人工智能環(huán)境下小學(xué)機器人教育課程的實施路徑

摘 要：當代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國逐漸意識到科學(xué)創(chuàng)新與科技教育對國家發(fā)展的重要性。而青少年正處于人工智能的關(guān)鍵時期，所以相關(guān)課程的設(shè)計與開發(fā)已經(jīng)刻不容緩，國家已經(jīng)意識到人工智能教育在科技人才培養(yǎng)上的重要性，所以大力提倡科學(xué)教育?；诖?，本文通過分析人工智能環(huán)境下小學(xué)機器人教育課程實施路徑，目的是培養(yǎng)小學(xué)生的科技創(chuàng)新能力、分析能力、創(chuàng)造能力以及實踐能力，完成小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)目標的同時，促進小學(xué)生綜合全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：小學(xué)信息技術(shù)科;人工智能;機器人

眾所周知，我們傳統(tǒng)意義上的教育是人工教育，即板書和語言教育。但隨著當代信息技術(shù)的發(fā)展，人工智能與機器人不再陌生，隨處可見。而小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科就包含人工智能與機器人這兩方面的知識。人工智能教育不僅可以提高小學(xué)生的思維創(chuàng)新能力也可以提高教師們教育工作的效率。同時隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，機器人這一信息技術(shù)的前沿領(lǐng)域也得到了飛速發(fā)展。機器人學(xué)習(xí)和制作是一個綜合實踐的過程，在小學(xué)開設(shè)機器人課程具有明顯的綜合性和實踐性，學(xué)生不僅可以接觸機器人，體驗成功制作機器人的快樂，更能提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。對小學(xué)生的全面發(fā)展規(guī)律，促進小學(xué)生思維能力的發(fā)展。對學(xué)生進行機器人教學(xué)，不僅可以普及信息技術(shù)、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，而且可以培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新意識、協(xié)作能力和進取精神。

一、 小學(xué)信息技術(shù)科中人工智能與機器人教學(xué)的實施策略

人工智能在現(xiàn)實社會中隨處可見。相關(guān)課程的實施，可帶著學(xué)生用生活中最為常見的人工智能應(yīng)用案例，挖掘?qū)W生在生活中不經(jīng)意就享受到人工智能便捷，以此來了解人工智能中的圖像識別、語言識別的應(yīng)用場景，從而開啟學(xué)生對人工智能的興趣與求知欲。隨著人工智能發(fā)展越來越迅速，編程將成為人類與計算機溝通的橋梁。相信在可見的未來，編程將如今天課堂上的語文、數(shù)學(xué)一樣，成為每個受過教育的人都必須具備的素質(zhì)，它是未來人工智能時代的基礎(chǔ)。

基于以上構(gòu)思，根據(jù)小學(xué)生各個發(fā)展階段的學(xué)習(xí)特點，筆者梳理了一套編程教育體系，以下共有五個階段分別是：

第一階段，在具體的情境下以游戲化、圖形方塊化和推拉方式完成編程的核心邏輯，這一階段主要針對一、二年級學(xué)生學(xué)習(xí)。

第二階段主要是初步掌握Scratch圖形化編程使用以及認識Scratch中的基本模塊，認識程序設(shè)計的基本結(jié)構(gòu)，用編程的方法解決一些問題，這一階段主要針對三年級學(xué)生學(xué)習(xí)。

第三階段主要是在具體任務(wù)中提出問題、問題分析、整體糾錯、再進行測試與評估，從而掌握判斷、變量等相關(guān)知識，這一階段主要針對四年級學(xué)生學(xué)習(xí)。

第四階段主要為算法學(xué)習(xí)，如植樹問題、雞兔同籠問題以及農(nóng)夫過河問題等，要求學(xué)生掌握各種算法的應(yīng)用場合，這一階段主要針對五年級學(xué)生學(xué)習(xí)。

第五階段主要是編程機器人學(xué)習(xí)，通過各種編程圖形化語言編寫內(nèi)容，提高學(xué)生編程創(chuàng)新能力，這一階段主要針對六年級學(xué)生學(xué)習(xí)。

二、 機器人教育課程發(fā)展的階段及做法

第一階段是課程籌備階段。這個階段的工作重點是調(diào)查了解周圍以及國內(nèi)一些小學(xué)機器人的活動開展狀況，置備活動器材、設(shè)備、建設(shè)機器人教育學(xué)習(xí)室。同時安排老師到周邊的學(xué)校參加學(xué)習(xí)，方便做好師資準備。

第二階段主要是制定教學(xué)計劃，安排老師備有關(guān)此教學(xué)的課，同時開展教學(xué)工作，這個階段學(xué)生和老師就要準備迎戰(zhàn)各級機器人大賽了。

第三階段主要是課程發(fā)展階段。主要工作是完成各類教學(xué)任務(wù)，實現(xiàn)教學(xué)目標，完善學(xué)生機器人教育成長檔案資料。這個階段是課程發(fā)展研究的重要階段。

第四階段主要是課程的延伸階段。主要工作是對課程的目標達成進行跟蹤，讓大部分學(xué)生通過學(xué)習(xí)機器人教育使人人都喜歡都認識機器人，并且在全球形成很好的學(xué)習(xí)機器人的氛圍，讓機器人教育在校園中像五顏六色的花兒爭奇斗艷。

三、 結(jié)語

綜上所述，在不久的將來人工智能將成為全球關(guān)注的焦點，同時它也成為改變?nèi)祟愇磥砩畹闹匾绞?，人工智能在未來的競爭中將體現(xiàn)在人才競爭上。如果要在人工智能的大時代中想要占有一席之地，必須要培養(yǎng)人工智能高興人才。同時，全球各類中小學(xué)開展機器人教育課程也是大勢所趨，勢在必行，廣大教育工作者需要探尋更好的方法促進機器人教育在中小學(xué)教育的應(yīng)用，以校本課程的形式開展機器人教育在目前能較好地符合課程結(jié)構(gòu)以及機器人教育要求，從而提高小學(xué)生的信息素養(yǎng)和科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)。

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作者簡介：

吳伯華，廣東省佛山市，佛山市南海區(qū)桂城街道桂江小學(xué)。