智能機(jī)器人教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

徐剛

摘 要： 現(xiàn)階段智能機(jī)器人教學(xué)進(jìn)入中小學(xué)的主要方式是競(jìng)賽，通過(guò)競(jìng)賽活動(dòng)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力及動(dòng)手實(shí)踐能力。機(jī)器人競(jìng)賽不僅活動(dòng)主題有趣，更重要的是其問(wèn)題解決方案是開(kāi)放性的，學(xué)生可以用不同的方法實(shí)現(xiàn)同一個(gè)目標(biāo)，智能機(jī)器人活動(dòng)能使學(xué)生充分發(fā)揮想象力、創(chuàng)造力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

關(guān)鍵詞： 智能機(jī)器人教學(xué) 創(chuàng)新思維 培養(yǎng)方法

智能機(jī)器人教育集趣味性、實(shí)踐性、綜合性、科學(xué)性、探究性于一體，深受廣大青少年的喜愛(ài)。由于當(dāng)中集合了計(jì)算機(jī)、聲、光、電等多種技術(shù)，可以讓學(xué)生全面接觸傳感器、計(jì)算機(jī)軟硬件、人工智能、自動(dòng)控制、電子技術(shù)和機(jī)械工程等多個(gè)學(xué)科高新科技知識(shí)。在學(xué)習(xí)和活動(dòng)中，他們就像真正的工程師一樣，針對(duì)項(xiàng)目主題進(jìn)行研究、策劃、設(shè)計(jì)、搭建和測(cè)試。他們以小組為單位，使用結(jié)構(gòu)材料、傳感器、馬達(dá)及齒輪等組件設(shè)計(jì)機(jī)器人，并為機(jī)器人編寫(xiě)程序，讓它完成自己想讓它做的事情。通過(guò)主動(dòng)探索、動(dòng)手實(shí)踐，親身體驗(yàn)抽象的理論如何變成觸手可及的答案，享受成功的興奮。通過(guò)智能機(jī)器人活動(dòng)可以讓學(xué)生發(fā)散思維，發(fā)揮無(wú)限想象力與創(chuàng)造力。那么，如何在智能機(jī)器人教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維呢？應(yīng)注重以下方面。

一、建立平等的師生關(guān)系，營(yíng)造寬松、競(jìng)爭(zhēng)合作的氛圍，營(yíng)造創(chuàng)造性思維的環(huán)境。

建立和諧、平等、相互理解和相互尊重的師生關(guān)系，不僅有利于情感的交流，而且能促進(jìn)創(chuàng)造性思維的發(fā)展?，F(xiàn)代先進(jìn)的教育理念更要求教師應(yīng)盡可能地以朋友的角色出現(xiàn)在學(xué)生面前，寬容對(duì)待每一個(gè)學(xué)生，使他們敢于思考并勤于思考，為學(xué)生潛能的充分挖掘營(yíng)造適當(dāng)?shù)沫h(huán)境，使他們的思想迸射出靈感的火花。智能機(jī)器人教學(xué)中師生應(yīng)該互教互學(xué)，形成一個(gè)真正的共同體，輔導(dǎo)過(guò)程應(yīng)該是師生共同開(kāi)發(fā)、豐富活動(dòng)的過(guò)程，師生雙方相互理解、互相補(bǔ)充。在互動(dòng)過(guò)程中，教師與學(xué)生分享思考、見(jiàn)解和知識(shí)，交流情感、觀念和理念。教師應(yīng)做到尊重學(xué)生的愛(ài)好、個(gè)性和人格，以民主的態(tài)度對(duì)待每一個(gè)學(xué)生，使學(xué)生在活動(dòng)過(guò)程中做創(chuàng)新的主人。在這樣的環(huán)境中學(xué)生可以暢所欲言、各抒己見(jiàn)，只有這樣才能使一株株蘊(yùn)含創(chuàng)新精神的幼苗長(zhǎng)成參天大樹(shù)，創(chuàng)新精神才會(huì)得到發(fā)揚(yáng)。

二、以科學(xué)為依據(jù)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。

牛頓曾說(shuō)：“沒(méi)有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)明?！笨梢?jiàn)“猜想”是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的重要手段。因此，教師要對(duì)活動(dòng)中的“猜想”因素進(jìn)行深入挖掘，恰當(dāng)處理，讓學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上猜想，使學(xué)生在猜想過(guò)程中既更好地獲取知識(shí)，又展現(xiàn)創(chuàng)新才能，促進(jìn)學(xué)生思維能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

盡管大膽猜想是進(jìn)行科學(xué)探究的前提，但科學(xué)畢竟是科學(xué)，它更注重科學(xué)依據(jù)?？茖W(xué)課上的猜想同樣不能停留在“胡”思“亂”想上，而應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生從毫無(wú)根據(jù)的猜想逐步走向有理有據(jù)的推測(cè)，說(shuō)出猜想的依據(jù)正是經(jīng)歷自主探究過(guò)程的重要環(huán)節(jié)之一。而闡明猜想理由的基礎(chǔ)是豐富的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和廣泛的生活閱歷，在機(jī)器人競(jìng)賽輔導(dǎo)中教師要精選某些環(huán)節(jié)，并據(jù)此設(shè)計(jì)問(wèn)題，選擇有利時(shí)機(jī)，創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)那榫常瑢?duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)、誘導(dǎo)，激活他們的思維，促使他們?nèi)ビ^察、去分析、去猜想、去探索，從而養(yǎng)成慣于猜想、善于猜想的思維習(xí)慣。學(xué)生猜想能力的高低決定著猜想的過(guò)程是否有效、猜想的結(jié)果是否合理。教師在教學(xué)中更要注重對(duì)學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生的思維，為學(xué)生進(jìn)行自主探究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、培養(yǎng)學(xué)生手腦結(jié)合、注重實(shí)踐的習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

實(shí)踐往往是創(chuàng)新活動(dòng)中必不可少的一個(gè)過(guò)程。在智能機(jī)器人競(jìng)賽的活動(dòng)與輔導(dǎo)中，培養(yǎng)學(xué)生手腦結(jié)合，注重實(shí)踐的習(xí)慣不僅可以讓學(xué)生主動(dòng)參與到設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，還可以促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展，有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。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(guò)程中遇到的問(wèn)題，不要讓學(xué)生僅僅停留在思考層面上，而要把學(xué)生的思維引導(dǎo)到實(shí)踐研究中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。機(jī)器人的設(shè)計(jì)從方案制訂到具體實(shí)施，全部過(guò)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(wèn)題和解決問(wèn)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(guò)研究分析，可以用各種方式設(shè)計(jì)機(jī)器人，極大地開(kāi)發(fā)個(gè)人潛能，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，全面提高學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)。

四、鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)問(wèn)題勇于并敢于提出質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

創(chuàng)造性思維首先要“疑”，沒(méi)有“疑”就根本談不上“創(chuàng)造”。不走出第一步，哪來(lái)第二步？然而，“疑”的天敵是常規(guī)、經(jīng)驗(yàn)、常識(shí)、理智、習(xí)慣、理論、正確、成功……也就是說(shuō)，過(guò)去的一切，都可能是“疑”的障礙。因此，鼓勵(lì)學(xué)生打破常規(guī)，是邁出“質(zhì)疑”的舉步艱難的第一步。第一步該怎么走？“創(chuàng)造”的步子應(yīng)該怎么邁？教師應(yīng)該運(yùn)用有深度的語(yǔ)言，激勵(lì)學(xué)生打破思維定勢(shì)，從獨(dú)特的角度提出疑問(wèn)，鼓勵(lì)學(xué)生提出批判性質(zhì)疑。批判性質(zhì)疑是創(chuàng)造性思維的集中體現(xiàn)，科學(xué)的發(fā)明和創(chuàng)造正是通過(guò)批判性質(zhì)疑開(kāi)始的，讓學(xué)生敢于對(duì)教師的講解提出質(zhì)疑，敢于對(duì)已有的方案和設(shè)計(jì)內(nèi)容提出質(zhì)疑，敢于對(duì)同學(xué)的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑，打破常規(guī)，并且敢于實(shí)踐和驗(yàn)證，尋求解決問(wèn)題的途徑，是具有創(chuàng)造意識(shí)的學(xué)生必備素質(zhì)。鼓勵(lì)學(xué)生有好奇心、責(zé)任心、進(jìn)取心，不迷信老師、不從重。敢于質(zhì)疑是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的主要途徑。教師要正確分析對(duì)待學(xué)生看似不合常理的奇談怪論、標(biāo)新立異，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。

總之，創(chuàng)新思維是指發(fā)明或發(fā)現(xiàn)一種新方式用以處理某種事物的思維過(guò)程，它具有五個(gè)明顯特征，即積極的求異性、敏銳的觀察力、創(chuàng)造性的想象、獨(dú)特的知識(shí)結(jié)構(gòu)和活躍的靈感。這種創(chuàng)新性思維能保證學(xué)生順利解決新問(wèn)題，能深刻地、高水平地掌握知識(shí)，能把這些知識(shí)廣泛地運(yùn)用到學(xué)習(xí)新知識(shí)和其他課程的過(guò)程中，使學(xué)習(xí)活動(dòng)順利完成。可以說(shuō)，創(chuàng)新性思維是整個(gè)創(chuàng)新活動(dòng)的關(guān)鍵。學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，不是一蹴而就的，需貫穿整個(gè)輔導(dǎo)與活動(dòng)之中，只要我們認(rèn)真研究和探索，借助智能機(jī)器人這個(gè)教學(xué)平臺(tái)，一代具有創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)生就會(huì)脫穎而出。