng)掌握學(xué)習(xí)方法。智能機(jī)器人容納了眾多學(xué)科的知識及常識,能更好地滿足學(xué)生對于知識的渴求,也能通過學(xué)科知識的交叉學(xué)習(xí)帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并且智能機(jī)器人的人機(jī)對話體驗(yàn)也能很好地引導(dǎo)學(xué)生喜歡上學(xué)習(xí)、愛上學(xué)習(xí)。

        二、智能機(jī)器人教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)

        1.消除神秘感,組裝和控制機(jī)器人

        為了使學(xué)生更加直觀、深入地了解智能機(jī)器,不少有條件的學(xué)校都設(shè)立了專門的智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。在實(shí)驗(yàn)室里,學(xué)生可以對智能機(jī)器人進(jìn)行組裝,從而能從機(jī)器人的組成原理的角度了解機(jī)器人,在智能機(jī)器人的教學(xué)過程中,初步讓中小幼學(xué)生了解并喜歡上機(jī)器人。機(jī)器人是近十年興起的新名詞,許多人對于機(jī)器人的概念還停留在打掃清潔的層面。中小幼教學(xué)中引入智能機(jī)器人教學(xué),不僅能使中小幼學(xué)生快速掌握機(jī)器人的相關(guān)概念,而且消除了智能機(jī)器人的神秘感。

        智能機(jī)器人教學(xué)通過讓學(xué)生組裝機(jī)器人,不僅能提高學(xué)生的動(dòng)手能力,更能加深學(xué)生對機(jī)器人的認(rèn)識。動(dòng)手組裝的模式,還能加強(qiáng)學(xué)生對智能機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。學(xué)生動(dòng)手組裝智能機(jī)器人更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力[2]。從“知其然”向“知其所以然”的階段邁進(jìn),啟發(fā)學(xué)生對智能機(jī)器人進(jìn)行探索、實(shí)踐,對智能機(jī)器人的原理與構(gòu)造進(jìn)行實(shí)踐與學(xué)習(xí)。

        控制機(jī)器人的學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)中小幼智能機(jī)器人教學(xué)中人機(jī)互動(dòng)的重要途徑。中小幼學(xué)生在控制機(jī)器人的過程中,可以實(shí)現(xiàn)與智能機(jī)器人的對話與問答,甚至是與智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)某些動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合,腦力與體力的結(jié)合不僅能更全面地促進(jìn)學(xué)生的大腦發(fā)育,而且也能更好地消除智能機(jī)器人的神秘感。

        2.加強(qiáng)能力發(fā)展,培養(yǎng)全面人才

        中小幼學(xué)生的各項(xiàng)能力尚處于啟蒙階段,加上中小幼學(xué)生的思維理解能力還處于受限制的階段,單純的知識傳輸式教學(xué)無法滿足中小幼學(xué)生全面發(fā)展的需求,而智能機(jī)器人教學(xué)則能很好地解決這個(gè)問題[3]。豐富的教學(xué)場景使得學(xué)生更樂于主動(dòng)學(xué)習(xí),提高了學(xué)習(xí)效率。

        智能機(jī)器人教學(xué)更貼近計(jì)算機(jī)編程語言的教學(xué),如音樂、數(shù)學(xué)等課程的學(xué)習(xí),智能機(jī)器人可以以一種直觀的計(jì)算機(jī)邏輯語言呈現(xiàn)。在這樣的教學(xué)氛圍下耳濡目染,中小幼學(xué)生對計(jì)算機(jī)邏輯語言的認(rèn)識會(huì)更深,從而開發(fā)、培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力。

        現(xiàn)代智能機(jī)器人除了相應(yīng)的學(xué)科知識教學(xué)外,還能承擔(dān)一部分學(xué)生坐姿、站姿等普通課堂紀(jì)律的監(jiān)督,并且通過與相應(yīng)的不良習(xí)慣矯正方法相結(jié)合,智能機(jī)器人教學(xué)還能實(shí)現(xiàn)有趣的課堂紀(jì)律提醒,加強(qiáng)學(xué)生的課堂紀(jì)律,有利于中小幼學(xué)生基本文明規(guī)則、規(guī)范的遵守習(xí)慣的培養(yǎng)。

        智能機(jī)器人教學(xué)之所以能加強(qiáng)中小幼學(xué)生能力發(fā)展、全面培養(yǎng)人才,是因?yàn)橹悄軝C(jī)器人能存儲(chǔ)、教授更多的學(xué)科知識,并且由于智能機(jī)器人具備聯(lián)網(wǎng)的功能,可以實(shí)現(xiàn)知識的及時(shí)更新??梢越绦∮讓W(xué)生最前沿、最新的知識,從而全面培養(yǎng)人才。

        智能機(jī)器人教學(xué)能加強(qiáng)能力發(fā)展、培養(yǎng)全面人才的另一個(gè)表現(xiàn)方式還在于,它能根據(jù)現(xiàn)有的學(xué)生學(xué)習(xí)效果評估模型,對中小幼學(xué)生掌握知識的能力進(jìn)行全面有效、客觀的評估,并根據(jù)評估的結(jié)果給教師相應(yīng)的教學(xué)調(diào)整建議。

        綜上所述,智能機(jī)器人能完成教學(xué)目標(biāo)中的啟萌教學(xué)、各項(xiàng)思維能力培養(yǎng)教學(xué)、紀(jì)律教學(xué)、反饋教學(xué)等種種環(huán)節(jié),從而加強(qiáng)中小幼學(xué)生能力發(fā)展,培養(yǎng)有利于社會(huì)發(fā)展、有助國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全面人才。

        三、智能機(jī)器人教學(xué)環(huán)境的建設(shè)

        1.組建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室

        為了培養(yǎng)適合未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的人才隊(duì)伍,我們在中小幼教學(xué)階段應(yīng)組建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室,有人說在中小幼教學(xué)階段組建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)為時(shí)過早,但筆者認(rèn)為,教育應(yīng)具有一定的前瞻性[4]。通過從小的培養(yǎng),能使得受過智能機(jī)器人教學(xué)的學(xué)生在未來更適應(yīng)發(fā)展需求,為我國篩選培養(yǎng)未來科技前沿的技術(shù)及研發(fā)人才,同時(shí),學(xué)生個(gè)人也能獲得更多的發(fā)展機(jī)會(huì)。

        組建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室在中小幼教學(xué)中可分為三個(gè)階段:第一階段是在中小幼教學(xué)的“幼”階段,這一階段,應(yīng)以基礎(chǔ)訓(xùn)練為主,讓幼生熟悉智能機(jī)器人,熟悉智能機(jī)器人教學(xué)的模式與內(nèi)容;第二階段是中小幼教學(xué)的“小”階段,這一階段組建的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室在前一階段的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生熟悉操作系統(tǒng)、簡單的匯編語言,能準(zhǔn)確描述出智能機(jī)器人教學(xué)的原理與構(gòu)造;第三階段便是“中”階段,即中學(xué)階段,在第三階段,組建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室應(yīng)實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力、動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng),鼓勵(lì)中學(xué)生實(shí)現(xiàn)理論與技術(shù)實(shí)踐的結(jié)合。

        組建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室在中小幼教學(xué)階段應(yīng)是連續(xù)的,在現(xiàn)實(shí)教學(xué)實(shí)踐中,實(shí)現(xiàn)難度比較大。因?yàn)榻M建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室所需費(fèi)用不少,在我國,由于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡、教育資源分布不均,某些落后省市甚至沒有智能機(jī)器人教學(xué),更遑論組建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室,而智能機(jī)器人教學(xué)是一個(gè)需要長期實(shí)踐的過程,因此,教育資源的不對等使得智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的組建顯得尤其艱難,而且區(qū)域之間智能機(jī)器人教學(xué)資源的不對等,也不利于機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室相關(guān)工作的開展。

        2.建設(shè)符合機(jī)器人教學(xué)的信息技術(shù)教師隊(duì)伍

        目前,我國對于智能機(jī)器人教學(xué)非常重視,教育部各級領(lǐng)導(dǎo)早已認(rèn)識到智能機(jī)器人教學(xué)是未來教學(xué)的趨勢,但是對于智能機(jī)器人教學(xué)的投入在現(xiàn)階段也只能停留在對硬件的投入上。我國現(xiàn)階段的教育類專業(yè)中并未開展智能機(jī)器人教學(xué)的學(xué)習(xí),現(xiàn)階段我國符合機(jī)器人教學(xué)的信息技術(shù)教師人員嚴(yán)重不足。因此,我們需要加強(qiáng)符合機(jī)器人教學(xué)的信息技術(shù)教師隊(duì)伍的建設(shè),筆者認(rèn)為相應(yīng)的信息技術(shù)教師隊(duì)伍的建設(shè)可以從以下幾個(gè)方面著手。

        第一,在現(xiàn)有的教師隊(duì)伍中,挑選接受能力強(qiáng)、年輕力強(qiáng)的教師,進(jìn)行機(jī)器人教學(xué)的培訓(xùn)。通過集中、專業(yè)的培訓(xùn),可以快速提高現(xiàn)有教師隊(duì)伍掌握機(jī)器人教學(xué)信息技術(shù)的能力。并且,通過教師隊(duì)伍中以點(diǎn)帶面的傳授方式,可以在單個(gè)學(xué)校范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)由點(diǎn)到面式的機(jī)器人教學(xué)的信息技術(shù)傳播。

        第二,與相關(guān)企業(yè)合作,將具備智能機(jī)器人一線研發(fā)應(yīng)用知識的人才引進(jìn)中小幼教學(xué)課堂,此舉不僅能快速解決目前智能機(jī)器人教學(xué)教師人才不足的問題,也能使得智能機(jī)器人教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合,使得課堂教學(xué)更具實(shí)踐意義。

        四、智能機(jī)器人課堂教學(xué)的開展

        在智能機(jī)器人課堂教學(xué)的初期階段,宜就地取材,比如,在有限的教室內(nèi),開展機(jī)器人辯聲識人、機(jī)器人迷宮游戲等,也可進(jìn)行機(jī)器人一對一服務(wù)示范等課程[5]。在課堂教學(xué)過程中,也可以相應(yīng)地加入小游戲,比如擊鼓傳花等中小幼學(xué)生喜愛的游戲。

        智能機(jī)器人課堂教學(xué)的開展不僅能使得學(xué)生獲取相應(yīng)的知識,更能提升課堂教學(xué)的趣味性,寓教于樂。學(xué)生與教師能形成良好的互動(dòng),拉近教師與學(xué)生的心理距離,使得教師的教學(xué)工作得到事半功倍的效果。

        智能機(jī)器人教學(xué)是我國教育從傳統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)知識教學(xué)向前瞻性創(chuàng)新技術(shù)、研發(fā)基礎(chǔ)教學(xué)的轉(zhuǎn)變的象征。教育,尤其是中小幼階段的基礎(chǔ)教育應(yīng)具備一定的前瞻性,智能機(jī)器人教學(xué)便是這一教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)變的最好體現(xiàn)。在智能機(jī)器人教學(xué)中,廣大教育者應(yīng)看到我國教育改革創(chuàng)新的趨勢,也應(yīng)加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí),使自己的教學(xué)水平緊跟時(shí)代步伐,為我國社會(huì)主義建設(shè)培養(yǎng)更多的、更優(yōu)秀的人才。

        參考文獻(xiàn):

        [1]馬瑞麗.IRobotQ3D虛擬機(jī)器人課堂教學(xué)的實(shí)踐與探索[J].中國信息技術(shù)教育,2017(13):159-160.

        [2]魏利君.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中小學(xué)智能機(jī)器人學(xué)習(xí)模式研究[J].速讀旬刊,2016(3):135.

        [3]王萍.推進(jìn)智能機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)開展方式的探討:以常州劉國鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校為例[J].新校園(上旬),2017(6):175.

        [4]郭鵬旻.淮南市舉辦中小幼機(jī)器人輔導(dǎo)員培訓(xùn)班[J].航空模型,2017(12):79.

        [5]王偉,馮鮮.機(jī)器人教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、實(shí)踐能力的方式探索[J].現(xiàn)代職業(yè)教育,2018(1):112-113.

        作者簡介:宋春華(1978.3—),男,漢族,江蘇海門人,本科,目前中級職稱,從事南京市教育系統(tǒng)新技術(shù)、新媒體、網(wǎng)絡(luò)安全、智慧校園建設(shè)等研究工作。

        編輯 馬曉榮

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