中小學(xué)機器人教學(xué)模式研究

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本文探討了中小學(xué)機器人教學(xué)存在的不足和應(yīng)對措施，以期給相關(guān)教育者提供一些教學(xué)參考。機器人是21世紀的重要產(chǎn)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(yīng)用已成為必然，教育工作者應(yīng)繼續(xù)對此進行深入探索和研究。人工智能教學(xué)以創(chuàng)新教學(xué)為目的，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)品質(zhì)具有極大的影響力，但我國在中小學(xué)教育中運用機器人相對較晚，缺少成熟的教學(xué)模式和成功的經(jīng)驗可以借鑒。現(xiàn)今，我國根據(jù)機器人教學(xué)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(xué)機器人教學(xué)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(xué)的現(xiàn)狀

早在2003年，人工智能就已被初步運用到教學(xué)領(lǐng)域中，取得了一些成績，但在機器人教學(xué)的發(fā)展過程中也出現(xiàn)了一些問題，在一定程度上影響了中小學(xué)生對于人工智能的認知以及創(chuàng)新能力、操作能力的提高。因此，我們有必要對當(dāng)前的機器人教學(xué)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(fā)展不夠成熟

機器人教學(xué)指通過人工智能學(xué)習(xí)和利用機器人，達到學(xué)習(xí)的目的，但我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚未成熟，很難達到發(fā)達國家的狀態(tài)，這就為我國的機器人教學(xué)發(fā)展增添了障礙。與此同時，相關(guān)教育工作者已認識到人工智能在我國發(fā)展中存在的不足，機器人研究和發(fā)展將會迎來較大的進步。當(dāng)然，除了機器人教學(xué)的不成熟外，還有一些問題困擾著中小學(xué)生，如學(xué)生家長對機器人教學(xué)的不支持、農(nóng)村及邊遠地區(qū)對人工智能的知識尚未普及以及學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的不支持，這些在一定程度上阻礙了機器人教學(xué)的開展。例如，當(dāng)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(wù)正業(yè)，而且會制止孩子研究機器人。再如，一些學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和教師以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績?yōu)橹饕繕耍J為機器人教學(xué)會分散學(xué)生的注意力，影響他們對其他學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情和興趣[2]。

（二）中小學(xué)機器人比賽

盡管我國機器人教學(xué)發(fā)展尚不成熟，但在近幾年取得了很大的進步，如許多中小學(xué)開展了一系列有關(guān)機器人的競賽，這對我國機器人教學(xué)的發(fā)展有著積極的推動作用。目前，我國已經(jīng)是機器人競賽運動大國，學(xué)生不僅積極參與國內(nèi)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(xué)生在國際各界中小學(xué)機器人比賽中屢獲獎項，這無疑是對機器人教學(xué)發(fā)展的一種肯定，也對我國機器人普及教育發(fā)揮了重要作用[3]。中小學(xué)生參加機器人比賽，不但可以開闊視野，而且能夠給學(xué)校帶來榮譽，并使更多的學(xué)生對機器人學(xué)習(xí)有正確而全面的認識，因此，鼓勵中小學(xué)生參加機器人比賽應(yīng)成為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和教師的責(zé)任。

二、根據(jù)機器人教學(xué)現(xiàn)況提出的解決措施

機器人教學(xué)融合了計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)等眾多學(xué)科的知識和技術(shù)，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)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(shù)課程的內(nèi)容，也給課堂注入了活力，同時給學(xué)生提供了學(xué)習(xí)知識和發(fā)展能力的平臺[4]。因此，相關(guān)教育工作者要不斷對機器人教學(xué)進行研究，采取有效措施來促進其教學(xué)發(fā)展，進一步提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)和能力。

（一）學(xué)校要加大投入

機器人教學(xué)是學(xué)校開展信息技術(shù)、研究性學(xué)習(xí)和綜合實踐活動的有效途徑，而機器人實驗室是學(xué)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(xué)生尤其是農(nóng)村的中小學(xué)生，對機器人缺乏認知，主要原因是學(xué)校在這方面的設(shè)施不足，無法滿足學(xué)生對人工智能方面的學(xué)習(xí)需求，限制了學(xué)生的想象，阻礙了他們的視野。因此學(xué)校應(yīng)當(dāng)認識到機器人教學(xué)的重要性，并加大資金投入，完善相關(guān)設(shè)施和設(shè)備，這是開展機器人教學(xué)的基礎(chǔ)和前提條件。

（二）組建學(xué)習(xí)小組，使學(xué)生適應(yīng)機器人教學(xué)

在機器人教學(xué)中，制作是非常關(guān)鍵的內(nèi)容，而且要求學(xué)生具有很強的實踐性，因此，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生多思考、多動手，使他們的主動性得到充分發(fā)揮。同時，教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣愛好組建學(xué)習(xí)小組，使學(xué)生在小組活動中積極探索和實踐，進一步鞏固和加深已學(xué)知識。例如，教師可以給學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生通過小組合作來完成，如可以給小學(xué)生布置機器人的功能模塊組裝設(shè)計任務(wù)，可以給初中生布置實用機器人的創(chuàng)意設(shè)計任務(wù)。通過這種任務(wù)驅(qū)動的方式，能激發(fā)學(xué)生的探究欲望，加強學(xué)生間的合作交流。當(dāng)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(wù)完成情況，并在學(xué)生遇到問題時給予指導(dǎo)和幫助。通過小組合作活動，學(xué)生既能加深和鞏固所學(xué)知識，又能達到學(xué)習(xí)的目的，同時能提高自己的綜合能力。

三、結(jié)語

隨著科技的不斷進步，人工智能將成為人們生活、學(xué)習(xí)、工作中不可缺少的一部分。因此，學(xué)校會越來越重視人工智能方面的教育。而且，隨著各種有關(guān)人工智能課程的開設(shè)，越來越多的人會意識到機器人教學(xué)的重要性，因此，相關(guān)教育工作者要對機器人教學(xué)進行深入研究和探索，給學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)和展示平臺，使學(xué)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(zhì)，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(zhàn)做好充分的準備。

參考文獻

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

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

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

[4]鐘柏昌.中小學(xué)機器人教育的核心理論研究——機器人教學(xué)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(xué)校