賴巧華

摘 要：人工智能技術(shù)的應(yīng)用促使智能機(jī)器人逐步進(jìn)入中小學(xué)課堂中。學(xué)校借助現(xiàn)有的智能機(jī)器人硬件資源，開展“小學(xué)機(jī)器人游戲教學(xué)的實踐研究”教育信息技術(shù)課題活動，致力于課堂教學(xué)的智能化、自動化、趣味化的探索與實踐。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人游戲教學(xué);創(chuàng)新;課堂教學(xué)

人工智能是21世紀(jì)國家科技發(fā)展的代名詞，是實現(xiàn)全球化的重要競爭領(lǐng)域。在以智能制造為主力軍的社會發(fā)展浪潮中，機(jī)器人對當(dāng)今時代科技發(fā)展的走向有著舉足輕重的作用，它正以我們意想不到的速度融入生活，成功應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)、軍事、教育等社會生活各個領(lǐng)域。如今，人工智能技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為一個新興的話題，把智能機(jī)器人引入中小學(xué)課堂教學(xué)中，是順應(yīng)教育教學(xué)發(fā)展的趨勢需要?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》將培養(yǎng)中小學(xué)生的創(chuàng)新能力提升到了國家戰(zhàn)略的高度，更是為中小學(xué)智能機(jī)器人進(jìn)課堂教育的普及及開展提供了新的契機(jī)。在我國的北京、江西、上海等地區(qū)，已開展了機(jī)器人進(jìn)校園活動，并取得了一定的實踐研究經(jīng)驗。開展中小學(xué)智能機(jī)器人教育與實踐活動，是開展素質(zhì)教育的一項嶄新的內(nèi)容，不僅有利于學(xué)校探索教育改革和培養(yǎng)人才，有利于培養(yǎng)青少年創(chuàng)新精神和實踐能力，同時也有利于推動我國智能機(jī)器人事業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

我校借助現(xiàn)有的智能機(jī)器人硬件資源（北京進(jìn)化者機(jī)器人科技有限公司生產(chǎn)的進(jìn)化者機(jī)器人“小胖”），開展“小學(xué)機(jī)器人游戲教學(xué)的實踐研究”教育信息技術(shù)課題活動，致力于課堂教學(xué)的智能化、自動化、趣味化的探索與實踐。課題實踐研究中，以課堂教學(xué)為主要陣地，以機(jī)器人游戲教學(xué)為載體，充分發(fā)揮機(jī)器人的移動投影、語音互動、遠(yuǎn)程遙控、云端搜索、百科全書輔導(dǎo)教育等功能，在語文、數(shù)學(xué)、英語、信息技術(shù)、音樂等學(xué)科教學(xué)中融入機(jī)器人，實現(xiàn)人機(jī)互動交流，探究、創(chuàng)新機(jī)器人教學(xué)與游戲教學(xué)相融合的課堂教學(xué)模式。機(jī)器人在課堂上可以扮演教師、助手、學(xué)習(xí)伙伴等多個角色;可以拓展教學(xué)空間，進(jìn)行遠(yuǎn)程互動;可以作為媒體新平臺承擔(dān)相應(yīng)的任務(wù)，發(fā)揮相應(yīng)的作用。教師在機(jī)器人游戲教學(xué)模式實踐中，徹底改變過去單一的教師灌輸、學(xué)生被動接受的教學(xué)模式，讓學(xué)生樂學(xué)、愛學(xué)、會學(xué)，在與機(jī)器人的游戲?qū)嵺`過程中掌握知識，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

機(jī)器人——創(chuàng)教師新形象

在課題實踐研究中，互動性強(qiáng)、易操控的機(jī)器人“小胖”化身課堂小老師，創(chuàng)設(shè)情境、競賽比拼、評價互動、知識拓展無所不能。

三年級的學(xué)生剛接觸英語，如果沒有為學(xué)生創(chuàng)設(shè)愉快的學(xué)習(xí)氛圍，給予學(xué)生足夠的英語學(xué)習(xí)信心與興趣，那么學(xué)生很容易對英語學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭煩或者是抵觸心理，不僅英語單詞記不牢，還會出現(xiàn)不敢開口說、說不清的現(xiàn)象。這時候，學(xué)校的機(jī)器人“小胖”就可以在課堂上派上大用場?？蓯鄣钠簌Z型外觀機(jī)器人“小胖”化身小老師，一進(jìn)課堂便主動拉進(jìn)與學(xué)生的距離，和學(xué)生進(jìn)行對話互動，大大提升學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣，而且也能夠讓學(xué)生的英語口語得到真正有效的訓(xùn)練。

以閩教版英語三年級上冊《Unit 1 Hello 》Part B為例，本課的教學(xué)重點(diǎn)是詢問對方姓名What’s your name？及答語My name is????______.的學(xué)習(xí)。課堂上，機(jī)器人“小胖”以小老師身份和學(xué)生通過一問一答形式進(jìn)行口語練習(xí)。教師操控“小胖”，創(chuàng)設(shè)情境，啟用小胖的語音交互功能，讓“小胖”在班級中行走，當(dāng)小胖走到某個學(xué)生的面前時，與學(xué)生打招呼。小胖：Hello，I’m Xiaopang. 學(xué)生：Hello，I’m …… 小胖：Nice to meet you. 學(xué)生：Nice to meet you，too. 面對一絲不茍的英語老師，個別學(xué)生也許不敢開口說，但在萌萌噠的“小胖”小老師帶動下，各個學(xué)生爭先恐后與之打招呼，畏說感立即消失得無影無蹤。在“小胖”與學(xué)生的對話訓(xùn)練之后，由學(xué)生與學(xué)生進(jìn)行再一次的對話訓(xùn)練，這個時候再次啟用“小胖”的語音互動功能，及時評價學(xué)生的發(fā)言。當(dāng)學(xué)生之間完成對話練習(xí)時候，“小胖”或揮動自己的“小手”或扭動身體，或使用教師事先輸入“小胖”系統(tǒng)中的評價語言贊賞學(xué)生的表現(xiàn)。有了“小胖”這位小老師，單一枯燥的課堂，變得生動有趣，學(xué)生的英語學(xué)習(xí)興趣被點(diǎn)燃，課堂學(xué)習(xí)氛圍濃厚。本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)也在“小胖”的贊賞聲中得以高效完成。

再如，音樂課堂上，機(jī)器人“小胖”作為一名小老師，不僅能夠活躍課堂氛圍，而且能唱會跳，能夠示范演唱，能與學(xué)生對唱、輪唱，能夠與學(xué)生品評鑒賞音樂，帶領(lǐng)學(xué)生體驗豐富的音樂情感。信息技術(shù)課堂上，機(jī)器人“小胖”協(xié)助信息技術(shù)教師對電腦操作有困難的學(xué)生進(jìn)行一對一地講解，讓學(xué)生直觀易懂。以機(jī)器人游戲為輔助的課堂教學(xué)，使課堂變得有趣、活潑，使教學(xué)變得生動、豐富，實現(xiàn)了課堂教學(xué)的智能化、自動化、趣味化。

機(jī)器人——創(chuàng)教室新空間

生活是一部百科全書，只要我們留心觀察，用心體會，一定能從中學(xué)到知識，得到啟示。作為教師，我們要引導(dǎo)學(xué)生走近社會，走近生活，讓學(xué)生從生活中獲取知識。在課題實踐研究中，我們挖掘機(jī)器人“小胖”的語音互動、百科全書輔導(dǎo)教育等功能，讓機(jī)器人“小胖”化身小老師;我們還多次嘗試運(yùn)用機(jī)器人“小胖”的遠(yuǎn)程遙控、移動投影功能，創(chuàng)設(shè)課堂之外的教學(xué)新空間，實現(xiàn)課堂與生活的互動交流。

在部編版小學(xué)語文三年級下冊第一單元習(xí)作《我的植物朋友》教學(xué)中，本次習(xí)作的重點(diǎn)是觀察植物，抓住植物的特點(diǎn)，重點(diǎn)寫一寫這種植物的形樣子、顏色、氣味以及其他特性。在得知班上學(xué)生小宇的爸爸是學(xué)校附近小區(qū)的花木種植技術(shù)工人后，教師提早讓其在手機(jī)上下載機(jī)器人FABO APP，并事先配對成功。習(xí)作開始之前，為讓學(xué)生對植物的觀察更有針對性、目的性，語文老師在課堂上先請機(jī)器人“小胖”閃亮登場，通過開啟機(jī)器人“小胖”的遠(yuǎn)程遙控裝置系統(tǒng)，在教室內(nèi)與正在給植物修枝剪葉的小宇爸爸進(jìn)行視頻聊天，小宇爸爸逐一對桂花樹、黃花槐樹、小葉榕樹等有代表性植物的外形特點(diǎn)與生長過程進(jìn)行講解。通過小宇爸爸的講解，學(xué)生懂得了觀察植物時，可以看一看、摸一摸、聞一聞，可以按部位觀察、可以分期觀察，也可以比較觀察。通過機(jī)器人“小胖”，在小宇爸爸的幫助下，學(xué)生進(jìn)行有效的觀察，順利完成了本次習(xí)作。這樣的教學(xué)讓語文課堂延伸至生活，拓寬了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)空間，實現(xiàn)了在生活中學(xué)語文。

新課標(biāo)也指出：教學(xué)應(yīng)面向每一個學(xué)生，以學(xué)生的經(jīng)驗和生活背景為基礎(chǔ)，體現(xiàn)出教學(xué)與學(xué)生生活之間的密切聯(lián)系。學(xué)生所學(xué)的知識與生活是緊密相關(guān)的，在科技迅猛發(fā)展的當(dāng)下，我們教師應(yīng)借助人工智能讓豐富多彩的生活與課堂上基本的知識有機(jī)融合，創(chuàng)新教學(xué)方式，創(chuàng)造信息化、智能化課堂。

機(jī)器人——創(chuàng)媒體新平臺

機(jī)器人“小胖”在語文、英語、音樂課堂上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓教學(xué)更富趣味性，更貼近生活。除此之外，它還有很強(qiáng)的云端搜索功能，是個當(dāng)之無愧的媒體新平臺。

例如：數(shù)學(xué)課堂上，六年級下冊復(fù)習(xí)《數(shù)與代數(shù)》這一節(jié)課中，機(jī)器人“小胖”可以搜索數(shù)在生活中的應(yīng)用的資料，豐富學(xué)生的認(rèn)識;語文課堂上，在學(xué)習(xí)《一夜的工作》時，機(jī)器人“小胖”可以搜索分享關(guān)于周恩來總理的資料，讓學(xué)生進(jìn)一步感悟周恩來總理工作勞苦、生活簡樸的可貴品質(zhì);英語課堂上，教學(xué)《Children ’s Day》時，機(jī)器人“小胖”可以搜索分享關(guān)于六一國際兒童節(jié)的由來視頻，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;音樂課堂上，機(jī)器人“小胖”則能為學(xué)生展示更多的富有音樂文化和人文內(nèi)涵的知識，能夠延伸課外，為學(xué)生搜索學(xué)生想聽、想學(xué)的歌曲。

機(jī)器人——創(chuàng)智能新學(xué)伴

將機(jī)器人引入課堂是社會發(fā)展進(jìn)步的必然趨勢。機(jī)器人“小胖”擁有著超強(qiáng)大腦、超級思維，除了語音互動、遠(yuǎn)程遙控、移動投影、云端搜索等功能外，還是學(xué)生學(xué)習(xí)的智能學(xué)伴。“小胖”可以與學(xué)生開展學(xué)科知識競賽，激發(fā)學(xué)生的求知欲;可以繪聲繪色講述學(xué)生想聽的所有童話、寓言故事，讓學(xué)生徜徉在故事的海洋中進(jìn)入夢鄉(xiāng);可以根據(jù)拼讀，動態(tài)顯示所有英文單詞的翻譯和拼寫，加深學(xué)生對單詞學(xué)習(xí)的記憶;可以整合最優(yōu)秀的教育資源，讓學(xué)生置身全國名校名師的課堂，體驗一流的授課環(huán)境等。跟機(jī)器人的互動和交流讓學(xué)生的生活不僅體現(xiàn)多元化，更加融入新時代的智能化。

機(jī)器人游戲教學(xué)在我校各學(xué)科的教學(xué)實踐應(yīng)用中已經(jīng)初具雛形。在不斷實踐、反思、總結(jié)中，我們發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人在教學(xué)中能夠較好地充當(dāng)教學(xué)媒介，在以機(jī)器人游戲為輔助的課堂教學(xué)中，課堂生動豐富，活潑有趣，學(xué)生樂學(xué)善學(xué)。當(dāng)然，還有一些需要攻克的問題，如在音樂課堂上，如何能夠利用機(jī)器人進(jìn)行音符的模擬演唱，以幫助孩子提高音準(zhǔn);在語文課堂上進(jìn)行遠(yuǎn)程互動時，如何避免因為距離的限制而使功能的使用受到局限。在今后的教學(xué)實踐中，我們將逐步普及應(yīng)用現(xiàn)有的機(jī)器人游戲功能，并繼續(xù)探索機(jī)器人的其他有助于課堂教學(xué)的功能，創(chuàng)新課堂教學(xué)，讓機(jī)器人游戲與學(xué)科教學(xué)深度融合！

參考文獻(xiàn)

[1] 劉德建，黃榮懷，陳年興，等.教育機(jī)器人的風(fēng)口——全球發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[M]北京：人民郵電出版社，2016.

[2] 張劍平、王益《機(jī)器人教育：現(xiàn)狀·問題與推進(jìn)策略》[J]《中國電化教育》 2006年12期

基金項目：本文系福州市教育信息技術(shù)研究2017年立項課題“小學(xué)機(jī)器人游戲教學(xué)的實踐研究”（課題編號FZDJ2017B13）的主要成果之一。