在機器人教學中培養學生創新能力的實踐與思考

朱傳燕

(山東省平原縣第三中學 山東 德州 253100)

機器人教學是把信息技術學科中所學到的知識在實踐中進行整合，它具有數學的嚴謹性，同時在實踐活動中也具有創新和實踐的空間。機器人教學深受廣大學生的歡迎和喜愛，是因為它把實踐的趣味性、全面性、科學性及其探索性結合起來。

1.學生的創新實踐能力在機器人教學中的培養

機器人技術實用性具有較強的實用性、動手能力強和創新能力強等特點，在學生創新能力培養方面發揮獨特作用。例如，編寫機器人走直線的教學中老師對學生的發散思維進行鼓勵，運用創造性思維編寫四邊形和八邊形等程序。通過這種實踐探索，使學生拓展了思路，提高了實踐能力，并學習了這門課程。除此之外，具有較好學習基礎知識的學生還可以根據自己的實踐認識，創造性地搭建各種機器人，將他們學到的知識結合應用起來，把自己獨到的想法付諸實踐，并嘗試以各種方式測試自己的想法和設計，培養學生的創新實踐能力和提高發散思維能力。

在機器人搭建教學中，學生經過編寫程序和調試可以培養他們嚴謹的科學研究態度，立足學生自身的實際情況結合所學知識和實踐來取得成功。設計能否成功必須經過檢驗這就要求樹立科學的實事求是、腳踏實地的風格。每次機器人的搭建、設計和編程不可能一次性獲得成功，它需要反復拆卸、調試和整改，這樣才會培養學生的嚴謹的探究和學習態度以及堅持不懈的精神和良好的心理承受能力。

另外機器人教學還可以培養學生的團隊合作意識，在機器人學習過程中由于有的學生受到知識水平和動手能力的限制，老師通常采用小組合作學習的教學形式來進行討論，溝通交流，然后編寫程序和調試，讓學生共同來完成機器人搭建。

搭建完成后總結機器人在運行過程中出現的問題并一起解決。在搭建時小組成員既有分工又有合作，成為優秀的團隊，這將是未來教育發展所需要的合作學習模式。

2.培養學生創新實踐的能力思考

2.1 創新意識的培養。通常學生對新鮮事物都有非常強的好奇心，而這種好奇心是對認知事物以及探究事物尋找問題根源的內在動力，而機器人是通過程序控制的一種機器系統，這就要求老師應該對學生進行正確的引導，這樣會使學生對機器人產生濃厚的興趣和積極的求知欲，從而對學生的學習產生積極的推動作用。為學生提供主動獨立的學習平臺，把教師解放出來，讓學生作為真正的項目研究者，充分調動他們的主動性以及創新意識。在機器人比賽教學過程中老師和學生要建立融合的關系以及學生與學生之間的和諧相處關系，在和諧的氛圍中合作，鼓勵學生之間相互交流溝通來共同完成比賽任務，進而幫助他們樹立合作與創新的意識，這種方法是讓學生自己設計內容，并和其他學生進行一起討論指出設計的優缺點。這樣不但可以促進學生學習的積極性和創新思維意識。

2.2 創新思維的培養。創新思維的培養是將創新意識的感性愿望提升到理性的探索，它具有聯想性求異性、發散性等特征，由感性認識到理性認識的飛躍。因此，靈活運用教學設計中的任務導向，巧妙地在有趣的主題語境中留白，通過清晰明確的學習任務驅動，以及輔助信息和程序信息的輔助，加強子任務練習使得復雜的問題過于簡單化和具體化，充分調動了學習的熱情和積極性，學生可以輕松地搭建機器人，然后使用計算機和圖形編程軟件編寫機器人程序，為機器人創建智能行為，當然，并非所有任務都是由老師來幫助完成的。及時指導，激發學生的思考能力，促進學生創新思維的發展。這些活動符合學生的發展特點，發揮他們的自身個性和天性，讓學生在自己感興趣的環境中獨立學習思考。

2.3 加強對學生的創新能力培養。在機器人教學過程中，一旦遇到問題老師應該指導學生去解決，并且應該還有解決問題的獨到的想法，將將學生的思維運用到實踐教學研究中去，培養他們解決問題和創新的能力在機器人做準備的過程中激發學生的創新思維意識，針對不同層次基礎的學生進行不同的探索和引導并對不同的問題提出不同的解決方案，要培養學生解決問題和實踐中的創新能力，老師可以通過設計一些啟發性的問題。另外在設計訓練計劃方案的時候，逐步提出合適的關于機器人項目的問題來充分挖掘學生的創新能力。設計訓練計劃時應符合以下要求：一要有適當難度，二要有教和學方面的探索，三要對學生的創新能力進行培養和訓練。

3.結束語

機器人課堂為學生提供開放的環境和開放的解決問題的方法，以彌補其他學科的不足。機器人教學不僅對學生的綜合能力進行了培養，而且提高了他們的團隊合作能力和嚴謹的科學學習態度，激發他們對未知事物的創新探索和思考以及學習科學文化知識的動力，讓每個學生能夠保持對科學事物探索的內在興趣，并在老師的指導下掌握解決問題的方法，培養他們在機器人教學中的創新能力以及實踐思考。