農村小學高年級有效開展智能機器人教學的策略研究

張玉

摘 要：隨著人們在智能機器人領域研究的不斷推進，智能機器人教學逐漸出現在了小學課堂中，人們希望通過智能機器人教學，來幫助小學生們塑造科技概念，為他們未來的發展打下基礎。由此，本文對現階段農村小學高年級中所開展的智能機器人教學展開研究，通過分析智能機器人教學過程中存在的問題，探究相應的優化措施，期望對智能機器人教學在農村小學高年級中有效開展有所幫助。

關鍵詞：農村小學 智能機器人 課堂教學

隨著我國教育改革新綱要的提出，遵循學生的身心發展，為學生們提供適合其成長階段的教育工作成為現階段教育工作者們的工作重心。同時，隨著時代的發展，科學技術的進步，出現了一代又一代高精尖的創新科技人員。由此，在這一時代背景下，積極在小學教育階段為學生開展相應的科學技術課程就成為了為其塑造科技理念的基礎課程之一。其中，由于教學資源不足等問題，農村小學在智能機器人教學過程中存在有效性嚴重不足的問題，由此，本文將針對這一問題進行研究，以期能夠找出其產生原因的同時，也對提升農村小學高年級智能機器人有效性教學有所幫助。

一、農村小學高年級智能機器人教學的問題及成因

隨著智能機器人教育在農村高年級教學過程應用的不斷推進，這一階段教育過程中的問題也逐漸凸顯出來。

（一）農村家庭缺乏科學的教育方法

就農村小學來說，農村小學中大部分學生都是留守兒童。由于父母在外地打工，他們大都由爺爺奶奶照顧，而祖輩對于學生更多的是溺愛而非管教，也沒有長遠的教育計劃。與此同時，由于兒童的自控能力比較差，在長期缺乏家庭教育的背景下就必然會沾染一部分不好的習慣。近年來，隨著網絡媒體的影響，很多高年級的學生會存在比較社會化的行為，例如不服從教師指導、認為讀書無用等行為思想都會影響智能機器人教育的開展。而且很多學生家里根本就沒有電腦，即使有電腦，也只是用于玩游戲，不懂也不理解機器人教育的重要性。

（二）智能機器人生產監管制度不完善

科學技術的發展為很多科技企業提供了商機，越來越多的企業開始致力于教育智能機器人的研發和生產，越來越多的高科技教育機器人出現在了人們的視野范圍之中。但是，由于這一領域發展剛剛起步，沒有比較完善的監管制度，致使很多教育機器人在應用過程中存在問題。例如，很多教育智能機器人在程序設定的環節沒有相應的標準，使得其機器人整體呈現比較隨意的狀態，影響教學目標的實現；與此同時，教學智能機器人企業存在極為嚴重的商業化現象，也是致使其在實際教學中應用困難的主要因素之一。

（三）農村小學教學本身的教育資源有限

農村小學教學本身的教育資源有限，這是農村小學高年級智能機器人教育不完善的主要因素。尤其是很多農村小學無力承擔教育智能機器人的費用，因此，就出現了在課堂上只能以講授的方式來幫助學生了解智能機器人的情況。根據統計，這種單純的講解很難讓學生深刻理解智能機器人的知識，同時也會致使學生們對課堂內容失去學習興趣，進而影響教學效果。

所以，如果想在農村小學智能機器人教育環節獲得比較好的教學效果，就必須針對這些問題逐一進行改善。

二、農村小學高年級智能機器人教學內容及教學難點

（一）農村小學高年級智能機器人教學內容

根據以往的研究我們可以發現，在農村小學高年級的智能機器人教學中，大多是要向學生傳遞以下知識內容：

1.對智能機器人的基礎內容教學。這環節需要教師針對機器人的構造、零部件的組成、以及機器人的組裝原理等基礎內容進行研究。

2.針對智能機器人的基礎運行程序編寫進行簡單的教學。這一階段中，會要求學生能夠進行簡單的機器人程序設計，并通過機器人內部傳感裝置的設置來幫助機器人進行運行。就這一環節來說，大都是有關機器人程序的教學。

3.教師依托在機器人競賽的基礎上，針對性的培養學生動手、創新的能力。這一環節，大都集中表現于圍繞智能機器人主題的創新設計教學和充分發揮學生創意的自由設計教學。

（二）農村小學高年級智能機器人教學難點

根據上述教學內容來看，教學環節的第二部分，幫助學生快速、準確的掌握智能機器人編程語言是整個教育過程中的難點和重點之一，也是實際教學過程中比較難收獲效果的環節。由此，教師就需要結合農村小學教學的實際情況選擇合適的策略，有效幫助這一教學目標達成的同時實現智能機器人教育的根本目標。

三、農村小學高年級有效開展智能機器人教學的策略

根據上述研究，本文認為如果想要在農村小學中針對高年級有效地開展智能機器人教學工作，可以從以下幾個方面入手，進行優化：

（一）充分應用分段教學模式，形成具備本校特色的課程體系

雖然現在有一部分農村小學已經開展了智能機器人教育，但由于開展的較晚，經驗有限，其中仍舊存在一些問題。結合農村小學資源有限的現實，筆者初步探索出一種適合農村小學機器人課堂的“一托三”幫扶式教學模式。即先選擇一部分對智能機器人有興趣的學生開展社團活動，機器人社團就是教練員的培訓基地。指導教師通過學生在社團活動中的表現挑選比較優秀的學生作為社團活動中的一級教練員，一級教練員在社團活動小組中擔任組長，每人負責三個組員的學習，這些組員就是二級教練員了，他們是班級學習小組中的組長，以此類推，從社團到班級再到年級，漸漸輻射出去。當然，這一階段還需要結合本校自身的發展水平，合理的針對課程內容進行規劃，從而形成具備本校特色的高年級智能機器人課程。

（二）充分應用虛擬機器人軟件，優化實際教學效果

隨著智能機器人理念的推行，虛擬機器人出現在了我們的視野之中，虛擬機器人是一種結合了機器人日常運行環境和機器人內部代碼便捷工具的仿真機器人，這種虛擬機器人軟件可以通過用戶的設計在仿真的工作環境下導入外部的設計模型，從而達到訓練學生代碼編輯能力的目的。與此同時，我國常見的虛擬機器人軟件類型有很多，相對于傳統的實體智能機器人，虛擬機器人軟件的成本相對較低，教師們可以根據自身的專業能力和課程安排選擇不同側重點的虛擬機器人軟件來幫助學生進行課程內容的理解。需要注意的是，如果有條件，就這一環節還可以選擇通過虛擬機器人軟件與實體智能機器人相結合的方式進行教學，進而在根本上優化實際的教學效果。

（三）組織學生進行分組學習，在學習過程中培養學生的團隊意識

就智能機器人教學環節來說，大部分都是采取針對學生團體進行教學的方式，這種方式不僅僅會使得學生在團隊學習的過程中不同種思維、理念碰撞發生火花，同時還可以更加全面的針對機器人的運行狀態進行配制，實現“1+1>2”的教育目標。例如，在實際的智能機器人教育環節中，機器人部件運行的過程大都需要經由多次的試驗、反復的修改才能獲得最佳的運動狀態，這些工作需要由團隊一起去開展，并非是一個人的努力所能完成的。由此，以小組的方式進行教學，不僅能夠在一定程度上培養學生們的團隊精神，同時還能更加有效的完善機器人學習過程中存在的問題，進而達到預期的教學效果。

（四）將智能機器人學科與其它學科有機的結合起來，培養學生的綜合能力

就智能機器人學科教育來說，它不僅僅是單一的機械組裝類學科，更是多種學科的組合，在進行智能機器人的教學過程中，不僅僅會涉及到計算機網絡技術的應用，還會涉及到自然科學技術的應用。由此，在智能機器人學科教學的開展過程中需要將這一學科與其它的科學類學科有機的融合在一起，從而培養學生的綜合能力，使其能夠更好的面對智能機器人學習過程中所產生的問題，同時為后續的研究打下夯實的基礎。

（五）依托機器人競賽，提升智能機器人學習的競技性和應用性

目前，全國智能機器人教育開展得如火如荼，在這一背景下，積極幫助有潛力的學生參加國家級影響力相對比較大的智能機器人競賽，讓學生們在競賽中發現自己的不足，及時予以改善對提升教學的有效性有著最為直觀的作用。尤其是對于農村小學智能機器人的教育來說，家長、學生的不重視，認為智能機器人只是無用的“玩物”思想是造成其有效性低的主要原因之一。依托機器人競賽，能有效的增加家長、學生對于智能機器人內容的了解，從而提升家長的支持和學生的興趣。

綜上所述，隨著智能機器人領域的發展，在我國農村小學高年級教學過程中開展有關智能機器人學科的內容就成為了未來小學教育發展的必然方向。在小學教育過程中，為學生們營造更好的科學氛圍，從小學階段便為學生從事科學技術的研究埋下希望的種子，必然能夠在未來的科學技術發展道路上為我國科技領域的革新注入新鮮的血液。

參考文獻：

[1]劉治富.讓多元智能伴隨學習——優化農村小學課堂學習活動的新探索[J].江蘇教育研究，2018（16）：32-35.

[2]陸慶東.科技教育為學生插上隱形的翅膀——江蘇省連云港市東辛農場小學科技教育掠影[J].江蘇教育，2018（34）：81.

[3]付志.關于農村小學機器人普及教育有效策略思考[J].課程教育研究，2018（13）：20-21.

[4]郭翠菊.小學全科教師培養的現狀分析與路徑設計[J].安陽師范學院學報，2017（06）：116-121.

[5]張楊，錢鵬，顧佳佳.農村學校實行課后教育初探[J].基礎教育研究，2017（15）：43-45.

[6]李丹.虛擬機器人在農村小學機器人教學中的應用研究[J].長春教育學院學報，2015，31（01）：137-139.