淺談信息技術(shù)課程中機(jī)器人創(chuàng)新教學(xué)

劉果

【摘要】機(jī)器人教育作為一種新的教學(xué)載體已進(jìn)入中小學(xué)信息技術(shù)課堂，它是一項(xiàng)集知識(shí)性、實(shí)踐性和啟發(fā)性于一體的教學(xué)活動(dòng)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力、創(chuàng)新精神、團(tuán)結(jié)合作的精神和綜合實(shí)踐能力。它是信息技術(shù)發(fā)展的前沿領(lǐng)域，是一門具有高度綜合滲透性、前瞻性、創(chuàng)新實(shí)踐性的學(xué)科，是值得我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中不斷探索的問題。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù) 機(jī)器人教學(xué) 創(chuàng)新能力

隨著信息技術(shù)課程的改革，機(jī)器人教育作為一種新的教學(xué)載體已進(jìn)入中小學(xué)信息技術(shù)課堂，它是一項(xiàng)集知識(shí)性、實(shí)踐性和啟發(fā)性于一體的教學(xué)活動(dòng)，深受青少年的關(guān)注和喜愛。推進(jìn)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)已成為信息技術(shù)課程發(fā)展的必然趨勢(shì)，通過近幾年的信息技術(shù)課程教學(xué)，認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)課程中機(jī)器人教學(xué)的重要性。

一、機(jī)器人進(jìn)課堂是中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的新趨向

義務(wù)教育階段的信息技術(shù)課程是一門以培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)為主要目標(biāo)、以綜合實(shí)踐活動(dòng)作為課程形態(tài)的必修課程。其中機(jī)器人教育旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力、設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新精神、團(tuán)結(jié)合作的精神和綜合實(shí)踐能力。是融合機(jī)械、傳感與控制等于一體，讓學(xué)生在手腦并用解決實(shí)際問題的過程中，有效地提高邏輯思維能力、判斷能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力；是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新教育和科學(xué)啟蒙教育的新興學(xué)科， 是實(shí)現(xiàn)科技教育、素質(zhì)教育的重要平臺(tái)。近年來， 機(jī)器人教育作為一種全新的信息技術(shù)綜合教學(xué)平臺(tái)，越來越受到人們的關(guān)注，已被信息技術(shù)課堂廣泛引入。隨著智能機(jī)器人競(jìng)賽被納入國家、省、市和縣科技活動(dòng)以來，機(jī)器人項(xiàng)目活動(dòng)逐漸被許多教育者所認(rèn)識(shí)和接受，機(jī)器人在科技競(jìng)賽活動(dòng)開展得如火如荼，為學(xué)生發(fā)揮想像力進(jìn)行智能裝置設(shè)計(jì)提供了鍛煉的舞臺(tái)，同時(shí)也為信息技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容增添了新的元素，因此它已成為中小學(xué)信息技術(shù)課程內(nèi)容的重要部分。

二、機(jī)器人教學(xué)有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

1、機(jī)器人教學(xué)能開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維

機(jī)器人教學(xué)是以創(chuàng)新教育理論為指導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、科學(xué)品質(zhì)、探索精神、實(shí)踐能力為目標(biāo)的平臺(tái)，教學(xué)機(jī)器人內(nèi)容，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。如在教學(xué)中要求學(xué)生搭建機(jī)器人時(shí)，其中形狀和結(jié)構(gòu)不限，任由學(xué)生自由發(fā)揮，學(xué)生能開動(dòng)腦筋著手操作起來，在短短的時(shí)間內(nèi)，孩子們竟能搭建出很多種不同形狀的機(jī)器人，由此可以看出學(xué)生的智慧火花被點(diǎn)燃、發(fā)散性思維被啟迪，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

2、機(jī)器人教學(xué)能激發(fā)學(xué)生科技創(chuàng)新的興趣

興趣是學(xué)生最好的老師，學(xué)生一旦對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣，就會(huì)激發(fā)潛在的學(xué)習(xí)愿望和動(dòng)機(jī)，努力探索，樂在其中。然而興趣不是天生的，它的發(fā)生和發(fā)展受后天學(xué)習(xí)環(huán)境的影響。信息技術(shù)中的機(jī)器人作為新興教學(xué)內(nèi)容，集積木、馬達(dá)、傳感器、彩燈、光感、梁、銷、軸等配件于一體，材料新穎多樣，創(chuàng)作靈活多變。在教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生既動(dòng)手又動(dòng)腦，這種“做中學(xué)”的形式學(xué)生非常喜歡，教師可以以此為契機(jī)，充分挖掘和激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)的興趣，讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)喜愛。機(jī)器人的使用面極為廣泛，在它的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生是直接參與者，老師只是提供基本知識(shí)和信息的推動(dòng)者。學(xué)生在不滿足現(xiàn)狀的時(shí)候，在追求新的設(shè)計(jì)的時(shí)候就要深入進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)，新的目標(biāo)激勵(lì)了學(xué)生的求知欲，極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)創(chuàng)新的興趣。

3、機(jī)器人教學(xué)能增強(qiáng)學(xué)生科技創(chuàng)新的意識(shí)

創(chuàng)新意識(shí)是創(chuàng)造的前提和關(guān)鍵，機(jī)器人的教學(xué)與制作過程，正是鍛煉意志、培養(yǎng)和增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)的過程。機(jī)器人的學(xué)習(xí)環(huán)境不受傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境的局限，強(qiáng)調(diào)自主式和開放式，充分尊重學(xué)生的主體地位，盡量滿足學(xué)生的表現(xiàn)欲望，這對(duì)于營(yíng)造一種創(chuàng)新氛圍是極其重要的。學(xué)生在輕松的氛圍下發(fā)揮想象、大膽質(zhì)疑，當(dāng)學(xué)生的思維活動(dòng)和結(jié)論超出教師所設(shè)計(jì)和期望的軌道時(shí)，教師不應(yīng)強(qiáng)行把學(xué)生思維納入自己的思維模式之中，要善于鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，鼓勵(lì)學(xué)生與老師開展辯論，并給學(xué)生充分發(fā)表見解的機(jī)會(huì)，這有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生有了創(chuàng)新改進(jìn)的想法，教師就要引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，解決制作過程中遇到的問題，不要讓學(xué)生僅僅停留在思考的層面上，而要把學(xué)生的思維引導(dǎo)到實(shí)踐研究中去，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。機(jī)器人的設(shè)計(jì)從方案制定到具體實(shí)施，全部過程由學(xué)生獨(dú)立完成，使學(xué)生的學(xué)習(xí)從被動(dòng)轉(zhuǎn)向主動(dòng)，獨(dú)立分析問題和解決問題，自主選擇知識(shí)，結(jié)合理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐操作。學(xué)生通過研究分析，可以用各種方式去設(shè)計(jì)機(jī)器人，極大地發(fā)揮個(gè)人潛能，既培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，又提升了學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)水平。

三、機(jī)器人教學(xué)的內(nèi)容具有開放性、綜合性和探究性

機(jī)器人教學(xué)的主要特點(diǎn)是：創(chuàng)新性、開放性、綜合性和探究性。在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)方面要考慮到實(shí)際情況，如學(xué)生人多機(jī)房地方小時(shí)應(yīng)因地制宜，設(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù)可在小范圍內(nèi)實(shí)施，例如教室后面等，也可安排在座位就近的場(chǎng)地，近年來省、市和縣賽的綜合技能項(xiàng)目也可根據(jù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目做一張噴繪紙鋪在計(jì)算機(jī)房，添加標(biāo)志，添加障礙物等。在每節(jié)課中，向?qū)W生提出任務(wù)，學(xué)生們親自動(dòng)手設(shè)計(jì)程序，通過這種方法，初步建立對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和原理的認(rèn)識(shí)和理解，讓學(xué)生真正體驗(yàn)到實(shí)踐成功后的喜悅和興奮。通過解決問題的過程延伸到培養(yǎng)他們創(chuàng)造力、合作能力、交流能力和獲取新知識(shí)的能力等。學(xué)生在這樣一個(gè)開放式的教育平臺(tái)上通過實(shí)踐、體驗(yàn)、探究、創(chuàng)新，不斷地挑戰(zhàn)自我、享受合作過程的樂趣，為啟蒙學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、發(fā)展創(chuàng)新思維等打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容不局限于當(dāng)前信息技術(shù)書中的內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)市賽每次活動(dòng)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充，如機(jī)器人仿真3D貴州版，同時(shí)應(yīng)更新機(jī)器人器材，適應(yīng)賽事需要，這樣才能提高學(xué)生對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的綜合性。

機(jī)器人教學(xué)是信息技術(shù)發(fā)展的前沿領(lǐng)域，是一門具有高度綜合滲透性、前瞻性、創(chuàng)新實(shí)踐性的學(xué)科。利用機(jī)器人教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生探索能力、協(xié)作能力和創(chuàng)新能力具有極大的促進(jìn)作用，是值得我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中不斷探索的問題。