機器人教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

王文斌

如今，機器人教學(xué)在小學(xué)生教育中得到的關(guān)注逐漸增加。機器人教學(xué)課堂在小學(xué)教育中起著不可忽視的作用，迎合了當今教育的需要；對提高小學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)、培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)新能力起著顯著的作用。機器人教學(xué)對學(xué)生探索能力、協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有極大的促進作用，是值得我們探索的。下面筆者就根據(jù)近幾年對小學(xué)生進行機器人教學(xué)的實踐，對機器人教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力進行探究。

一、機器人課堂教學(xué)增強學(xué)生創(chuàng)新意識

（一）培養(yǎng)主動創(chuàng)新意識

我們強調(diào)要給學(xué)生一個創(chuàng)新的、獨立的平臺，讓學(xué)生真正成為從事科學(xué)探究的主人，這就要充分調(diào)動學(xué)生的興趣和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的主動創(chuàng)新意識。當學(xué)生在教學(xué)機器人制作過程中遇到問題時，我從不主動解答，而是鼓勵他們自己主動地去找到解決問題的方法。如在機器人組裝過程中，由于我校使用的鳳凰EQ機器人需要自己設(shè)計抓手去完成任務(wù)，學(xué)生需要根據(jù)不同的任務(wù)設(shè)計最適合完成任務(wù)的爪子。我從不給出現(xiàn)成的樣子讓他們直接拼搭，而是讓他們自己探索，這樣就在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性的同時，培養(yǎng)學(xué)生的主動創(chuàng)新意識。

（二）培養(yǎng)合作創(chuàng)新意識

創(chuàng)新意識是創(chuàng)新的開頭和關(guān)鍵，活躍的課堂氛圍能夠調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力。而在機器人的課程教學(xué)中，課堂氣氛活躍不受傳統(tǒng)教學(xué)的影響，課堂形式自主、開放，教師學(xué)生地位平等，為滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望提供了平臺。教師要讓學(xué)生在課堂教學(xué)中充分發(fā)揮想象力，大膽提問，勇于發(fā)言，敢于質(zhì)疑，同時又要保證讓學(xué)生的思維圍繞課堂教學(xué)設(shè)計的軌道，倡導(dǎo)師生間敢于展開知識辯論，在合作完成任務(wù)過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識。如在鳳凰EQ機器人完成垃圾分類任務(wù)中，有一個學(xué)生提出了這樣的觀點：讓操控能力強的學(xué)生先把有毒的垃圾迅速從垃圾聚集區(qū)移走，這樣能為后面垃圾回收爭取許多時間，而且一開始就以壓倒對方的氣勢引起對方恐慌。我沒有馬上否定學(xué)生，而是耐心引導(dǎo)其他學(xué)生仔細分析比賽的整個過程，并在場地上模擬比賽時可能出現(xiàn)的各種因素，最終大家得出結(jié)論：回收垃圾的數(shù)量較多，而且耗時，要讓能力最強的隊員完成，并且參賽隊員能力都要最強才是取勝的“王道”。這樣既保護了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又幫助學(xué)生樹立了合作創(chuàng)新的意識。

二、機器人教學(xué)拓寬了學(xué)生的創(chuàng)新思維

（一）注重培養(yǎng)發(fā)散性思維

機器人教學(xué)拓寬了學(xué)生的創(chuàng)新思維。在教學(xué)過程中利用機器人教學(xué)，使得機器人操作輕巧、便捷，結(jié)構(gòu)多樣化的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，對學(xué)生創(chuàng)新思維的拓寬起著重要的作用，點燃了學(xué)生學(xué)習(xí)的激情，讓學(xué)生善于用發(fā)散性思維思考難題，從而加強了學(xué)生創(chuàng)新性思維的能力。

（二）注重培養(yǎng)批判性思維

批判性思維的基礎(chǔ)是懷疑、觀察和實驗。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，必須以批判性思維為前提。為此，筆者在平時的機器人教學(xué)中，時刻注意引導(dǎo)學(xué)生不盲從、敢于否定、敢于自主創(chuàng)新的批判性思維。如在設(shè)計仿生機器人時，完全按照圖紙制作的仿生機器人行走速度慢，速度賽肯定會輸給別人，同時機器人抓地力量小，拔河比賽也不占優(yōu)勢。于是筆者引導(dǎo)學(xué)生思考：如何提高機器人速度問題？如何增強機器人的抓地能力？幾個學(xué)生通過反復(fù)觀察和實驗，大膽否定了換馬達和用大功率電池的思路，提出非常新穎的思路：將仿生機器人的身體和腿變長，這樣，機器人的尺寸就比原來大，也就避免了換馬達和電池會犯規(guī)的嫌疑。在這一過程中，學(xué)生大膽的創(chuàng)新，有了自己的見解，形成了自己獨特的批判性思維。

三、機器人教學(xué)課堂提高了學(xué)生創(chuàng)新興趣

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的最大推動力。學(xué)生在對機器人產(chǎn)生了濃厚的興趣后，自身學(xué)習(xí)的潛力和動機便都會被激發(fā)出來，學(xué)生通過不懈的努力，從中探索創(chuàng)新問題，樂此不疲。由于興趣是天生的，但也由周圍環(huán)境的影響而發(fā)生變化，由于機器人課程教學(xué)集多種新穎教材為一體，靈活創(chuàng)作，形式多變，才會深深地吸引學(xué)生的注意力；學(xué)生都主動參與到活動中，在享受過程的同時，動腦動手，加深了師生間的交流和默契，充分挖掘了學(xué)生學(xué)習(xí)的潛力，提高了學(xué)生創(chuàng)新的興趣。在機器人課堂教學(xué)中，學(xué)生是參與者，教師是基本知識和技能的推動者。當現(xiàn)有的知識不能滿足學(xué)生的求知欲望時，學(xué)生便會主動學(xué)習(xí)，對知識進行研究、探討，在新的目標的鼓動下，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯著增強。

四、機器人教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

解決機器人教學(xué)中遇到的問題，不能僅僅讓學(xué)生停留在批判、思考的層面上，還要引導(dǎo)學(xué)生的思維進入到實踐研究中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。教師在學(xué)生有了創(chuàng)新想法后帶領(lǐng)學(xué)生進行實踐，通過克服在機器人制作過程中遇到的問題，讓學(xué)生對知識的研究更加深入，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在機器人制作方案的具體實踐過程中，學(xué)生通過對各種形式的機器人的研究和學(xué)習(xí)后，大膽動手設(shè)計，充分挖掘了學(xué)生的潛能，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)。

（一）制作方案的精心設(shè)計

教師在設(shè)計機器人制作方案時，一定要充分考慮到方案能激發(fā)學(xué)生進行探索和創(chuàng)新，并逐步提高制作的要求。這些訓(xùn)練應(yīng)滿足如下要求：既要有難度，又要有一點探索性，同時還要能培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（二）以比賽為契機促進學(xué)生創(chuàng)新能力

機器人教學(xué)到達一定的程度，由于難度和深度的原因，學(xué)生的興趣會有所下降。為此，筆者鼓勵學(xué)生參加各級各類的機器人比賽，調(diào)動學(xué)生的積極性。筆者以多人小組為單位，任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，參加模擬機器人項目的比賽活動。例如：機器人闖迷宮、垃圾分類、機器人拔河等活動。讓使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中體驗失敗與成功，但無論是失敗的遺憾還是成功的喜悅都會促進學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

機器人的制作過程中，學(xué)生肯定會遇到許多問題，學(xué)生在解決這些問題的過程中會逐步提升了創(chuàng)新水平。開展機器人的教學(xué)，為學(xué)生提供了一個協(xié)作、自主與創(chuàng)新的平臺。讓學(xué)生運用邏輯思維能力和判斷能力得到提高；在充分保持興趣基礎(chǔ)上，既學(xué)到知識，又體驗到了創(chuàng)新的樂趣。所以機器人教學(xué)以寓教于樂的方式，在傳播知識的同時提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)造發(fā)明的天性和潛能。

【作者單位：鎮(zhèn)江市姚橋中心小學(xué) 江蘇】