中小學機器人教學模式研究

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本文探討了中小學機器人教學存在的不足和應對措施，以期給相關教育者提供一些教學參考。機器人是21世紀的重要產物，也是新世紀人工智能方面的典型代表，隨著社會的不斷進步，人工智能在課堂的應用已成為必然，教育工作者應繼續對此進行深入探索和研究。人工智能教學以創新教學為目的，對培養學生的創新精神和科學品質具有極大的影響力，但我國在中小學教育中運用機器人相對較晚，缺少成熟的教學模式和成功的經驗可以借鑒。現今，我國根據機器人教學的特點開展了不同的教育課程，這些課程的開展已取得了可喜的成果[1]。因此，加強對中小學機器人教學模式的研究是很有必要的，本文將對此展開具體的分析和探討。

一、機器人教學的現狀

早在2003年，人工智能就已被初步運用到教學領域中，取得了一些成績，但在機器人教學的發展過程中也出現了一些問題，在一定程度上影響了中小學生對于人工智能的認知以及創新能力、操作能力的提高。因此，我們有必要對當前的機器人教學狀況進行分析，這樣才能認識不足，進而找到解決問題的方法。

（一）發展不夠成熟

機器人教學指通過人工智能學習和利用機器人，達到學習的目的，但我國機器人產業發展尚未成熟，很難達到發達國家的狀態，這就為我國的機器人教學發展增添了障礙。與此同時，相關教育工作者已認識到人工智能在我國發展中存在的不足，機器人研究和發展將會迎來較大的進步。當然，除了機器人教學的不成熟外，還有一些問題困擾著中小學生，如學生家長對機器人教學的不支持、農村及邊遠地區對人工智能的知識尚未普及以及學校領導的不支持，這些在一定程度上阻礙了機器人教學的開展。例如，當孩子因為對人工智能感興趣，而不斷把玩某個機器人玩具時，有的家長會認為孩子貪玩、不務正業，而且會制止孩子研究機器人。再如，一些學校領導和教師以提高學生學習成績為主要目標，認為機器人教學會分散學生的注意力，影響他們對其他學科的學習熱情和興趣[2]。

（二）中小學機器人比賽

盡管我國機器人教學發展尚不成熟，但在近幾年取得了很大的進步，如許多中小學開展了一系列有關機器人的競賽，這對我國機器人教學的發展有著積極的推動作用。目前，我國已經是機器人競賽運動大國，學生不僅積極參與國內的機器人競賽活動，還走向了國際賽場。例如，近幾年，我國中小學生在國際各界中小學機器人比賽中屢獲獎項，這無疑是對機器人教學發展的一種肯定，也對我國機器人普及教育發揮了重要作用[3]。中小學生參加機器人比賽，不但可以開闊視野，而且能夠給學校帶來榮譽，并使更多的學生對機器人學習有正確而全面的認識，因此，鼓勵中小學生參加機器人比賽應成為學校領導和教師的責任。

二、根據機器人教學現況提出的解決措施

機器人教學融合了計算機技術、信息技術、傳感技術等眾多學科的知識和技術，對培養學生的創新能力、分析能力、操作能力、團隊精神等有積極的促進作用。其不僅豐富了信息技術課程的內容，也給課堂注入了活力，同時給學生提供了學習知識和發展能力的平臺[4]。因此，相關教育工作者要不斷對機器人教學進行研究，采取有效措施來促進其教學發展，進一步提高學生的綜合素養和能力。

（一）學校要加大投入

機器人教學是學校開展信息技術、研究性學習和綜合實踐活動的有效途徑，而機器人實驗室是學生探究人工智能知識、探索機器人奧秘的主要活動場所。但是很多學生尤其是農村的中小學生，對機器人缺乏認知，主要原因是學校在這方面的設施不足，無法滿足學生對人工智能方面的學習需求，限制了學生的想象，阻礙了他們的視野。因此學校應當認識到機器人教學的重要性，并加大資金投入，完善相關設施和設備，這是開展機器人教學的基礎和前提條件。

（二）組建學習小組，使學生適應機器人教學

在機器人教學中，制作是非常關鍵的內容，而且要求學生具有很強的實踐性，因此，教師應鼓勵學生多思考、多動手，使他們的主動性得到充分發揮。同時，教師可以根據學生的興趣愛好組建學習小組，使學生在小組活動中積極探索和實踐，進一步鞏固和加深已學知識。例如，教師可以給學生布置學習任務，讓學生通過小組合作來完成，如可以給小學生布置機器人的功能模塊組裝設計任務，可以給初中生布置實用機器人的創意設計任務。通過這種任務驅動的方式，能激發學生的探究欲望，加強學生間的合作交流。當然，在這一過程中，教師不能袖手旁觀，而要適時觀察各小組的任務完成情況，并在學生遇到問題時給予指導和幫助。通過小組合作活動，學生既能加深和鞏固所學知識，又能達到學習的目的，同時能提高自己的綜合能力。

三、結語

隨著科技的不斷進步，人工智能將成為人們生活、學習、工作中不可缺少的一部分。因此，學校會越來越重視人工智能方面的教育。而且，隨著各種有關人工智能課程的開設，越來越多的人會意識到機器人教學的重要性，因此，相關教育工作者要對機器人教學進行深入研究和探索，給學生提供更好的學習和展示平臺，使學生在動手實踐的過程中獲取很多科技知識，同時幫助他們形成良好的心理素質，提高動手、觀察、思考等多方面的能力，為將來走入社會，面對新的挑戰做好充分的準備。

參考文獻

[1]張敬云,鐘柏昌.中小學機器人教育的核心理論研究——論科學探究型教學模式[J].電化教育研究,2017(10):108-113.

[2]李婷婷,鐘柏昌.中小學機器人教育的核心理論研究——論實驗模擬型教學模式[J].電化教育研究,2017(09):98-103.

[3]閆妮,鐘柏昌.中小學機器人教育的核心理論研究——論發明創造型教學模式[J].電化教育研究,2018(04):66-72.

[4]鐘柏昌.中小學機器人教育的核心理論研究——機器人教學模式的新分類[J].電化教育研究,2016(12):89-94.

作者:楊明曄 單位:江蘇省蘇州市平江新城實驗小學校