在聽障學生中開展機器人活動的探索與實踐

曾采梅

【摘 要】機器人活動整合了多領域的先進技術，而聽障學生的語言、邏輯思維、抽象思維等都較弱，廣州聾校率先在聽障學生中開展機器人活動。我校結合科普活動、社團創(chuàng)建與創(chuàng)新培優(yōu)、參與省市競賽、開設課程等，綜合運用多種形式的科技教育手段，在全校開展機器人的活動。經(jīng)過幾年的實踐，聽障學生在機器人活動中創(chuàng)造了許多奇跡，聾校的學生以此為契機走出校門融合到主流社會中。

【關鍵詞】機器人；聽障學生；活動；社團；競賽

聽障學生由于聽力損失，很難從圖像思維轉化為語言思維。他們的語言能力、邏輯思維能力、抽象思維能力等都較弱。他們在學習語文、英語、數(shù)學、物理等學科時都存在很大的困難。而機器人整合了多領域的先進技術，是現(xiàn)代高新技術的發(fā)展前沿之一。能在聽障學生中開展機器人活動嗎？聽障學生能掌握機器人知識，理解復雜的程序嗎？他們能走出校門和普通學校的健全學生同臺競技，并取得成績嗎？在我校開展機器人活動之初，老師們對這項活動心存顧慮，感覺難以在聽障學生中開展。

我校從零開始，經(jīng)過幾年的探索與實踐，聽障學生創(chuàng)造了一個又一個的奇跡。我校每年都參加全省全市的大型機器人賽事，是特殊教育學校中唯一參賽的隊伍，三年間有21人次獲得省機器人大賽一等獎。

下面就談談這幾年我們在聽障學生中開展機器人活動的一些心得體會。

1.抓住機會，讓夢想啟航

2014年，廣州大學師生帶著自行開發(fā)的機器人作品，來我校開展“機器人科技大使關愛特殊兒童進校園活動”。聽障學生第一次近距離接觸機器人，他們發(fā)現(xiàn)機器人外觀不一定像人，只要能感知外界信息，進行判斷，并完成一定的功能動作，都可以稱之為機器人。通過大學生志愿者的介紹，聽障學生了解了許多機器人作品所采用的技術，親身體驗每件作品的功效及新技術帶來的感官沖擊。

除了全校性展示活動外，廣州大學還免費提供了四臺垃圾分類機器人， 并組織大學生志愿者利用周六休息時間來校，對聽障學生和聾校老師開展培訓。

通過培訓，聽障學生了解了機器人的組裝和調(diào)試方法，從此走進了神奇有趣的機器人世界，點燃了科技夢想。

每天放學后，聽障同學第一時間跑到電腦室，動手組裝機器人、調(diào)試程序。在這個過程中，他們遇到過很多的困難。大家一起研讀學習資料，一起分析問題，找出解決問題的辦法，經(jīng)歷了不斷的失敗、反復檢查、修正、重新組裝、調(diào)整、改進、調(diào)試……終于在機器人大賽前一天，調(diào)試出了完美完成全部任務的機器人。四位同學參加了2014年（首屆）廣州市中小學智能服務機器人競賽活動，與全市94所學校的健聽學生同臺競技。在這次活動中四位同學均獲得市三等獎，老師被評為“優(yōu)秀指導老師”；學校獲得“優(yōu)秀組織獎”。廣東衛(wèi)視、廣州電視臺、廣州日報、羊城晚報等媒體都對特殊學生第一次參加機器人大賽活動進行了報道。

有了這次成功的體驗，老師和同學們的熱情被大大地激發(fā)了，從此掀開了聾校開展機器人活動的新篇章。

2.開展多種形式的機器人活動，放飛科技夢想

有了第一次成功的經(jīng)驗，我校師生趁熱打鐵，結合科普活動、社團創(chuàng)建與創(chuàng)新培優(yōu)，綜合運用多種形式的科技教育手段（如：學習、體驗、實踐、參觀、比賽等），在全校范圍內(nèi)開展機器人的活動，讓全體聽障學生接觸、了解機器人，激發(fā)他們探求科學知識，放飛科技夢想。

2.1在全校范圍開展普及型科技活動

走出去：學校利用春游、秋游等機會，帶領全校師生到廣州大學機器人實驗中心、廣州市青少年機器人科技體驗與創(chuàng)新基地、廣東科學中心、廣州本田汽車制造廠等參觀學習，了解新型傳感器、機器人、無人機、3D打印機、機器人生產(chǎn)線等高科技產(chǎn)品。

請進來： 學校定期邀請外單位進校開展機器人教育活動：廣東科學中心開展的創(chuàng)意機器人進校園活動；廣州大學開展的特殊兒童機器人科技體驗與關愛活動；在每年的學?？萍脊?jié)期間，學校還邀請華南理工大學、廣東技術師范學院、天河區(qū)科信局等單位帶著他們的機器人項目到校開展科普推廣、科技體驗活動。

2.2以社團活動形式，組織愛好者開展機器人學習與制作活動

我校信息社團組織一批喜愛科技制作、有創(chuàng)新精神與實踐能力的同學們，開展形式多樣的科技活動。

社團活動內(nèi)容包括：機器人的技術和運用、各部件的原理和控制方法；結構拼裝；程序編寫與調(diào)試；外觀創(chuàng)意設計；創(chuàng)客作品制作等。

信息社團每周利用課余時間在電腦室、創(chuàng)客室開展常規(guī)活動。形式包括：請信息社團指導老師進行培訓；聘請外單位專家、教授來校開展機器人教育及項目輔導；社團成員自學、集體研討、進行機器人制作等。在講授機器人知識時，我們采取助教制，一位指導老師或外聘專家在臺上講授，另一位老師在下面手語翻譯及協(xié)助教學，以便及時發(fā)現(xiàn)聽障學生在學習過程中遇到的問題，及時幫助學生解決困難。

信息社團還組織學生走出校門，與健聽學生一起參加科普活動：廣州市中小學工業(yè)機器人（智能生產(chǎn)裝備）科技創(chuàng)新體驗夏令營活動、廣東省創(chuàng)意機器人特訓營、廣州市中小學生科技夏令營等。

通過社團活動，聽障學生掌握了傳感器、控制器、執(zhí)行器等知識；形成了編程思想；能通過觀察機器人的運動情況來驗證程序、反思存在問題、修改并調(diào)試、優(yōu)化程序。

2015年我校信息社團被評為“廣州市教育局系統(tǒng)優(yōu)秀學生社團”，2016年我校信息社團獲評為“廣東省優(yōu)秀學生社團”。

2.3組織聽障學生參與競賽活動

我校從社團中選拔優(yōu)秀選手，走出校門參加競賽。為聾健融合、回歸主流提供新的嘗試。

我校聽障學生從2014年起，每年都參加的全省全市的大型機器人賽事，在這些比賽中，我校代表隊是廣東省、廣州市特殊教育學校中唯一的參賽隊伍。同學們勇于探索，開拓創(chuàng)新，創(chuàng)造了一個又一個的奇跡。從2015年到2107年，我校有21人次獲得省機器人大賽一等獎。廣東衛(wèi)視、廣州電視臺、廣州日報、羊城晚報等多家省市媒體報導了我校參加的機器人競賽活動：《聾啞人遇火災咋辦 手環(huán)震動發(fā)“警報”》《廣東省創(chuàng)意機器人大賽舉辦 聾啞學生做出“完美”機器人》《聾啞學生設計機器人零差錯》《創(chuàng)意機器人制作大賽，廣東一群聾啞學生零失分驚艷全場》……

我校已有5人成功通過選拔考核，參加廣東省創(chuàng)意機器人特訓營活動（每年全省只有40名學生能入選特訓營）。

2.4在信息技術課中，開展機器人教育活動（機器人課程）

信息技術課程，有程序設計語言，程序中的數(shù)據(jù)，程序設計的基本方法，程序的結構（順序結構、分支結構、循環(huán)結構）等知識內(nèi)容。如果只是講理論知識，學生很難理解這些抽象的知識。在課堂教學中，運用機器人，讓學生在“做中學，在玩中學”能使枯燥的程序設計變得妙趣橫生。

在程序語言教學中，循環(huán)語句是教學難點，聽障學生很難理解幾種語句的區(qū)別和作用。通過機器人執(zhí)行的動作，學生可以直觀地看到應用循環(huán)語句以后的結果，并且根據(jù)不同的結果進行編程調(diào)試。通過給機器人編寫程序，聽障學生更好地掌握了循環(huán)語句。

3.全方位的支持，為夢想騰飛護航

聽障學生對新知識的渴望，在摸索過程中的無助，“逼迫”教師不斷學習新知識，掌握新技術，師生共同編織“科技夢”。機器人知識更新非常快，為了跟上機器人技術的迅猛發(fā)展，掌握新的技術，我校指導老師通過繼續(xù)教育、賽前教練員培訓、自學鉆研探索、Q群網(wǎng)絡交流等形式，加強學習、拓展視野，豐富自己在機器人方面的專業(yè)知識，提高科技教師的專業(yè)技術水平，提高輔導水平。

機器人活動跨學科特點顯著，它涵蓋了電子技術、計算機技術、數(shù)學、力學、機械、自動控制、傳感技術、通信、人工智能、英語等知識。我校機器人活動指導老師來自多個學科，有信息技術、物理、美術、數(shù)學、語文老師等。他們有著各自的專業(yè)及特長，能在科技制作、程序編寫與調(diào)試、物理電路及機械結構設計、項目管理、撰寫方案及創(chuàng)意說明、美工及外觀創(chuàng)意設計等方面，對學生進行綜合輔導。

我校社團指導、課余活動都不計算課時量。在沒有任何加班費、補休的情況下，一批樂于奉獻、熱愛科技、關愛聾生的老師們，犧牲休息時間，義務輔導渴望學習的聾生，培養(yǎng)出了一批批熱愛科學、刻苦學習、不怕挫折，勇于實踐的聽障學生。作為唯一參加省市科技項目比賽的特殊學校，我校聽障學生獲得多個省市一等獎等優(yōu)秀成績?？萍祭蠋焸円捕啻潍@得優(yōu)秀指導教師獎、園丁獎。

為開展機器人活動，學校在活動經(jīng)費和購置設備方面給予了大力的支持，保障了活動的順利的開展?；顒映跗?，我校利用現(xiàn)有的電腦室來開展機器人活動。隨著活動的推進發(fā)展，學校建立了創(chuàng)客功能室。根據(jù)每次競賽活動的要求，逐步購置了機器人套件及制作工具，經(jīng)過幾年的積累，現(xiàn)在已經(jīng)配備了許多開展機器人活動的相應設備。

4. 開展機器人活動，讓聽障學生更好地融入主流社會

通過親手制作與組裝機器人、調(diào)試傳感器、編寫程序、完成任務等活動，聽障學生的創(chuàng)新思維能力、動手能力、科學探究能力、綜合應用能力和團結協(xié)作能力等各項能力得到了全方位的提升，還促進了相關學科的學習。

但對于聾校的學生來講，活動的意義遠不止于此。聽障學生普遍覺得自己身體有缺陷，不敢與健全人溝通交朋友。甚至在健全人面前感覺自卑，總認為自己是弱者。通過參加機器人競賽活動，他們勇敢地走出校門，與全省全市普通中小學同學同臺競技。在競賽活動中，聽障學生不畏強手，奮力拼搏，展露風采，在激烈競爭的賽場上一次次奏響激動人心的凱歌！通過比賽他們正確地認識自己，展現(xiàn)了積極樂觀的生活態(tài)度、自信自強的精神面貌、敬業(yè)友善的優(yōu)秀品質。

機器人活動，讓聽障學生明白了身殘不是弱者的代名詞，也樹立了聽障學生“除了聽，聾人可以做任何事”的自信。為他們更好地融入主流社會，回歸主流提供了新的實踐。

5.開展機器人活動的總結與反思

在機器人活動取得成績的同時， 也有許多地方需要反思。

首先，要協(xié)調(diào)好學生學科學習與社團活動、競賽活動的關系，爭取家長、班主任、科任老師的支持。要讓他們意識到不能讓孩子死讀書，意識到課外活動對于拓展學生視野的重要性。

其次，要注意學生是活動的主體，老師不能代替學生去實踐。在機器人活動中，要給學生更多的自主權。老師在機器人活動中充當學習輔導者、組織者、引導者角色，實際的操作由學生完成。凡是應該由學生自己想出來的，講出來的、做出來的，教師和他人絕不能包辦代替。只有這樣，學生才能真正學到東西，體會到努力得到回報的快樂。

最后，要注意機器人比賽的初衷是通過比賽激發(fā)學生的興趣?，F(xiàn)在有些機器人器材價格昂貴，有些機器人競賽項目的設置不夠科學，競賽比的是機器人器材的先進性，對學生的能力要求不高。為了真正培養(yǎng)學生的能力，一定要有選擇地參加機器人競賽，選擇那些能讓學生學到東西，能檢驗學生制作能力與水平的競賽。我們不能過分看重機器人比賽的結果，不能讓學生成為比賽的工具。

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