農(nóng)村小學(xué)高年級有效開展智能機器人教學(xué)的策略研究

張玉

摘 要：隨著人們在智能機器人領(lǐng)域研究的不斷推進，智能機器人教學(xué)逐漸出現(xiàn)在了小學(xué)課堂中，人們希望通過智能機器人教學(xué)，來幫助小學(xué)生們塑造科技概念，為他們未來的發(fā)展打下基礎(chǔ)。由此，本文對現(xiàn)階段農(nóng)村小學(xué)高年級中所開展的智能機器人教學(xué)展開研究，通過分析智能機器人教學(xué)過程中存在的問題，探究相應(yīng)的優(yōu)化措施，期望對智能機器人教學(xué)在農(nóng)村小學(xué)高年級中有效開展有所幫助。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村小學(xué) 智能機器人 課堂教學(xué)

隨著我國教育改革新綱要的提出，遵循學(xué)生的身心發(fā)展，為學(xué)生們提供適合其成長階段的教育工作成為現(xiàn)階段教育工作者們的工作重心。同時，隨著時代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進步，出現(xiàn)了一代又一代高精尖的創(chuàng)新科技人員。由此，在這一時代背景下，積極在小學(xué)教育階段為學(xué)生開展相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)課程就成為了為其塑造科技理念的基礎(chǔ)課程之一。其中，由于教學(xué)資源不足等問題，農(nóng)村小學(xué)在智能機器人教學(xué)過程中存在有效性嚴(yán)重不足的問題，由此，本文將針對這一問題進行研究，以期能夠找出其產(chǎn)生原因的同時，也對提升農(nóng)村小學(xué)高年級智能機器人有效性教學(xué)有所幫助。

一、農(nóng)村小學(xué)高年級智能機器人教學(xué)的問題及成因

隨著智能機器人教育在農(nóng)村高年級教學(xué)過程應(yīng)用的不斷推進，這一階段教育過程中的問題也逐漸凸顯出來。

（一）農(nóng)村家庭缺乏科學(xué)的教育方法

就農(nóng)村小學(xué)來說，農(nóng)村小學(xué)中大部分學(xué)生都是留守兒童。由于父母在外地打工，他們大都由爺爺奶奶照顧，而祖輩對于學(xué)生更多的是溺愛而非管教，也沒有長遠的教育計劃。與此同時，由于兒童的自控能力比較差，在長期缺乏家庭教育的背景下就必然會沾染一部分不好的習(xí)慣。近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)媒體的影響，很多高年級的學(xué)生會存在比較社會化的行為，例如不服從教師指導(dǎo)、認(rèn)為讀書無用等行為思想都會影響智能機器人教育的開展。而且很多學(xué)生家里根本就沒有電腦，即使有電腦，也只是用于玩游戲，不懂也不理解機器人教育的重要性。

（二）智能機器人生產(chǎn)監(jiān)管制度不完善

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為很多科技企業(yè)提供了商機，越來越多的企業(yè)開始致力于教育智能機器人的研發(fā)和生產(chǎn)，越來越多的高科技教育機器人出現(xiàn)在了人們的視野范圍之中。但是，由于這一領(lǐng)域發(fā)展剛剛起步，沒有比較完善的監(jiān)管制度，致使很多教育機器人在應(yīng)用過程中存在問題。例如，很多教育智能機器人在程序設(shè)定的環(huán)節(jié)沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，使得其機器人整體呈現(xiàn)比較隨意的狀態(tài)，影響教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)；與此同時，教學(xué)智能機器人企業(yè)存在極為嚴(yán)重的商業(yè)化現(xiàn)象，也是致使其在實際教學(xué)中應(yīng)用困難的主要因素之一。

（三）農(nóng)村小學(xué)教學(xué)本身的教育資源有限

農(nóng)村小學(xué)教學(xué)本身的教育資源有限，這是農(nóng)村小學(xué)高年級智能機器人教育不完善的主要因素。尤其是很多農(nóng)村小學(xué)無力承擔(dān)教育智能機器人的費用，因此，就出現(xiàn)了在課堂上只能以講授的方式來幫助學(xué)生了解智能機器人的情況。根據(jù)統(tǒng)計，這種單純的講解很難讓學(xué)生深刻理解智能機器人的知識，同時也會致使學(xué)生們對課堂內(nèi)容失去學(xué)習(xí)興趣，進而影響教學(xué)效果。

所以，如果想在農(nóng)村小學(xué)智能機器人教育環(huán)節(jié)獲得比較好的教學(xué)效果，就必須針對這些問題逐一進行改善。

二、農(nóng)村小學(xué)高年級智能機器人教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)難點

（一）農(nóng)村小學(xué)高年級智能機器人教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)以往的研究我們可以發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)村小學(xué)高年級的智能機器人教學(xué)中，大多是要向?qū)W生傳遞以下知識內(nèi)容：

1.對智能機器人的基礎(chǔ)內(nèi)容教學(xué)。這環(huán)節(jié)需要教師針對機器人的構(gòu)造、零部件的組成、以及機器人的組裝原理等基礎(chǔ)內(nèi)容進行研究。

2.針對智能機器人的基礎(chǔ)運行程序編寫進行簡單的教學(xué)。這一階段中，會要求學(xué)生能夠進行簡單的機器人程序設(shè)計，并通過機器人內(nèi)部傳感裝置的設(shè)置來幫助機器人進行運行。就這一環(huán)節(jié)來說，大都是有關(guān)機器人程序的教學(xué)。

3.教師依托在機器人競賽的基礎(chǔ)上，針對性的培養(yǎng)學(xué)生動手、創(chuàng)新的能力。這一環(huán)節(jié)，大都集中表現(xiàn)于圍繞智能機器人主題的創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)和充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)意的自由設(shè)計教學(xué)。

（二）農(nóng)村小學(xué)高年級智能機器人教學(xué)難點

根據(jù)上述教學(xué)內(nèi)容來看，教學(xué)環(huán)節(jié)的第二部分，幫助學(xué)生快速、準(zhǔn)確的掌握智能機器人編程語言是整個教育過程中的難點和重點之一，也是實際教學(xué)過程中比較難收獲效果的環(huán)節(jié)。由此，教師就需要結(jié)合農(nóng)村小學(xué)教學(xué)的實際情況選擇合適的策略，有效幫助這一教學(xué)目標(biāo)達成的同時實現(xiàn)智能機器人教育的根本目標(biāo)。

三、農(nóng)村小學(xué)高年級有效開展智能機器人教學(xué)的策略

根據(jù)上述研究，本文認(rèn)為如果想要在農(nóng)村小學(xué)中針對高年級有效地開展智能機器人教學(xué)工作，可以從以下幾個方面入手，進行優(yōu)化：

（一）充分應(yīng)用分段教學(xué)模式，形成具備本校特色的課程體系

雖然現(xiàn)在有一部分農(nóng)村小學(xué)已經(jīng)開展了智能機器人教育，但由于開展的較晚，經(jīng)驗有限，其中仍舊存在一些問題。結(jié)合農(nóng)村小學(xué)資源有限的現(xiàn)實，筆者初步探索出一種適合農(nóng)村小學(xué)機器人課堂的“一托三”幫扶式教學(xué)模式。即先選擇一部分對智能機器人有興趣的學(xué)生開展社團活動，機器人社團就是教練員的培訓(xùn)基地。指導(dǎo)教師通過學(xué)生在社團活動中的表現(xiàn)挑選比較優(yōu)秀的學(xué)生作為社團活動中的一級教練員，一級教練員在社團活動小組中擔(dān)任組長，每人負(fù)責(zé)三個組員的學(xué)習(xí)，這些組員就是二級教練員了，他們是班級學(xué)習(xí)小組中的組長，以此類推，從社團到班級再到年級，漸漸輻射出去。當(dāng)然，這一階段還需要結(jié)合本校自身的發(fā)展水平，合理的針對課程內(nèi)容進行規(guī)劃，從而形成具備本校特色的高年級智能機器人課程。

（二）充分應(yīng)用虛擬機器人軟件，優(yōu)化實際教學(xué)效果

隨著智能機器人理念的推行，虛擬機器人出現(xiàn)在了我們的視野之中，虛擬機器人是一種結(jié)合了機器人日常運行環(huán)境和機器人內(nèi)部代碼便捷工具的仿真機器人，這種虛擬機器人軟件可以通過用戶的設(shè)計在仿真的工作環(huán)境下導(dǎo)入外部的設(shè)計模型，從而達到訓(xùn)練學(xué)生代碼編輯能力的目的。與此同時，我國常見的虛擬機器人軟件類型有很多，相對于傳統(tǒng)的實體智能機器人，虛擬機器人軟件的成本相對較低，教師們可以根據(jù)自身的專業(yè)能力和課程安排選擇不同側(cè)重點的虛擬機器人軟件來幫助學(xué)生進行課程內(nèi)容的理解。需要注意的是，如果有條件，就這一環(huán)節(jié)還可以選擇通過虛擬機器人軟件與實體智能機器人相結(jié)合的方式進行教學(xué)，進而在根本上優(yōu)化實際的教學(xué)效果。

（三）組織學(xué)生進行分組學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生的團隊意識

就智能機器人教學(xué)環(huán)節(jié)來說，大部分都是采取針對學(xué)生團體進行教學(xué)的方式，這種方式不僅僅會使得學(xué)生在團隊學(xué)習(xí)的過程中不同種思維、理念碰撞發(fā)生火花，同時還可以更加全面的針對機器人的運行狀態(tài)進行配制，實現(xiàn)“1+1>2”的教育目標(biāo)。例如，在實際的智能機器人教育環(huán)節(jié)中，機器人部件運行的過程大都需要經(jīng)由多次的試驗、反復(fù)的修改才能獲得最佳的運動狀態(tài)，這些工作需要由團隊一起去開展，并非是一個人的努力所能完成的。由此，以小組的方式進行教學(xué)，不僅能夠在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生們的團隊精神，同時還能更加有效的完善機器人學(xué)習(xí)過程中存在的問題，進而達到預(yù)期的教學(xué)效果。

（四）將智能機器人學(xué)科與其它學(xué)科有機的結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力

就智能機器人學(xué)科教育來說，它不僅僅是單一的機械組裝類學(xué)科，更是多種學(xué)科的組合，在進行智能機器人的教學(xué)過程中，不僅僅會涉及到計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，還會涉及到自然科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。由此，在智能機器人學(xué)科教學(xué)的開展過程中需要將這一學(xué)科與其它的科學(xué)類學(xué)科有機的融合在一起，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，使其能夠更好的面對智能機器人學(xué)習(xí)過程中所產(chǎn)生的問題，同時為后續(xù)的研究打下夯實的基礎(chǔ)。

（五）依托機器人競賽，提升智能機器人學(xué)習(xí)的競技性和應(yīng)用性

目前，全國智能機器人教育開展得如火如荼，在這一背景下，積極幫助有潛力的學(xué)生參加國家級影響力相對比較大的智能機器人競賽，讓學(xué)生們在競賽中發(fā)現(xiàn)自己的不足，及時予以改善對提升教學(xué)的有效性有著最為直觀的作用。尤其是對于農(nóng)村小學(xué)智能機器人的教育來說，家長、學(xué)生的不重視，認(rèn)為智能機器人只是無用的“玩物”思想是造成其有效性低的主要原因之一。依托機器人競賽，能有效的增加家長、學(xué)生對于智能機器人內(nèi)容的了解，從而提升家長的支持和學(xué)生的興趣。

綜上所述，隨著智能機器人領(lǐng)域的發(fā)展，在我國農(nóng)村小學(xué)高年級教學(xué)過程中開展有關(guān)智能機器人學(xué)科的內(nèi)容就成為了未來小學(xué)教育發(fā)展的必然方向。在小學(xué)教育過程中，為學(xué)生們營造更好的科學(xué)氛圍，從小學(xué)階段便為學(xué)生從事科學(xué)技術(shù)的研究埋下希望的種子，必然能夠在未來的科學(xué)技術(shù)發(fā)展道路上為我國科技領(lǐng)域的革新注入新鮮的血液。

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