淺談信息技術課程中機器人創新教學

劉果

【摘要】機器人教育作為一種新的教學載體已進入中小學信息技術課堂，它是一項集知識性、實踐性和啟發性于一體的教學活動，旨在培養學生的動手動腦能力、創新精神、團結合作的精神和綜合實踐能力。它是信息技術發展的前沿領域，是一門具有高度綜合滲透性、前瞻性、創新實踐性的學科，是值得我們在教學實踐中不斷探索的問題。

【關鍵詞】信息技術 機器人教學 創新能力

隨著信息技術課程的改革，機器人教育作為一種新的教學載體已進入中小學信息技術課堂，它是一項集知識性、實踐性和啟發性于一體的教學活動，深受青少年的關注和喜愛。推進機器人教學活動已成為信息技術課程發展的必然趨勢，通過近幾年的信息技術課程教學，認識到信息技術課程中機器人教學的重要性。

一、機器人進課堂是中小學信息技術教學的新趨向

義務教育階段的信息技術課程是一門以培養學生的信息素養為主要目標、以綜合實踐活動作為課程形態的必修課程。其中機器人教育旨在培養學生的動手動腦能力、設計能力、創新精神、團結合作的精神和綜合實踐能力。是融合機械、傳感與控制等于一體，讓學生在手腦并用解決實際問題的過程中，有效地提高邏輯思維能力、判斷能力、動手能力和創新能力；是培養學生進行創新教育和科學啟蒙教育的新興學科， 是實現科技教育、素質教育的重要平臺。近年來， 機器人教育作為一種全新的信息技術綜合教學平臺，越來越受到人們的關注，已被信息技術課堂廣泛引入。隨著智能機器人競賽被納入國家、省、市和縣科技活動以來，機器人項目活動逐漸被許多教育者所認識和接受，機器人在科技競賽活動開展得如火如荼，為學生發揮想像力進行智能裝置設計提供了鍛煉的舞臺，同時也為信息技術課程的教學內容增添了新的元素，因此它已成為中小學信息技術課程內容的重要部分。

二、機器人教學有助于學生創新能力的培養

1、機器人教學能開拓學生的創新思維

機器人教學是以創新教育理論為指導，以培養學生的創新思維、科學品質、探索精神、實踐能力為目標的平臺，教學機器人內容，有利于激發學生的創新思維。如在教學中要求學生搭建機器人時，其中形狀和結構不限，任由學生自由發揮，學生能開動腦筋著手操作起來，在短短的時間內，孩子們竟能搭建出很多種不同形狀的機器人，由此可以看出學生的智慧火花被點燃、發散性思維被啟迪，發展了學生的創新思維能力。

2、機器人教學能激發學生科技創新的興趣

興趣是學生最好的老師，學生一旦對學習產生強烈的興趣，就會激發潛在的學習愿望和動機，努力探索，樂在其中。然而興趣不是天生的，它的發生和發展受后天學習環境的影響。信息技術中的機器人作為新興教學內容，集積木、馬達、傳感器、彩燈、光感、梁、銷、軸等配件于一體，材料新穎多樣，創作靈活多變。在教學活動中，學生既動手又動腦，這種“做中學”的形式學生非常喜歡，教師可以以此為契機，充分挖掘和激發學生探索科學的興趣，讓學生對學習活動喜愛。機器人的使用面極為廣泛，在它的學習過程中，學生是直接參與者，老師只是提供基本知識和信息的推動者。學生在不滿足現狀的時候，在追求新的設計的時候就要深入進行研究和實驗，新的目標激勵了學生的求知欲，極大地激發了學習創新的興趣。

3、機器人教學能增強學生科技創新的意識

創新意識是創造的前提和關鍵，機器人的教學與制作過程，正是鍛煉意志、培養和增強創新意識的過程。機器人的學習環境不受傳統教學環境的局限，強調自主式和開放式，充分尊重學生的主體地位，盡量滿足學生的表現欲望，這對于營造一種創新氛圍是極其重要的。學生在輕松的氛圍下發揮想象、大膽質疑，當學生的思維活動和結論超出教師所設計和期望的軌道時，教師不應強行把學生思維納入自己的思維模式之中，要善于鼓勵學生大膽質疑，鼓勵學生與老師開展辯論，并給學生充分發表見解的機會，這有利于培養學生創新意識。學生有了創新改進的想法，教師就要引導學生動手實踐，解決制作過程中遇到的問題，不要讓學生僅僅停留在思考的層面上，而要把學生的思維引導到實踐研究中去，培養學生創新能力。機器人的設計從方案制定到具體實施，全部過程由學生獨立完成，使學生的學習從被動轉向主動，獨立分析問題和解決問題，自主選擇知識，結合理論知識進行實踐操作。學生通過研究分析，可以用各種方式去設計機器人，極大地發揮個人潛能，既培養了學生的設計能力，又提升了學生的創新素質水平。

三、機器人教學的內容具有開放性、綜合性和探究性

機器人教學的主要特點是：創新性、開放性、綜合性和探究性。在教學內容的設計方面要考慮到實際情況，如學生人多機房地方小時應因地制宜，設計的教學任務可在小范圍內實施，例如教室后面等，也可安排在座位就近的場地，近年來省、市和縣賽的綜合技能項目也可根據設計項目做一張噴繪紙鋪在計算機房，添加標志，添加障礙物等。在每節課中，向學生提出任務，學生們親自動手設計程序，通過這種方法，初步建立對相關基礎知識和原理的認識和理解，讓學生真正體驗到實踐成功后的喜悅和興奮。通過解決問題的過程延伸到培養他們創造力、合作能力、交流能力和獲取新知識的能力等。學生在這樣一個開放式的教育平臺上通過實踐、體驗、探究、創新，不斷地挑戰自我、享受合作過程的樂趣，為啟蒙學生的創新意識、發展創新思維等打下堅實的基礎。教學內容不局限于當前信息技術書中的內容，應根據市賽每次活動內容進行補充，如機器人仿真3D貴州版，同時應更新機器人器材，適應賽事需要，這樣才能提高學生對機器人學習的綜合性。

機器人教學是信息技術發展的前沿領域，是一門具有高度綜合滲透性、前瞻性、創新實踐性的學科。利用機器人教學對培養學生探索能力、協作能力和創新能力具有極大的促進作用，是值得我們在教學實踐中不斷探索的問題。