小學(xué)信息技術(shù)課堂中人工智能機(jī)器人的普及教育研究

【摘" 要】 隨著教育理念的持續(xù)更新，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)已成為當(dāng)前教育改革的核心目標(biāo)之一。在小學(xué)信息技術(shù)課堂中引入人工智能機(jī)器人，正是踐行這一理念的具體舉措。通過這種教育模式，教師能引導(dǎo)學(xué)生在操作過程中提升技術(shù)能力，培養(yǎng)數(shù)字素養(yǎng)?；诖耍恼路治隽诵畔⒓夹g(shù)課堂中引入人工智能機(jī)器人的重要性，并提出了運(yùn)用情境教學(xué)法、任務(wù)群、評價(jià)反饋等方法，以充分發(fā)揮機(jī)器人作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生創(chuàng)造力。

【關(guān)鍵詞】 小學(xué)信息技術(shù);人工智能機(jī)器人;教育研究;項(xiàng)目式教學(xué);情境教學(xué)法

在引入人工智能機(jī)器人教育時(shí)，教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用課堂知識(shí)解決實(shí)際問題，從而提升協(xié)作能力。同時(shí)，人工智能機(jī)器人的應(yīng)用不僅能幫助學(xué)生掌握技術(shù)技能，還能培養(yǎng)他們的批判性思維，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。為有效實(shí)施這一策略，教師可采用情境教學(xué)法和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方法，設(shè)置貼近生活的應(yīng)用任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。

一、在小學(xué)信息技術(shù)課堂中引入人工智能機(jī)器人的重要性

（一）有助于學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)精神

引入人工智能機(jī)器人技術(shù)，能有效促進(jìn)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。在操作機(jī)器人時(shí)，學(xué)生需掌握相關(guān)操作步驟，并具備細(xì)致入微的觀察力。機(jī)器人運(yùn)行依賴精確的編程指令，因此學(xué)生在編寫代碼過程中需養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。實(shí)際操作中，每個(gè)小錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行失敗，學(xué)生必須細(xì)心排查，反復(fù)調(diào)試修正，才能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。這種嚴(yán)謹(jǐn)精神不僅適用于機(jī)器人編程，還能延伸到其他學(xué)科領(lǐng)域。

（二）有助于提升學(xué)生的實(shí)踐能力

教師在課堂中引入人工智能機(jī)器人開展教學(xué)，可以極大地提升學(xué)生的實(shí)踐能力。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，理論知識(shí)往往是教學(xué)的主旋律，學(xué)生更多是在被動(dòng)接受知識(shí)的灌輸，而缺乏將理論應(yīng)用于實(shí)踐的機(jī)會(huì)。與之不同的是，機(jī)器人的引入要求學(xué)生親手搭建、編寫代碼并進(jìn)行調(diào)試以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，這一過程既能培養(yǎng)學(xué)生的操作能力，又能提升學(xué)生的問題解決能力。在實(shí)踐過程中，學(xué)生需要主動(dòng)思考如何將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為可操作的技術(shù)，從而逐步增強(qiáng)動(dòng)手能力。通過在機(jī)器人項(xiàng)目中解決具體問題，學(xué)生能夠在不斷的調(diào)整中提高自身的應(yīng)用能力，為今后的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（三）有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力

教師運(yùn)用人工智能機(jī)器人教學(xué)，為學(xué)生提供了一個(gè)極具創(chuàng)新潛力的平臺(tái)。在完成與機(jī)器人相關(guān)設(shè)計(jì)的過程中，學(xué)生可以結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，并依據(jù)反饋評價(jià)不斷提升創(chuàng)新能力。教師還可以利用機(jī)器人設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目，促使學(xué)生突破傳統(tǒng)框架，調(diào)整思路，嘗試不同的方法。在這個(gè)過程中，學(xué)生需要根據(jù)情況調(diào)整自己的方案，或嘗試多種方法，直到找到最優(yōu)解。正是在這種反復(fù)實(shí)驗(yàn)和探索的過程中，教師可以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過實(shí)踐，學(xué)生可以不斷深化對技術(shù)的理解，將創(chuàng)新的思維逐漸內(nèi)化為一種思維模式。

（四）有助于增強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維

人工智能機(jī)器人的學(xué)習(xí)過程是一個(gè)深度鍛煉學(xué)生邏輯思維的過程。機(jī)器人編程本質(zhì)上是將問題分解成一個(gè)個(gè)可操作的步驟，每個(gè)步驟都需要嚴(yán)密的邏輯推理。在編程時(shí)，學(xué)生需要明確每一行代碼的作用，確保程序從頭到尾的流程合理且順暢。在這一過程中，學(xué)生必須訓(xùn)練自己在信息處理時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)系，從而確保程序能夠按照預(yù)定的目標(biāo)順利執(zhí)行。這種訓(xùn)練不僅可以幫助學(xué)生掌握具體的編程技能，還能顯著提升其在日常生活中的邏輯思維能力。在課堂上，教師可以運(yùn)用結(jié)構(gòu)化的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生逐步拆解問題，明確每個(gè)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系。通過這種訓(xùn)練，學(xué)生能夠?qū)W會(huì)識(shí)別問題的核心，分析各個(gè)因素的影響，并合理推理得出結(jié)論。借助這種訓(xùn)練，學(xué)生能夠增強(qiáng)對問題本質(zhì)的洞察力，并在面對復(fù)雜的問題情境時(shí)，做出更為精準(zhǔn)的判斷。

二、小學(xué)信息技術(shù)課堂中人工智能機(jī)器人的普及教育存在的問題

從整體上來講，目前小學(xué)信息技術(shù)課堂上，普及人工智能機(jī)器人的教育主要存在如下問題。

（一）教育資源分配不均

教育資源分配不均是當(dāng)前小學(xué)信息技術(shù)課堂中人工智能機(jī)器人普及教育面臨的首要問題。不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、教育投入和政策支持存在差異，導(dǎo)致教育資源在城鄉(xiāng)之間、校際分布不均。在一些經(jīng)濟(jì)條件較好的城市和地區(qū)，學(xué)校能夠配備先進(jìn)的人工智能機(jī)器人設(shè)備和豐富的教學(xué)資源，而一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)或偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)校則難以獲得這些資源。這種資源分配的不均衡不僅影響了教育公平，也制約了人工智能機(jī)器人在小學(xué)信息技術(shù)課堂中的普及和應(yīng)用。

（二）師資力量不足

人工智能機(jī)器人教育需要教師具備較高的專業(yè)素養(yǎng)和技術(shù)能力，包括人工智能理論知識(shí)、機(jī)器人編程技能、教學(xué)設(shè)計(jì)和組織能力等。然而，目前很多小學(xué)信息技術(shù)教師并不具備這些條件，他們往往缺乏相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，難以有效指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行人工智能機(jī)器人的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。此外，由于人工智能機(jī)器人教育是一個(gè)新興領(lǐng)域，很多教師對其了解不足，缺乏足夠的教學(xué)熱情和動(dòng)力，這也影響了教學(xué)效果。

（三）課程設(shè)置不合理

人工智能機(jī)器人教育是一個(gè)跨學(xué)科的綜合性領(lǐng)域，需要涉及數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)。但目前很多小學(xué)的課程設(shè)置并未充分考慮這一點(diǎn)，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以形成系統(tǒng)的知識(shí)體系。同時(shí)，一些學(xué)校在開設(shè)人工智能機(jī)器人課程時(shí)，過于注重理論知識(shí)的傳授，而忽視了實(shí)踐操作和應(yīng)用能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。此外，部分學(xué)校的課程設(shè)置過于單一，缺乏多樣性和選擇性，無法滿足不同學(xué)生的需求和興趣。

（四）教學(xué)資源匱乏

由于人工智能機(jī)器人教育是一個(gè)新興領(lǐng)域，相關(guān)的教材和教學(xué)資源相對較少，且質(zhì)量參差不齊。一些學(xué)校只能依靠教師自行開發(fā)教學(xué)資源，這不僅增加了教師的負(fù)擔(dān)，也影響了教學(xué)效果。另外，隨著人工智能機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展和更新?lián)Q代，現(xiàn)有的教學(xué)資源往往難以跟上技術(shù)的步伐，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容過時(shí)或與實(shí)際需求不符。

（五）學(xué)生認(rèn)知差異明顯

不同年齡段、不同認(rèn)知水平的學(xué)生對人工智能機(jī)器人的理解和接受程度存在差異，這給教學(xué)帶來了很大的挑戰(zhàn)。一些學(xué)生對人工智能機(jī)器人的概念和技術(shù)原理理解不夠深入，難以掌握相關(guān)的知識(shí)和技能;而另一些學(xué)生則可能對人工智能機(jī)器人的應(yīng)用和實(shí)踐更感興趣，希望在學(xué)習(xí)過程中能夠有更多的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)。因此，教師在教學(xué)過程中需要充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況和需求，采取靈活多樣的教學(xué)策略和方法，以做到因材施教。

三、人工智能機(jī)器人在小學(xué)信息技術(shù)課堂中的應(yīng)用策略

（一）運(yùn)用情境教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字思維

教師借助人工智能機(jī)器人開展情境教學(xué)，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字思維，幫助學(xué)生在實(shí)踐中掌握復(fù)雜的計(jì)算原理。通過模擬實(shí)際生活中的智能場景，學(xué)生能夠直觀地感受到輸入、計(jì)算和輸出三者之間的互動(dòng)關(guān)系，從而提升問題解決能力。機(jī)器人能夠?yàn)閷W(xué)生提供即時(shí)的反饋，增強(qiáng)學(xué)生對控制系統(tǒng)的理解，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的探索精神。在情景式教學(xué)中，學(xué)生通過編程控制機(jī)器人執(zhí)行特定任務(wù)，能夠深化對數(shù)字世界的認(rèn)知，提升其信息素養(yǎng)。

在教學(xué)“輸入輸出與計(jì)算”時(shí)，教師可以先展示一款能夠感知光照變化的人工智能機(jī)器人，為學(xué)生講解控制系統(tǒng)的基本原理。教師可以示范機(jī)器人如何檢測環(huán)境中的光照強(qiáng)度，并根據(jù)設(shè)定的閾值控制燈光開關(guān)的過程，以此吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的興趣。接著，教師引導(dǎo)學(xué)生分析機(jī)器人系統(tǒng)的三個(gè)方面：輸入（光照強(qiáng)度）、計(jì)算（判斷光照強(qiáng)度是否低于設(shè)定閾值）、輸出（控制燈光的開啟或關(guān)閉）。分析結(jié)束后，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)基于光照強(qiáng)度和濕度變化的任務(wù)，讓學(xué)生編寫簡單的程序來控制人工智能機(jī)器人，確保機(jī)器人在低光照和高濕度條件下啟動(dòng)特定功能。在設(shè)計(jì)任務(wù)前，教師應(yīng)在白板上畫出控制系統(tǒng)的“輸入—計(jì)算—輸出”模式圖，幫助學(xué)生更直觀地理解任務(wù)流程。在編寫程序過程中，學(xué)生可以輸入指令，讓機(jī)器人根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)，自動(dòng)判斷環(huán)境是否符合啟動(dòng)條件。通過這個(gè)活動(dòng)，學(xué)生不僅能夠掌握輸入輸出知識(shí)，還能根據(jù)機(jī)器人執(zhí)行的反饋結(jié)果，理解控制系統(tǒng)如何根據(jù)環(huán)境變化進(jìn)行決策。為了進(jìn)一步加深學(xué)生的理解，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組合作，每個(gè)小組設(shè)計(jì)一個(gè)類似的控制系統(tǒng)任務(wù)，讓學(xué)生運(yùn)用編程控制機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的家居環(huán)境管理。每個(gè)小組根據(jù)教師提供的任務(wù)框架，設(shè)置不同的輸入和輸出條件，完成機(jī)器人程序編寫并進(jìn)行調(diào)試。

（二）開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的應(yīng)用能力

教師讓學(xué)生利用人工智能機(jī)器人進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，能夠有效提升學(xué)生的應(yīng)用能力。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過動(dòng)手操作，提升解決實(shí)際問題的能力。教師為學(xué)生布置具體的任務(wù)，促使學(xué)生應(yīng)用信息技術(shù)知識(shí)，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，激發(fā)自主學(xué)習(xí)的積極性。

在教學(xué)“開關(guān)量的與運(yùn)算”時(shí)，教師先演示如何使用溫濕度傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并結(jié)合環(huán)境條件啟動(dòng)機(jī)器人任務(wù)。教師可以將任務(wù)設(shè)定為：當(dāng)環(huán)境溫度高于30℃且濕度超過80%時(shí)，機(jī)器人開始進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測。首先，教師展示傳感器的工作原理，以及如何運(yùn)用編程控制機(jī)器人獲取傳感器的讀數(shù)。學(xué)生需要使用這些數(shù)據(jù)與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，判斷條件是否滿足，從而觸發(fā)機(jī)器人的執(zhí)行動(dòng)作。

進(jìn)入實(shí)踐階段，教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合“與運(yùn)算”知識(shí)，編寫控制機(jī)器人行為的代碼。學(xué)生可以使用“溫度gt;30℃且濕度gt;80%”的條件判斷式來決定是否啟動(dòng)機(jī)器人。此時(shí)，機(jī)器人根據(jù)“與運(yùn)算”邏輯判斷兩個(gè)條件是否同時(shí)滿足。當(dāng)溫度和濕度同時(shí)滿足設(shè)定的條件時(shí)，程序指示機(jī)器人執(zhí)行指定任務(wù)。

在實(shí)際編程過程中，教師可以讓學(xué)生調(diào)整“與運(yùn)算”中的條件，逐步調(diào)試程序，確保機(jī)器人能夠在環(huán)境條件符合時(shí)準(zhǔn)確啟動(dòng)。通過這個(gè)過程，學(xué)生能夠深刻理解“與運(yùn)算”在實(shí)際應(yīng)用中的重要作用，它幫助機(jī)器人準(zhǔn)確地判斷是否需要執(zhí)行任務(wù)。同時(shí)，通過調(diào)試程序，學(xué)生可以掌握如何利用“與運(yùn)算”來聯(lián)動(dòng)不同的傳感器輸入，判斷多種條件是否成立，從而精確控制機(jī)器人的行動(dòng)。

（三）設(shè)置任務(wù)群，提升學(xué)生的邏輯思維

教師可以設(shè)置一系列任務(wù)群，幫助學(xué)生深入理解自動(dòng)控制技術(shù)，并將人工控制與自動(dòng)控制的理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。通過任務(wù)的逐步推進(jìn)，學(xué)生能夠從最初的簡單操作，逐漸過渡到更為復(fù)雜的自動(dòng)控制任務(wù)，從而樹立起系統(tǒng)化思維，激發(fā)創(chuàng)新活力。任務(wù)群的設(shè)計(jì)旨在幫助學(xué)生在實(shí)際操作中理解自動(dòng)控制原理，提升學(xué)生的批判性思維。

在教學(xué)“從人工到自動(dòng)化”時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)三個(gè)層次的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生逐步從人工控制過渡到自動(dòng)控制。第一個(gè)任務(wù)是讓學(xué)生手動(dòng)操作機(jī)器人完成前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎等簡單動(dòng)作。教師先講解機(jī)器人控制的基本原理與方法，并讓學(xué)生親手控制機(jī)器人進(jìn)行簡單操作，感受人工控制的過程。隨后，教師介紹如何為機(jī)器人設(shè)定任務(wù)目標(biāo)，使其能夠自動(dòng)完成特定動(dòng)作。

第二個(gè)任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自動(dòng)避障功能。教師通過實(shí)例展示如何使用超聲波傳感器感知前方障礙物的距離，并編寫程序使機(jī)器人根據(jù)距離判斷是否需要轉(zhuǎn)向，以避開障礙物。在任務(wù)開始時(shí)，教師需要為學(xué)生詳細(xì)講解避障的基本原理：當(dāng)超聲波傳感器檢測到障礙物在一定距離范圍內(nèi)時(shí)，機(jī)器人將自動(dòng)轉(zhuǎn)向，以避免與障礙物發(fā)生碰撞。然后，讓學(xué)生動(dòng)手編寫控制程序，設(shè)置傳感器距離閾值，輸入對應(yīng)的動(dòng)作指令，并通過實(shí)驗(yàn)調(diào)試確保程序能夠在障礙物前正確避讓。

第三個(gè)任務(wù)是讓學(xué)生編程控制機(jī)器人完成自動(dòng)行駛?cè)蝿?wù)。教師先示范如何利用編程語言設(shè)置機(jī)器人的移動(dòng)路線，使其能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的條件自行行駛。接著，教師組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為機(jī)器人設(shè)定起始點(diǎn)、終點(diǎn)以及途中可能的障礙物，讓機(jī)器人在運(yùn)行過程中根據(jù)編程設(shè)定自動(dòng)調(diào)整路徑，最終順利完成預(yù)定任務(wù)。

（四）組織教學(xué)評價(jià)，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新能力

在教學(xué)時(shí)，教師組織教學(xué)評價(jià)，借助實(shí)時(shí)反饋機(jī)制，不僅能夠幫助學(xué)生加深對人工智能機(jī)器人的理解，還能激發(fā)學(xué)生在問題解決過程中的創(chuàng)造力。在這種評價(jià)模式中，學(xué)生通過操作機(jī)器人并根據(jù)反饋結(jié)果調(diào)整程序，可以不斷完善控制系統(tǒng)，提升其編程能力。教學(xué)評價(jià)不僅關(guān)注對學(xué)生操作的評價(jià)，還鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評估，反思任務(wù)完成過程中的不足之處，從而不斷改進(jìn)。

在教學(xué)“通過反饋知效果”時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)智能導(dǎo)航任務(wù)，讓學(xué)生控制機(jī)器人完成任務(wù)，并根據(jù)反饋計(jì)算機(jī)器人的路徑偏差。首先，教師引導(dǎo)學(xué)生理解導(dǎo)航任務(wù)的目標(biāo)：讓機(jī)器人沿預(yù)設(shè)路徑行駛。任務(wù)開始后，教師在屏幕上展示如何編寫程序，使機(jī)器人能夠根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)判斷是否偏離了路徑，并在偏差超出預(yù)設(shè)范圍時(shí)調(diào)整運(yùn)動(dòng)方向來修正行駛路線。學(xué)生按照教師的講解，編寫控制程序，設(shè)置機(jī)器人的路徑修正邏輯，讓機(jī)器人能夠在檢測到路徑偏離時(shí)自動(dòng)糾正方向。

編寫完成后，學(xué)生開始操作機(jī)器人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄過程中機(jī)器人的行駛偏差。每當(dāng)機(jī)器人偏離預(yù)定路徑時(shí)，系統(tǒng)會(huì)立即通過聲音給學(xué)生反饋，提示機(jī)器人偏離路徑。學(xué)生需要根據(jù)反饋結(jié)果調(diào)整程序，修改代碼中的偏差校正參數(shù)，以減少偏差范圍并提高響應(yīng)速度。

在操作過程中，教師可以給學(xué)生提供一個(gè)反饋表，列出不同情境下機(jī)器人的偏差范圍、響應(yīng)時(shí)間以及路徑修正效果的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生需要按照這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自我評估，記錄機(jī)器人在每次測試中的表現(xiàn)，并分析偏差原因。每次反饋后，學(xué)生可以調(diào)整代碼，優(yōu)化路徑修正算法，進(jìn)行下一輪測試。通過這種循環(huán)反饋與評價(jià)的過程，學(xué)生能夠逐漸理解反饋評價(jià)的意義，優(yōu)化執(zhí)行指令，提升學(xué)習(xí)能力。

（五）借助問題分解法，提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)

教師借助問題分解法，可以將復(fù)雜的控制系統(tǒng)問題拆解為多個(gè)模塊，使學(xué)生能夠更清晰地理解機(jī)器人系統(tǒng)的組成。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅能夠掌握如何將大型問題分解成易于解決的小問題，還能在操作中提高邏輯思維能力。通過團(tuán)隊(duì)合作，學(xué)生還可以學(xué)會(huì)互相協(xié)作，共同完成任務(wù)，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神，提升解決實(shí)際問題的能力。

在教學(xué)“復(fù)雜系統(tǒng)可分解”時(shí)，教師可以將學(xué)生分成小組，引導(dǎo)學(xué)生利用問題分解法來分析智能機(jī)器人。首先，教師借助人體結(jié)構(gòu)的類比，幫助學(xué)生理解機(jī)器人系統(tǒng)的各個(gè)部分的作用。教師以人體的感官系統(tǒng)為例，介紹機(jī)器人如何通過傳感器感知環(huán)境數(shù)據(jù)，并運(yùn)用處理單元分析這些數(shù)據(jù)，再利用執(zhí)行裝置做出相應(yīng)的動(dòng)作。在教學(xué)過程中，教師展示智能機(jī)器人的基本組成：傳感器、控制器、執(zhí)行器和反饋機(jī)制，并用人體的“刺激-神經(jīng)系統(tǒng)-肌肉反應(yīng)”過程來類比機(jī)器人的工作原理，即機(jī)器人感知到的“刺激”（傳感器數(shù)據(jù)）會(huì)經(jīng)過“神經(jīng)系統(tǒng)”（控制器）處理，最后通過“肌肉”（執(zhí)行器）做出反應(yīng)。這樣的類比幫助學(xué)生更直觀地理解機(jī)器人的工作原理。

接下來，教師讓學(xué)生將機(jī)器人任務(wù)拆解成多個(gè)子任務(wù)，控制機(jī)器人完成一個(gè)簡單的清掃任務(wù)，要求機(jī)器人自主避障并清潔指定區(qū)域。第一個(gè)子任務(wù)是讓學(xué)生掌握如何通過超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)避障功能。學(xué)生編寫程序，利用超聲波傳感器實(shí)時(shí)檢測前方障礙物，當(dāng)障礙物距離機(jī)器人太近時(shí)，機(jī)器人需要停下并轉(zhuǎn)向，以避免碰撞。第二個(gè)子任務(wù)是運(yùn)用紅外傳感器檢測地面，判斷是否有垃圾需要清理。學(xué)生在設(shè)計(jì)程序時(shí)，讓機(jī)器人通過感應(yīng)地面反射的光強(qiáng)度來判斷是否需要清掃。第三個(gè)子任務(wù)是讓機(jī)器人自主規(guī)劃清掃路線，利用傳感器數(shù)據(jù)和控制程序讓機(jī)器人沿著區(qū)域內(nèi)的有效路徑進(jìn)行清掃。

四、結(jié)語

人工智能機(jī)器人普及教育不僅可以為學(xué)生提供豐富的實(shí)踐機(jī)會(huì)，還能為培養(yǎng)其學(xué)、考、樂相結(jié)合的素養(yǎng)提供有力支撐。教師借助合理的教學(xué)策略，能夠幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，提高實(shí)際應(yīng)用能力。在今后的教學(xué)中，教師應(yīng)持續(xù)優(yōu)化小學(xué)信息技術(shù)與人工智能機(jī)器人的融合策略，為教育創(chuàng)新注入新的活力。

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