中小学机器人教育问题及策略的研究

中小学机器人教育问题及策略的研究
李 红波 广西 师范大学职 业技术 师范学院
机 器人教 育是 指学习、 利用机器 人， 优化教 育效果及 师生 课 堂中． 为了一些学校 的必修课 程。 成 走过 了十 余年的光景 机
劳动方式的理论与实践。００ 北京景山 ２０年． 学校率先开展了中小
器 人教育正乘 着国家教育信 息化 的方舟． 乘风破 浪而来。 然而 在光鲜背 后总隐藏着不为人知的困境 。 机器 人产品 昂 高 的价格
２０年４ 《 ０ ３ 月， 普通高中技术课 程标准 （ ） 在 实验 》 信息技 术” 中 科目 设立了 人工智能初步” 选修模 块， 同时针对人工智能 重要应用领域中的机 器人问题 ， 明确指出将 “ 简易机器 人制作
将书本知识无声地转化为自己的能力。
己组织一堂 ” 宣传课 ”播放训练录像 ， 展示程序操控并与新队员 充分交流。 这样一堂 展示课” 省去了教师对机器人过多的背景 介纽 换来的却是使新学生对机器人学习 产生浓厚 兴趣 ， 培养有
经验的学生的自主创新能九 可谓一举两得。
☆ 指明学习方向。 培荠创照性恩维
手去试试 的冲动 ． 这种好奇心是 中 小学生认识事物、 探究事物、 寻找问题根源的内驱九 如果教 师能正确引导． 便会将其转变成 浓厚的兴趣和积极的求知欲 会对中 小学生的学习 有很好的促进 作用。 教育机器人能设计实现多种功能 ， 如循迹走路、 舞蹈、 歌唱
等。 拥有这些功能的机器人是培养学生兴趣的最好平台。 因此， 在
中小 学生对机 器人 并不熟悉 ， 甚至有的还是第一次 接触 机器人 。 学生的疑问很 多， 感觉无从下手 ， 这便需要教师的指
导和点拨， 但学生集训学习的时间有限． 每堂课未必能做到面面 俱到． ， 师因地制宜地 制定 “ 主学 习 的教 学方式尤为重 因此 教 自 ”
要． ． 如我将整个机 器人教学分 为三个阶段 ： 初级阶段 要求学生 掌握 机器 人基 本传感 器及 硬件 组装： 中级阶段 要求学生掌握 机 器 人基本 传感器 的综合 应甩 高级阶段 要求学生完成机 器 人项 目， 器人足球、 如机 机器人灭火、 机器人创意等。 每次集训时， 师只提出问题， 教 布置任务， 提供相关解决问
专 题 ｔ ｃ ｒｃｎｉ ｕｎ ｅ ｈ ＠ ｈａｅ ａｅ ｉｔ ｃ ｄ
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学生面对新 鲜事物总是 保持着～种强烈的好 奇心 ． 有着亲自动
用提问或相互讨论 的方法解决问题。 教师引导学生将 学习过 程 中无法解决的问题记 录在笔记本 上． 并定期进 行收集、 整理工 作 这样做 不但便于今后实现个 性化 教学， 同时也给 教师提 供
☆ 信愚技７与其他学科互相促进。 Ｉ ｔ 齐头并进
信息技术 与各学科的学 习 并不矛盾 ， 其学习方法也可 以相
互借鉴 、 相互运甩 运 用得 当， 会相互促进形成 双赢的局面。 就 机器人教 育中涉及物理 数学 、 科学、 信息技 术等学科的知识 ， 这个平台让学生体 会到了科学知识的重要性． 只要认真学好机 器人 多学科综合 知识运用能力也 就能得 到相应 的增强 ； 另一
方面， 习 程中 将学习机器 人的自 在学 过 主钻研精 神、 方法和良
好的学习习惯运用到其他学科的学习之中， 如问题的记录法、 生 生之间的探讨法、 向教师请 教的方法等， 也推动了学生其他学科 成绩的进步 。
题 、 任务的学习资料和方法 让学生自己进行时间安排和探 完成
究。 教师的精 力应主要放 在对学习方法、 决问题 技巧的讨 论 解 上。 在学习中． 学生碰到问题 ， 首先 自己查 找说明书， 不明白就采
单片机 接１ ： ３ 电路 、 程序设计 等． 都是锻 炼学生动手能力的好机 会， 学习这些知识 有助于学生潜能的发挥 ， 更有效地对 机器 人 进行改造。 这些知识看起来简单， 但实质却是个系统工程 想要 赋予机 器人行 走、 障、 避 避碰 、 说话 、 听话、 察等 人类行为功 观 能， 动手操 作起来并没那么轻松 ， 真正 某个单 一动作就 需要成 百上千次的调试， 但这 些活动全 部要靠学生自己动手完成 。 因 此 学生 面对困难。 折时 ， 挫 唯有反复思考 ， 找出问题 的症结 ， 胜 不骄． 不馁 败 才有可能完成任务。 “ 在 严谨求实创新” 的科学态 度指 导下 ， 生在 活动中凭借 自 学 己所 学知识 攻 克一 个个 难关
发展。
问， 有关机器人教育４篇， ５ 机器人教学４篇， ４ 机器人比赛１ 篇。 ３ １
通过数据对 比， 我们可以发现国内研 究人员从不同的角度对机 器人教育进行了研究， 是各 个研究内容的投入精 力明 但 显不对
称。 对机器人教育 教学研究的相关文章偏少， 研究者把较多的
☆ 觚器＾ 教胄晌坝状
学机器人课程教学． 前机器人教育已经进入了 目 普通中小学的
１ 中国信息技术教育 ２１／ ９ ４ ０１１
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使很 多学校 望而 却步 ； 师资的匮乏， 使该 领域 欠缺 系统的教 育
研究； 学活动随意性很强……这些都在阻碍着机器 人教育的 教
了值得借鉴的好方法。
☆ 勤动手． 多反思。 使知识转化为雒力
机器 人学习包括组装简 易机器人 、 焊接电子元器 件、 改装
机器 人、 编写程序 、 调试程序 等知识 ． 习活动中的电子技术 、 学
教学导入阶段 ， 教师可以将精『 准备的机器人视频素材播放给
学生， 强烈地刺激学生的视觉神经， 再让学生与机器人亲密接触， 并当场下载动作程序． 器人表演给学生看。 让机 同样． 教师还可以 将课堂交给有机器人学习经验的学生 让他们在教师的引导下自