潘亮

【摘要】機(jī)器人教育作為創(chuàng)新能力提升的一種新載體，為學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力形成一個(gè)新的平臺(tái)。結(jié)合筆者多年從事，研究機(jī)器人教育學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探索出機(jī)器人教育活動(dòng)對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力方法。特別是對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)方面的提升有獨(dú)到的見解。

【關(guān)鍵詞】機(jī)器人教育? 創(chuàng)新? 實(shí)踐? 探究

【課題項(xiàng)目】甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2018年度課題《小學(xué)機(jī)器人教育學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的研究》階段性成果，立項(xiàng)號(hào)：GSZ[2018]GHB0903。

【中圖分類號(hào)】G623.5 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）15-0126-01

機(jī)器人教育作為一種新型的教育媒體，已快速的滲透到各學(xué)科 領(lǐng)域，它以注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為主體，以各種單片機(jī)為載體，涉及機(jī)械、電子、信息、人工智能各個(gè)方面，代表了現(xiàn)代科技教育最為前沿的知識(shí)。隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，創(chuàng)新能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)已成為新時(shí)代人才的必備因素，將機(jī)器人教學(xué)引入中小學(xué)教育體系，也是現(xiàn)代教育發(fā)展的方向。

目前全國(guó)中小學(xué)機(jī)器人各項(xiàng)競(jìng)賽活動(dòng)已進(jìn)行的非常頻繁，學(xué)生通過(guò)各種比賽形式感受到了機(jī)器人的魅力。《基礎(chǔ)教育改革綱要》中明確提出，要加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活及現(xiàn)代社會(huì)和科技發(fā)展的聯(lián)系，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗(yàn);要讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐，增強(qiáng)探究和創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，發(fā)展綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。那么機(jī)器人教學(xué)也就是將學(xué)生知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐活動(dòng)最主要的方法和手段。

智能機(jī)器人集合了計(jì)算機(jī)軟件知識(shí)、機(jī)械知識(shí)、各種傳感器信息反饋知識(shí)等多項(xiàng)高科技知識(shí)，在學(xué)生活動(dòng)中培養(yǎng)了學(xué)生綜合思考與動(dòng)手能力，激發(fā)了學(xué)生的興趣，具有良好的團(tuán)隊(duì)合作精神，以機(jī)器人課堂教學(xué)為平臺(tái)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力具有極大的促進(jìn)作用。

一、以實(shí)際出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的探究欲望

在機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)中，我發(fā)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生都有獨(dú)特的創(chuàng)新潛能，在教學(xué)活動(dòng)初期，以簡(jiǎn)單的命題搭建為主要內(nèi)容，學(xué)生使用相同的器材與套機(jī)，在學(xué)生完成第一作品時(shí)，你將會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生所做的作品是不一樣的，比如說(shuō)做一個(gè)小車，結(jié)構(gòu)會(huì)是各式各樣的，因?yàn)樾W(xué)生正是思維活躍并且跳躍性很大，所以小車對(duì)于他們來(lái)說(shuō)就是心里想出來(lái)的，并不是我們?cè)诖蠼稚峡吹降母魇杰囕v。而且學(xué)生對(duì)于自己所做的小車的功能也是多種多樣的。對(duì)于多種結(jié)果教師一定要善于發(fā)現(xiàn)每個(gè)作品的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，并極大的給予鼓勵(lì)，并且要提出更高的要求，這樣更能激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

二、以問(wèn)題為主線，引導(dǎo)學(xué)生自主探究

機(jī)器人教學(xué)涉及知識(shí)及應(yīng)用范圍非常廣泛，學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中也見到過(guò)好多樣子的機(jī)器人，比如：掃地機(jī)器人，送飯機(jī)器人等。學(xué)生對(duì)機(jī)器人知識(shí)學(xué)習(xí)達(dá)到一定程度后，就會(huì)舉一反三，但也會(huì)出現(xiàn)更多的問(wèn)題。比如在教學(xué)巡線機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，最初教師教給學(xué)生的是左右兩個(gè)輪子按正反方向轉(zhuǎn)以機(jī)器人中心為軸，以中間傳感器掃到線為結(jié)束，這樣非常好的可以完成轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，可是在比較復(fù)雜的巡線場(chǎng)地上會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎不穩(wěn)定或不到位的情況，學(xué)生會(huì)對(duì)這種方法產(chǎn)生疑惑，也就提出了問(wèn)題為什么不到位或不穩(wěn)定。這就要讓學(xué)生觀察場(chǎng)地，會(huì)發(fā)現(xiàn)老師說(shuō)的方法針對(duì)于直角轉(zhuǎn)彎比較好，但遇見小角度轉(zhuǎn)彎或彎線進(jìn)彎時(shí)都會(huì)出現(xiàn)不到位的情況。這就要教師先讓學(xué)生去觀察機(jī)器行走方式和到達(dá)轉(zhuǎn)彎處的角度及狀態(tài)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題如：機(jī)器人過(guò)線距離短，機(jī)器人轉(zhuǎn)彎中心點(diǎn)錯(cuò)位等。解決方法是讓學(xué)生試著在必要的地方適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)過(guò)線點(diǎn)或改變結(jié)束傳感器的設(shè)置位置等，讓學(xué)生不斷的去調(diào)試。這樣問(wèn)題也就能很快的解決。也就說(shuō)在這個(gè)階段，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)觀察，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問(wèn)題，并讓其自主探究解決問(wèn)題的辦法，使學(xué)習(xí)過(guò)程更多地成為學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程。

三、以活動(dòng)為載體，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力

作為一名機(jī)器人輔導(dǎo)老師，要積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜合性學(xué)習(xí)活動(dòng)，它是一種以學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)與生活為核心而組織起來(lái)的綜合課程。它不僅需要孩子們運(yùn)用知識(shí)，還需要孩子們有一定的合作的精神，更關(guān)鍵的是，需要孩子們有持之以恒的耐心和決心。

1.以資源性活動(dòng)積累為前題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

在資料的過(guò)程中，養(yǎng)成閱讀的好習(xí)慣，培養(yǎng)一種自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)生要掌握各種查閱資料的手段，才能在浩如煙海的資料庫(kù)中高效地尋找到所需要的資料。教師要教給學(xué)生檢索資料的方法。例如，檢索各種工具書的方法，檢索圖書館各種資料的方法，檢索電子資料的方法，尤其是在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上檢索資料、下載文件的方法，讓學(xué)生盡可能多地收集到有關(guān)的資料。任何學(xué)習(xí)也離不開積累，離不開查閱資料，資料積累性活動(dòng)是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的起點(diǎn)。

2.以實(shí)踐研究性活動(dòng)為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

實(shí)踐、體驗(yàn)性活動(dòng)是基于學(xué)生自身活動(dòng)體驗(yàn)從而獲得感性認(rèn)識(shí)的過(guò)程，同樣是一種有效的學(xué)習(xí)方式。通過(guò)舉辦小型比賽，如組織學(xué)生進(jìn)行一定主題的機(jī)器人創(chuàng)意比賽，小組機(jī)器人設(shè)計(jì)比賽等活動(dòng)，讓學(xué)生參與管理和決策，增長(zhǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的才干。研究是最有效、最主動(dòng)、最能夠激發(fā)學(xué)生想象力和創(chuàng)造力的學(xué)習(xí)。發(fā)揮機(jī)器人教育學(xué)科所具有的綜合性、科技性、開放性、實(shí)踐性強(qiáng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中觀察、體驗(yàn)、思考。以學(xué)生自我探究活動(dòng)為主線，以能力培養(yǎng)為核心，以學(xué)生整體素質(zhì)提高為宗旨，帶領(lǐng)學(xué)生開展專題研究，在研究性活動(dòng)中探索和把握獲得科學(xué)結(jié)果的方法和途徑。如在教學(xué)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)中，我先布置給學(xué)生先學(xué)會(huì)測(cè)光電傳感器的光值，然后布置一道研究性問(wèn)題：光對(duì)于傳感器的干擾有多大，通過(guò)不同顏色的物體來(lái)得出什么結(jié)論？并以調(diào)查報(bào)告，小論文的形式進(jìn)行匯報(bào)。

3.以比賽活動(dòng)為載體，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的體會(huì)。

機(jī)器人比賽是一項(xiàng)很好的科技創(chuàng)新活動(dòng)，內(nèi)容包括滅火、足球、FLL等多個(gè)項(xiàng)目，每年又有新的比賽項(xiàng)目產(chǎn)生，深深吸引著機(jī)器人愛好者的眼球。比賽不僅主題有趣，更重要的是設(shè)計(jì)方案的開放性，參賽者可以用不同的方法達(dá)到同一個(gè)目標(biāo)，這就能很好地培養(yǎng)參賽者的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們積極探索未知領(lǐng)域。要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的能力，需要經(jīng)過(guò)不斷的磨練，教師要采取鼓勵(lì)，循循誘導(dǎo)的方式進(jìn)行。要建立一種平等、自由、互相尊重、互相信任的師生關(guān)系，要學(xué)會(huì)和學(xué)生交朋友。當(dāng)然一定的比賽活動(dòng)會(huì)讓學(xué)生獲得更大的收獲，通過(guò)和高水平不同學(xué)校的同學(xué)進(jìn)行比賽，在比賽中發(fā)現(xiàn)自己的不足，見識(shí)了更為寬廣的創(chuàng)造性因素，這樣更會(huì)激發(fā)創(chuàng)造欲望。同時(shí)老師要教會(huì)他們?cè)鯓尤?duì)待一場(chǎng)比賽，怎樣調(diào)節(jié)自己的心理。要教會(huì)怎樣面對(duì)新事物、新問(wèn)題，而不是恐懼和回避，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)用自己的頭腦判斷、分析事物，形成辯證的思維方法，這樣才能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維。

總之，機(jī)器人教學(xué)理念是要求學(xué)生必須去探究、去創(chuàng)新，突出學(xué)生主體，調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦的積極性，發(fā)揮學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力，才能充分挖掘?qū)W生的潛力，最大限度的使學(xué)生的創(chuàng)造力得到提升。