中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

楊明曄

（江蘇省蘇州市平江新城實(shí)驗(yàn)小學(xué)校，江蘇蘇州 215000）

引 言

機(jī)器人是21世紀(jì)的重要產(chǎn)物，也是新世紀(jì)人工智能方面的典型代表，隨著社會的不斷進(jìn)步，人工智能在課堂的應(yīng)用已成為必然，教育工作者應(yīng)繼續(xù)對此進(jìn)行深入探索和研究。人工智能教學(xué)以創(chuàng)新教學(xué)為目的，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)品質(zhì)具有極大的影響力，但我國在中小學(xué)教育中運(yùn)用機(jī)器人相對較晚，缺少成熟的教學(xué)模式和成功的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒?，F(xiàn)今，我國根據(jù)機(jī)器人教學(xué)的特點(diǎn)開展了不同的教育課程，這些課程的開展已取得了可喜的成果[1]。因此，加強(qiáng)對中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)模式的研究是很有必要的，本文將對此展開具體的分析和探討。

一、機(jī)器人教學(xué)的現(xiàn)狀

早在2003年，人工智能就已被初步運(yùn)用到教學(xué)領(lǐng)域中，取得了一些成績，但在機(jī)器人教學(xué)的發(fā)展過程中也出現(xiàn)了一些問題，在一定程度上影響了中小學(xué)生對于人工智能的認(rèn)知以及創(chuàng)新能力、操作能力的提高。因此，我們有必要對當(dāng)前的機(jī)器人教學(xué)狀況進(jìn)行分析，這樣才能認(rèn)識不足，進(jìn)而找到解決問題的方法。

（一）發(fā)展不夠成熟

機(jī)器人教學(xué)指通過人工智能學(xué)習(xí)和利用機(jī)器人，達(dá)到學(xué)習(xí)的目的，但我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚未成熟，很難達(dá)到發(fā)達(dá)國家的狀態(tài)，這就為我國的機(jī)器人教學(xué)發(fā)展增添了障礙。與此同時(shí)，相關(guān)教育工作者已認(rèn)識到人工智能在我國發(fā)展中存在的不足，機(jī)器人研究和發(fā)展將會迎來較大的進(jìn)步。當(dāng)然，除了機(jī)器人教學(xué)的不成熟外，還有一些問題困擾著中小學(xué)生，如學(xué)生家長對機(jī)器人教學(xué)的不支持、農(nóng)村及邊遠(yuǎn)地區(qū)對人工智能的知識尚未普及以及學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的不支持，這些在一定程度上阻礙了機(jī)器人教學(xué)的開展。例如，當(dāng)孩子因?yàn)閷θ斯ぶ悄芨信d趣，而不斷把玩某個(gè)機(jī)器人玩具時(shí)，有的家長會認(rèn)為孩子貪玩、不務(wù)正業(yè)，而且會制止孩子研究機(jī)器人。再如，一些學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和教師以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績?yōu)橹饕繕?biāo)，認(rèn)為機(jī)器人教學(xué)會分散學(xué)生的注意力，影響他們對其他學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情和興趣[2]。

（二）中小學(xué)機(jī)器人比賽

盡管我國機(jī)器人教學(xué)發(fā)展尚不成熟，但在近幾年取得了很大的進(jìn)步，如許多中小學(xué)開展了一系列有關(guān)機(jī)器人的競賽，這對我國機(jī)器人教學(xué)的發(fā)展有著積極的推動(dòng)作用。目前，我國已經(jīng)是機(jī)器人競賽運(yùn)動(dòng)大國，學(xué)生不僅積極參與國內(nèi)的機(jī)器人競賽活動(dòng)，還走向了國際賽場。例如，近幾年，我國中小學(xué)生在國際各界中小學(xué)機(jī)器人比賽中屢獲獎(jiǎng)項(xiàng)，這無疑是對機(jī)器人教學(xué)發(fā)展的一種肯定，也對我國機(jī)器人普及教育發(fā)揮了重要作用[3]。中小學(xué)生參加機(jī)器人比賽，不但可以開闊視野，而且能夠給學(xué)校帶來榮譽(yù)，并使更多的學(xué)生對機(jī)器人學(xué)習(xí)有正確而全面的認(rèn)識，因此，鼓勵(lì)中小學(xué)生參加機(jī)器人比賽應(yīng)成為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和教師的責(zé)任。

二、根據(jù)機(jī)器人教學(xué)現(xiàn)況提出的解決措施

機(jī)器人教學(xué)融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)等眾多學(xué)科的知識和技術(shù)，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析能力、操作能力、團(tuán)隊(duì)精神等有積極的促進(jìn)作用。其不僅豐富了信息技術(shù)課程的內(nèi)容，也給課堂注入了活力，同時(shí)給學(xué)生提供了學(xué)習(xí)知識和發(fā)展能力的平臺[4]。因此，相關(guān)教育工作者要不斷對機(jī)器人教學(xué)進(jìn)行研究，采取有效措施來促進(jìn)其教學(xué)發(fā)展，進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)和能力。

（一）學(xué)校要加大投入

機(jī)器人教學(xué)是學(xué)校開展信息技術(shù)、研究性學(xué)習(xí)和綜合實(shí)踐活動(dòng)的有效途徑，而機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生探究人工智能知識、探索機(jī)器人奧秘的主要活動(dòng)場所。但是很多學(xué)生尤其是農(nóng)村的中小學(xué)生，對機(jī)器人缺乏認(rèn)知，主要原因是學(xué)校在這方面的設(shè)施不足，無法滿足學(xué)生對人工智能方面的學(xué)習(xí)需求，限制了學(xué)生的想象，阻礙了他們的視野。因此學(xué)校應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到機(jī)器人教學(xué)的重要性，并加大資金投入，完善相關(guān)設(shè)施和設(shè)備，這是開展機(jī)器人教學(xué)的基礎(chǔ)和前提條件。

（二）組建學(xué)習(xí)小組，使學(xué)生適應(yīng)機(jī)器人教學(xué)

在機(jī)器人教學(xué)中，制作是非常關(guān)鍵的內(nèi)容，而且要求學(xué)生具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，因此，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生多思考、多動(dòng)手，使他們的主動(dòng)性得到充分發(fā)揮。同時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣愛好組建學(xué)習(xí)小組，使學(xué)生在小組活動(dòng)中積極探索和實(shí)踐，進(jìn)一步鞏固和加深已學(xué)知識。例如，教師可以給學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生通過小組合作來完成，如可以給小學(xué)生布置機(jī)器人的功能模塊組裝設(shè)計(jì)任務(wù)，可以給初中生布置實(shí)用機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì)任務(wù)。通過這種任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，能激發(fā)學(xué)生的探究欲望，加強(qiáng)學(xué)生間的合作交流。當(dāng)然，在這一過程中，教師不能袖手旁觀，而要適時(shí)觀察各小組的任務(wù)完成情況，并在學(xué)生遇到問題時(shí)給予指導(dǎo)和幫助。通過小組合作活動(dòng)，學(xué)生既能加深和鞏固所學(xué)知識，又能達(dá)到學(xué)習(xí)的目的，同時(shí)能提高自己的綜合能力。

結(jié) 語

隨著科技的不斷進(jìn)步，人工智能將成為人們生活、學(xué)習(xí)、工作中不可缺少的一部分。因此，學(xué)校會越來越重視人工智能方面的教育。而且，隨著各種有關(guān)人工智能課程的開設(shè)，越來越多的人會意識到機(jī)器人教學(xué)的重要性，因此，相關(guān)教育工作者要對機(jī)器人教學(xué)進(jìn)行深入研究和探索，給學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)和展示平臺，使學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐的過程中獲取很多科技知識，同時(shí)幫助他們形成良好的心理素質(zhì)，提高動(dòng)手、觀察、思考等多方面的能力，為將來走入社會，面對新的挑戰(zhàn)做好充分的準(zhǔn)備。