中小學機器人普及課程“走近機器人”的開發與實踐分析

摘 要：隨著科技發展，教育水平的提高，教育機器人順利走向中小學校園，機器人項目成為學校特色科技項目，且隨著機器人項目的發展，其逐漸由小組活動項目轉型為面向全校的普及校本課程，很大程度上改善了課程開展師資和課時問題，使得各年級學生取得收獲，在機器人項目方面實現了教育公平化。本文分析了中小學階段開展機器人項目的現狀以及開發機器人普及課程的意義，探究中小學機器人普及課程“走近機器人”的開發和實踐。

關鍵詞：校本課程；機器人；開發；實踐

隨著機器人技術的發展，教育機器人的誕生，教育機器人逐漸作為教學內容進入到中小學中，但大多數情況都是由學校購買機器人教材，由信息技術課程老師進行教學，指導學生開展機器人組裝、編程等實踐活動，或者參與相關的機器人競賽。但目前將機器人教學納入正規課堂教學的學校極少。這無疑阻礙了我們倡導的公平教育的發展，為了讓所有孩子享受公平的教育資源，中小學機器人普及課程“走近機器人”開發和實踐必不可少，讓每一位學生都能親身感受到“機器人”這一新興科技項目，從而提高學生的科學素養。

一、 中小學階段開展機器人項目現狀

現階段，教學機器人進入中小學還處于起步階段，大多數學校只是采取興趣班、課外活動的形式開展機器人教學。中小學由于經費不足，導致開展項目的機器人套件難以配齊，只能購買一些適用于興趣班的設備。此外，中小學缺乏機器人項目的師資力量，課時難以安排，這些問題都限制了機器人項目的普及化發展，導致開展機器人項目的中小學非常少，反而是校外的機器人培訓班開展得如火如荼，吸引了一大批家庭條件較為優越的學生。

二、 開發中小學機器人普及課程的意義

我們倡導公平教育，就是要讓所有孩子享受到公平教育資源，而中小學積極開發和實踐機器人普及課程，讓所有學生能都感受到、親身接觸到機器人這一科技項目，從小培養學生的科學素養，在機器人項目普及化的情況下，挖掘出熱愛機器人技術、有一定特長的學生，給予專業輔導，促進其發展。

三、 中小學機器人普及課程“走近機器人”的開發與實踐

中小學機器人普及課程的開發面臨著嚴峻的問題，如器材、師資、課時等，只有保障機器人普及課程教研組建設、師資隊伍建設、合理安排課時、提供課程設備和經費等才能真正實現機器人課程普及到每個學生。為了解決這些問題，應從設計課程內容入手，根據學生不同年級提出三個梯度，分別為綜合層次、體驗層次、提高層次。

（一） 綜合課程浸潤

其實在中小學教學體系中，有很多課程的教學內容都涉及機器人知識，如美術課的科幻畫，將機器人與畫畫聯系，成為機器人設計作品；自然課中玩具動力機械研究內容，其玩具中與機器人技術中機械原理有共通之處。當然，中小學信息技術課與機器人技術更是密不可分，甚至可以將機器人課程當作信息課的拓展來看待。因此，開發中小學機器人普及課程時，要抓住這些學科中的教學點，尤其是信息技術課程中的教學點，挖掘綜合課程內容，整合為機器人普及課程中綜合課程的教學內容。例如：在一年級美術課中，以繪制機器人為載體，讓中小學生對機器人有個整體認識，然后在二年級自然課中了解玩具機器人的內部結構、能源來源等，將學生對機器人的認識立體起來。在三年級的信息技術課程中，教師介紹一種虛擬機器人軟件，將對機器人了解過渡到具體的制作中，通過三維動畫立體展示，圖形化編程語言控制機器人運動。綜合課程針對低年級學生，通過機器人知識與學科知識的整合，讓學生初步了解機器人，學會簡單的編程。

（二） 快樂活動日普及

在綜合課程中，學生在意識形態上對機器人有所了解后，設計體驗課程讓學生真正接觸機器人技術，但由于種種因素的限制，還無法落實較為專業的機器人課程，因此體驗課教學應重點放在了解機器人基本動力機械原理，讓學生了解到機器人結構件拼搭，為后期系統學習奠定基礎。在這一階段，教師要讓學生了解到底什么是機器人，機器人與人類的關系，以及機器人技術與現實生活的聯系等，并積極搭建體驗課程，利用樂高套件進行機器人結構搭建教學，將體驗課程安排在快樂活動日中，讓學生用完成的結構開展競賽，激發學生興趣，體現學生活動性。教師要基于快樂活動日開展體驗課程，面向全體三年級學生開設機器人體驗課程，由機器人專職教師負責，讓學生重點了解機器人模塊搭建，在體驗中理解相關機械知識。

（三） 社團活動拔優

經過前兩個層次課程的學習，打下基礎后，可以開始對學生進行機器人專業知識教學，讓學生學習專業的機器人創意設計制作方面的內容，課程主要圍繞一種機器人套件，系統學習拼搭、編程、創設實際方法等。在編寫教材時，要充分考慮知識生活性，例如：智能路燈一課，引導學生制作感應外界光線明暗的自動開關路燈，達到節能效果。在中小學信息技術課程中，教師要教授學生相關程序設計內容，利用圖形化的語言方便學生接受，講清邏輯結構，引導學生思維發展。此外，教師要立足社團活動完成拔優提高課程，精講機器人模塊編程語言。此外，還可以根據課程內容和學生實際掌握情況設計大量的學生活動，為學生搭建展示、交流平臺，讓學生發揮自己想象力，制作出機器人。例如：虛擬機器人繪畫比賽，讓學生尋找圖像中規律，運用循環語言編程，快速完成任務。

四、 結語

總之，通過“走近機器人”校本課程，讓所有學生接觸到、參與到機器人具體課程中，針對各年級學生思維特點、實踐能力等不同，整合信息技術等課程內容，全方位普及機器人相關知識，立足于校園科技競賽，開展各種機器人項目，調動學生興趣，實現小學機器人項目開展的普及化。

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作者簡介：

魏榮麗，福建省南平市，南平市建溪學校。