山東省日照港中學(xué) 李棟

機器人的發(fā)明、研究及應(yīng)用實踐是以科學(xué)研究和社會生產(chǎn)為需求的，進入教育行業(yè)是其領(lǐng)域的擴大與發(fā)展。由于機器人涉及知識的廣泛性和技術(shù)的綜合性，使得它對教育而言具有更多的價值。

6歲到12歲是培養(yǎng)兒童抽象邏輯思維能力的關(guān)鍵時期。機器人工作依靠的是邏輯編程語言，所以機器人課程能很好地培養(yǎng)孩子的邏輯思維。

編程是以機器人為平臺的學(xué)習內(nèi)容之一，在編程過程中，學(xué)生要了解機器人的功能、結(jié)構(gòu)和工作原理及各種傳感器，用程序控制傳感器，使機器人感知外界的環(huán)境信息，并對感知的信息做出決策和響應(yīng)，以使機器人完成規(guī)定的任務(wù)。

孩子們可在機器人搭建和程序設(shè)計中體會到科學(xué)探索的樂趣，在動手過程中提升分析、解決問題的能力。

根據(jù)各年齡段孩子成長發(fā)展的特點，我在機器人教學(xué)實踐中通過分層次、分模塊、分階段，以不同的教學(xué)目標、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)孩子的各項素質(zhì)和能力。

一、科技興趣階段

本階段一般起始于3歲，適合3歲～5歲的兒童。課程主要通過搭建家居、社區(qū)、城市交通以及動物等主題模型，讓孩子在搭建過程中初步了解運動方式，學(xué)會基本的生活常識，養(yǎng)成良好的行為習慣，并通過搭建模型增強對世界的好奇心，培養(yǎng)動手能力和想象能力。

二、科技啟蒙階段

針對4歲～6歲兒童，以建筑和交通工具為主題，通過搭建各種不同的主題模型，讓孩子學(xué)會如何構(gòu)建、認知外部事物。在“做”中學(xué)會觀察，了解建筑的種類、基本結(jié)構(gòu)，初步了解交通工具的運動方式和工作原理。通過介紹、描述自己搭建的作品，提高語言組織和表達能力。

三、機器人入門階段

針對6歲～8歲兒童，以建筑與初級的機械模型為主題。通過搭建不同的建筑物，讓孩子了解建筑的結(jié)構(gòu)特征，如從簡單的平面結(jié)構(gòu)到復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，以及各個國家不同建筑的風格、人文知識等。

孩子們通過制作相關(guān)的機械模型，了解杠桿、滑輪、齒輪、軸的用途，掌握初步的機械知識，同時利用簡單的物理知識發(fā)現(xiàn)、分析、解決現(xiàn)實中可能出現(xiàn)的問題，初步培養(yǎng)溝通、協(xié)作能力。

四、機器人基礎(chǔ)階段

針對7歲～9歲兒童，基于力學(xué)、機械、電磁等知識，通過系列模型制作、原理講解、現(xiàn)象演示、生活舉例、拓展探究等，充分了解和掌握與機器人有關(guān)的基礎(chǔ)知識。

這些知識與現(xiàn)行教育體系中的物理、科學(xué)、自然、數(shù)學(xué)邏輯等知識高度融合，學(xué)生可直接、形象、深刻地理解和掌握這些知識，初步培養(yǎng)自身的思維方式、學(xué)習習慣、分析問題、解決問題的能力，激發(fā)探索和創(chuàng)新的潛能。

五、機器人進階階段

針對10歲～12歲兒童，本階段將為孩子們打開一扇通往人工智能的大門。孩子們不但要組裝機器人，還要編寫運行程序，讓機器人具有思想，能夠按照編寫的程序運動或工作。另外，還要給機器人添加各種傳感器，編寫傳感器控制程序，讓機器人和周圍的環(huán)境相互“溝通”。為了控制機器人的動作，還需學(xué)習控制機器人的舵機。

六、機器人提高階段

本階段以通過參加機器人競賽提高能力和水平為主，適合在機器人學(xué)習中表現(xiàn)出濃厚興趣和機器人技術(shù)特長的孩子。

機器人競賽是多種機器人技術(shù)的綜合競爭，涉及機器人機械、電子、傳感器、軟件控制等技術(shù)，所以本階段將是前期學(xué)習的深化和升華。課程緊扣機器人大賽項目，在廣度和深度上學(xué)習多種傳感器的控制、機器人混合編程以及人形機器人的控制技術(shù)。

本階段的最終目的是讓孩子通過參加國內(nèi)和國際的機器人競賽，充分展示自身分析問題、解決問題的能力，以及探索創(chuàng)新、團隊協(xié)作能力等。

作為增強學(xué)生的動手能力，促進學(xué)生思維發(fā)展，提升創(chuàng)新能力訓(xùn)練的有效工具，機器人在教育界逐漸得到認同。機器人教育已經(jīng)成為呼聲很高的創(chuàng)新教育平臺，并且正在大踏步地走向基礎(chǔ)教育。

為使肩負未來社會重任的學(xué)生們能夠成長為具有創(chuàng)新能力的人才，我將在機器人教育中繼續(xù)探索。