論智能機器人教育在中小學教育中的意義

◎王桂芬

論智能機器人教育在中小學教育中的意義

◎王桂芬

二十一世紀是我國科學技術(shù)飛速發(fā)展的時代，機器人技術(shù)因為融合了計算機程序控制、精密機械、各類傳感器等多個學科的知識而成為各個國家、各大科技企業(yè)發(fā)展的重中之重。從上世紀八十年代開始，機器人教育在歐美、日韓等發(fā)達國家興起，在機器人教育課程中涉及到的眾多領(lǐng)域的知識，成為了各個發(fā)達國家素質(zhì)教育課程中的一個重要平臺，而我國的機器人教育活動從2000年后開始在一線城市出現(xiàn)，起步較晚，2010年之后，開始在二三線城市逐步推廣。營口實驗學校是一所九年一貫制學校，本文以此為例，談機器人教育在中小學教育教學中的作用。

自建校以來，我們一直在小學部與初中部大力推進機器人學科的科學普及工作，在多年的機器人教育工作中，校領(lǐng)導及教師都意識到機器人課程、機器人活動是吸引孩子愛上科學、愛上學習的重要手段之一。

一、機器人教育的發(fā)展前景

普及科技知識、提升少年兒童的科學素質(zhì)得到了國家的重視，2016年3月，國務院辦公廳印發(fā)的 《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要實施方案 （2016-2020）》中，將實施青少年科學素質(zhì)行動列為一項重點工作。實施方案指出，要通過普及科學知識和科學方法，激發(fā)青少年科學興趣、培養(yǎng)青少年科學思想和科學精神。完善基礎(chǔ)教育階段的科技教育，增強中小學生的創(chuàng)新意識、學習能力與實踐能力，促進中小學科技教育水平大幅提升。機器人課程與《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要實施方案 （2016-2020）》 契合度高，符合國家科教興國的大方針，具備了引領(lǐng)科技教育潮流的優(yōu)勢。

在實際生活中，機器人越來越多地走進學校、走進課堂，北京上海等部分發(fā)達地區(qū)的一些中小學將機器人課程納入到學校的選修課中，或者把機器人課程作為信息技術(shù)課程的一部分向孩子們開放，通過系統(tǒng)的課程幫助學生積累科技知識。隨著機器人教育的普及，這一類素質(zhì)教育課程也越來越受到老師和家長的重視和歡迎。

二、機器人教育在學校發(fā)展中的積極作用

營口實驗學校的機器人教育擁有專職教師任教，所設置的課程分為初級模仿階段、實踐探究階段和創(chuàng)新設計三個階段，在創(chuàng)新設計階段設有機器人的編程課程，可以滿足一到六年級學生的普遍學習，在教學過程中，教師篩選出對機器人更感興趣的學生，成立機器人活動小組，參加遼寧省或國家級的機器人競賽。我校采用的教學方法與組織形式主要以任務驅(qū)動式和教學合作的方式完成。營口實驗學校會定期舉辦科技節(jié)、機器人競賽、機器人作品展覽等，這些機器人活動吸引了很多少年兒童，推動了學生科學素養(yǎng)的提高。

三、機器人教育在學生成長過程中的意義

機器人課程在培養(yǎng)孩子獨立解決問題能力的方面具有突出的優(yōu)勢，在磨練學生實踐能力的同時，也可以激發(fā)其對科學知識的興趣。

（一） 提升動手實踐能力

在機器人教學活動中，學生動手參與相關(guān)機器人機械結(jié)構(gòu)的設計與搭建、機器人運行程序的設計、機器人作品不足之處的調(diào)試與修改等活動。機器人課堂中每一個環(huán)節(jié)都需要學生積極參與實踐。孩子們在動手的過程中，運用教師傳授的知識內(nèi)容，總結(jié)成功與失敗的經(jīng)驗。通過機器人制作活動，學生的動手實踐能力獲得了有效提升。實踐活動讓學生在應用中得到知識的營養(yǎng)，探索不同的學習方式，使學生更加喜歡這種豐富多彩的學習活動。

（二） 鍛煉分析、解決問題的能力

學生在動手組裝機器人的同時需要積極動腦思考，因為每一部分結(jié)構(gòu)的設計對于任務的完成都會有一定的影響，指導教師在鼓勵學生的同時，還要培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力，對不同的結(jié)構(gòu)進行分析，對于可能存在的問題提出疑問，尋找合理的解決方案。在分析和解決問題的過程中，學生的相關(guān)能力得到了鍛煉。在完成任何一項機器人課堂任務的過程中，學生都可能失敗，但在失敗到來的時候，學生們學會的是查找問題的原因，反復修改部分結(jié)構(gòu)或程序之后最終完成任務。雖然經(jīng)受了挫折，但能培養(yǎng)孩子不畏困難的堅毅品格，提升他們的抗挫折能力，需要注意的是，課堂上指導教師不會替代孩子去解決所有的問題，而是引導孩子獨立解決問題，這樣不但鍛煉了孩子們分析問題的能力，同時還鍛煉了他們解決問題的能力。

（三） 提高學習興趣

在機器人課堂中，學生能夠接觸到多樣的零件器材、傳感器、控制器和動力單元等，經(jīng)過努力，孩子們在機器人搭建工作中獲得成就感。隨著成就感的累積，學生會逐漸對科學技術(shù)產(chǎn)生更加濃厚的興趣，教師讓學生更加關(guān)注相關(guān)知識，會提高學生的學習動力。

機器人教育是一種新型的教育形式，符合當前素質(zhì)教育的需要，更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，機器人課堂教育是推進學校素質(zhì)教育的重要舉措之一，同時對學生的技能教育、科技的社會化都具有重要的意義，它為更好地提高學生的素質(zhì)教育水平開拓了更廣闊的空間。

（作者單位：營口實驗學校）

（責任編輯：李晶）