對(duì)小學(xué)機(jī)器人教育教學(xué)現(xiàn)狀的反思

◆李呈玉　李開榮

對(duì)小學(xué)機(jī)器人教育教學(xué)現(xiàn)狀的反思

◆李呈玉李開榮

結(jié)合小學(xué)機(jī)器人教學(xué)現(xiàn)狀及實(shí)踐，對(duì)于處在初步階段的小學(xué)機(jī)器人教學(xué)進(jìn)行研究與思考，并對(duì)開展機(jī)器人教學(xué)提出建議，希望能給小學(xué)機(jī)器人教學(xué)提供參考與借鑒。

小學(xué)；機(jī)器人教育；教學(xué)情境

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.13.047

1　前言

隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，機(jī)器人教育已在我國(guó)小學(xué)教育中逐步普及。機(jī)器人教育要求學(xué)生學(xué)會(huì)機(jī)器人的搭建及相關(guān)編程知識(shí)，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及動(dòng)手操作能力。目前，我國(guó)小學(xué)機(jī)器人教育取得了初步成效，但因?yàn)闄C(jī)器人教育剛剛起步，還存在著一些需要及時(shí)解決的問題，因此對(duì)小學(xué)機(jī)器人教育進(jìn)行研究與思考，為小學(xué)機(jī)器人教育的開展打好硬件基礎(chǔ)以及創(chuàng)建有效的教育教學(xué)模式，是擺在小學(xué)機(jī)器人教育面前的重要課題。

2　小學(xué)機(jī)器人教育中存在的問題

重比賽，輕智能培養(yǎng)目前機(jī)器人教育存在片面追求學(xué)生比賽的成績(jī)上，使得機(jī)器人教育的目標(biāo)出現(xiàn)了偏離。一味地注意比賽成績(jī)，學(xué)生情緒處于緊張狀態(tài)，學(xué)生在重負(fù)下難以發(fā)揮創(chuàng)新精神，失去了對(duì)機(jī)器人知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣。機(jī)器人比賽的目的是激發(fā)學(xué)生興趣與智能的充分發(fā)揮，在這種比賽機(jī)制下，不利于培養(yǎng)學(xué)生的科技素養(yǎng)。

重主科，輕機(jī)器人教育在機(jī)器人教育與主科教育之間，家長(zhǎng)與教師還存在著重主科學(xué)習(xí)、輕機(jī)器人教育的傾向。導(dǎo)致課內(nèi)課外學(xué)生只致力于主科的學(xué)習(xí)，而投入機(jī)器人學(xué)習(xí)的時(shí)間少之又少，學(xué)生缺乏參加實(shí)踐與訓(xùn)練的時(shí)間保障，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力也就無(wú)從談起［1］。

重形式，輕投入許多學(xué)校把機(jī)器人教育列為校本課程項(xiàng)目。機(jī)器人教育需要有較大財(cái)力的支持。而目前學(xué)校對(duì)機(jī)器人教育設(shè)施建設(shè)的投入很少，缺少專業(yè)化的機(jī)器人教學(xué)教師，教學(xué)內(nèi)容與教法也是處在不規(guī)范狀態(tài)，機(jī)器人教育未進(jìn)入正常軌道，納入正規(guī)的教學(xué)體系之中。

3　提高小學(xué)機(jī)器人教育有效性的策略

為機(jī)器人教育的規(guī)范和廣泛開展創(chuàng)造條件機(jī)器人教育具有其他學(xué)科不可替代的教育作用，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、動(dòng)手能力、合作能力及綜合應(yīng)用能力方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

1）教育主管部門和學(xué)校應(yīng)該給予高度重視。要把機(jī)器人教育納入常規(guī)課程，以新課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來認(rèn)識(shí)與界定機(jī)器人教育的價(jià)值與意義。

2）要為機(jī)器人教育的開展提供必要的物質(zhì)硬件?？梢越C(jī)器人教育實(shí)驗(yàn)室或者利用現(xiàn)有的信息技術(shù)教室來開展機(jī)器人教育課程，為機(jī)器人教育提供基本物質(zhì)保障。

3）以當(dāng)今基礎(chǔ)教育課程改革為參考，促進(jìn)機(jī)器人課程的建設(shè)，提高機(jī)器人教學(xué)的系統(tǒng)性與科學(xué)性，確保機(jī)器人教學(xué)時(shí)間，機(jī)器人教育應(yīng)該與其他課程一樣，配備專門的教室與課程，整合與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

4）要采取有效的教學(xué)形式。根據(jù)目前大多數(shù)學(xué)校的條件，機(jī)器人教育一般采取興趣小組的形式，這種類似小班額的教育形式，優(yōu)勢(shì)在于教師在教學(xué)中能夠兼顧到每一位學(xué)生，可以保證師生充分交流，提升教學(xué)的有效性。

5）提高機(jī)器人課任教師的專業(yè)水平。教師的專業(yè)化水平是推動(dòng)機(jī)器人教育不斷發(fā)展并提高其有效性的重要條件，但就目前來看，教師的專業(yè)化水平不高，有些學(xué)校用信息教育教師或者其他課程的教師來兼任機(jī)器人教育課程。針對(duì)此種情況，可以通過組織兼任教師參加培訓(xùn)、到兄弟學(xué)校參觀等途徑提升自身的教育專業(yè)化水平，上級(jí)主管部門也要提供培訓(xùn)與繼續(xù)教育的機(jī)會(huì)，為機(jī)器人教育提供師資保障。

機(jī)器人教育應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

1）教學(xué)要具有開放性。學(xué)生對(duì)機(jī)器人知識(shí)比較好奇，可以激發(fā)學(xué)生興趣與參與教學(xué)活動(dòng)的熱情。在教學(xué)中要注意創(chuàng)設(shè)開放性的教學(xué)情境。如教學(xué)時(shí)可以先讓學(xué)生了解機(jī)器人創(chuàng)意比賽的相關(guān)規(guī)則，然后可以向?qū)W生呈現(xiàn)器材，讓學(xué)生進(jìn)行思考：看到這些器材后，給你的初步感覺是什么？你對(duì)這其中的哪些器材有興趣？選擇你最感興趣的器材，說說你想用這些器材做什么？這樣，可以讓學(xué)生有充分思考的機(jī)會(huì)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的產(chǎn)生，同時(shí)也有利于教師了解學(xué)生的基本素養(yǎng)［2］。學(xué)生面對(duì)一堆零散的零件，在沒有組裝說明書的前提下，需要思考哪個(gè)零件應(yīng)該置于哪個(gè)位置，怎樣使每個(gè)零件都發(fā)揮作用，每個(gè)零件都找到相應(yīng)的部位，可以有效鍛煉學(xué)生創(chuàng)造力。

2）教學(xué)要具有思考與實(shí)踐性。過多的理論闡述往往會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生枯燥乏味的感覺，失去對(duì)機(jī)器人教學(xué)的興趣。因此機(jī)器人教育要重思考與實(shí)踐，讓學(xué)生在動(dòng)手中思考，在思考中學(xué)習(xí)新知識(shí)，讓學(xué)生把自己的想法通過動(dòng)手實(shí)踐呈現(xiàn)出來。面對(duì)一些相關(guān)器材，引導(dǎo)學(xué)生思考這種類型的器材能夠做什么，跟哪一種器材相搭配可以實(shí)現(xiàn)怎樣的作用，為實(shí)現(xiàn)這種作用還需要增加哪些自制器材？然后再動(dòng)手去實(shí)踐，驗(yàn)證自己的想法是否能夠成功。這樣通過思考、動(dòng)手，不斷地嘗試、修改，在實(shí)踐中產(chǎn)生創(chuàng)新思維的火花，感受到創(chuàng)新實(shí)踐的樂趣。

3）教學(xué)要具有合作探究性。在機(jī)器人教育的過程中，教師要放手讓學(xué)生去實(shí)踐操作，為學(xué)生提供更多的合作探究的機(jī)會(huì)，這也是機(jī)器人教育的特點(diǎn)。教師在這個(gè)過程中則是學(xué)生實(shí)踐探究的合作者、組織者與引導(dǎo)者。如在創(chuàng)意機(jī)器人教學(xué)中，教師為學(xué)生營(yíng)造良好的合作環(huán)境，將學(xué)生按個(gè)性特征的不同分為兩個(gè)小組，學(xué)生首先在組內(nèi)合作探究，然后兩小組各選出一名代表闡述本組的創(chuàng)意，再讓兩個(gè)小組進(jìn)行合作，將兩個(gè)小組的創(chuàng)意進(jìn)行整合，最終合作完成學(xué)習(xí)過程。這樣，可以保障每一位學(xué)生都參與活動(dòng)，每位學(xué)生都積極思考，參與小組的創(chuàng)意活動(dòng)，由此集大家所想，順利完成機(jī)器人制作，學(xué)生也體驗(yàn)到了合作成功的快感［3］。

4）教學(xué)要注意與信息技術(shù)融合。機(jī)器人的制作與控制系統(tǒng)多與信息技術(shù)知識(shí)相聯(lián)系。這也決定了機(jī)器人教育與信息教育相融合的必要性。小學(xué)中高年級(jí)的學(xué)生都學(xué)習(xí)到了一定的電腦知識(shí)，但對(duì)獲取網(wǎng)絡(luò)資源的方法還不能熟練運(yùn)用。因此，教師在設(shè)計(jì)網(wǎng)站時(shí)，可以闖關(guān)游戲的方式讓學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)。每一關(guān)都融入一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)與學(xué)習(xí)內(nèi)容，并附有闖關(guān)提示。例如：第一關(guān)的任務(wù)是搭建機(jī)器人頭部；第二關(guān)是搭建機(jī)器人的手部與腿部；第三關(guān)是機(jī)器人的組建；第四關(guān)是搭建機(jī)器人小車；第五關(guān)是選擇使用傳感器。這樣與信息技術(shù)整合的機(jī)器人教育活動(dòng)，不僅讓學(xué)生了解了機(jī)器人搭建的方法，還通過網(wǎng)站了解了重心、平衡性等知識(shí)，學(xué)科知識(shí)整合在一起，提升了學(xué)生運(yùn)用綜合知識(shí)解決問題的能力。

5）教學(xué)要有規(guī)范性。機(jī)器人教學(xué)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，而機(jī)器人教學(xué)的課堂隨意性比較大，如機(jī)器人的搭建及程序調(diào)試等都要求學(xué)生可以自由走動(dòng)，這就需要教師規(guī)范課堂秩序，有效調(diào)控課堂，提高教學(xué)的規(guī)范性。如為了規(guī)范課堂教學(xué)，可以采取“四步教學(xué)法”：

第一步是學(xué)生自主學(xué)習(xí)階段，教師個(gè)別指導(dǎo)；

第二步是學(xué)生把自主學(xué)習(xí)中的問題提出來，教師進(jìn)行重點(diǎn)講解；

第三步是小組合作學(xué)習(xí)，教師指導(dǎo)；

第四步是教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)。

對(duì)于基礎(chǔ)差的學(xué)生教師要堅(jiān)持輔導(dǎo)，并通過討論交流等方式促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

4　結(jié)語(yǔ)

機(jī)器人教育促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新思維能力的形成，提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，為今后的機(jī)器人教育的開展創(chuàng)造良好的條件。因此，在機(jī)器人教學(xué)中，要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)模式，讓學(xué)生自主探究與交流，教師要做好組織者與引導(dǎo)者的角色，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新性思維的形成。

［1］飛麗娟，王躍，等.4C教學(xué)法在小學(xué)機(jī)器人教育中的應(yīng)用［J］.電子世界，2013（14）：164.

［2］鄭立新，王振強(qiáng).義務(wù)教育階段機(jī)器人模塊內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)解讀［J］.中國(guó)電化教育，2012（11）：27-30.

［3］鐘柏昌，張祿.我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育的現(xiàn)狀調(diào)查與分析［J］.中國(guó)電化教育，2015（7）：101-107.

G622.0

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1671-489X（2016）13-0047-02

作者：李呈玉，鄒城市田黃鎮(zhèn)中心小學(xué)；李開榮，鄒城市城前鎮(zhèn)北王小學(xué)（273500）。