中小學(xué)機(jī)器人課程的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究

劉霞

摘? 要：由于我國(guó)的教育水平在不斷提高，科技在課程中的滲入也越來(lái)越頻繁，機(jī)器人課程也隨之融入中小學(xué)的課程當(dāng)中，從此，機(jī)器人教育也成了中小學(xué)教育的特色課程，這在一定程度上也給中小學(xué)的課程教育帶來(lái)了一個(gè)新的起點(diǎn)。該文以中小學(xué)機(jī)器人課程的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究為題，主要從中小學(xué)機(jī)器人課程的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用兩個(gè)方向進(jìn)行分析，旨在為今后中小學(xué)的機(jī)器人課程提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)，也是提高學(xué)校綜合素質(zhì)教育的關(guān)鍵，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：中小學(xué)? 機(jī)器人課程? 開(kāi)發(fā)? 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G434 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）07（c）-0025-03

Research on Development and Application of Robot Curriculum in Primary and Middle Schools

LIU Xia

（Cangzhou Normal University， Cangzhou， Hebei Province， 061001 China）

Abstract： As China's education level continues to improve， and technology infiltration in the curriculum is becoming more and more frequent， the robot curriculum has also been integrated into the curriculum of primary and secondary schools. Since then， robot education has become a characteristic curriculum of primary and secondary education. To a certain extent， it has also brought a new starting point to the curriculum education of primary and secondary schools. This article focuses on the development and application of robotics courses in primary and secondary schools. It mainly analyzes the development and application of robotics courses in primary and secondary schools. It aims to provide valuable experience for robotics courses in primary and secondary schools in the future， and also to improve the comprehensive quality education of schools. The key is to achieve the scientific literacy of students.

Key Words： Primary and secondary schools; Robot curriculum; Development; Application

近年來(lái)，機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅速，為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，在中小學(xué)課程教育中融入機(jī)器人課程。機(jī)器人課程作為新的教育內(nèi)容滲入中小學(xué)教育中，都是由學(xué)校來(lái)組織課程，然后讓信息技術(shù)教師來(lái)教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的指導(dǎo)。但是，很多學(xué)校也由于各種原因還沒(méi)有將此課程納入教學(xué)，這在一定程度上不利于教育公平的發(fā)展，為了能夠讓更多的中小學(xué)學(xué)校享受該課程，就必須要對(duì)中小學(xué)機(jī)器人課程的融入進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究，使得這一特色課程能夠在更多的中小學(xué)教學(xué)課程中出現(xiàn)，同時(shí)也是提高學(xué)校綜合素質(zhì)教育的關(guān)鍵，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1? 中小學(xué)機(jī)器人課程的開(kāi)發(fā)

1.1 分析學(xué)習(xí)對(duì)象

據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，很大一部分的中小學(xué)生都對(duì)機(jī)器人課程感興趣，但是，如果對(duì)中小學(xué)的學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人課程教學(xué)，其中所涉及的編程等內(nèi)容對(duì)于這部分學(xué)生而言理解難度較大，機(jī)器人課程的相關(guān)程序操作等理論知識(shí)比較抽象，中小學(xué)生的思維還不足夠理解。這樣就會(huì)造成學(xué)生在上課期間很難集中注意力，興趣度下降。而且，對(duì)于機(jī)器人課程，中小學(xué)生根本沒(méi)有任何一點(diǎn)理論或者實(shí)踐基礎(chǔ)，面對(duì)課程也很難有創(chuàng)新的思路，在團(tuán)隊(duì)合作上更沒(méi)有相關(guān)意識(shí)。所以，在開(kāi)發(fā)機(jī)器人課程時(shí)要確立相關(guān)的教學(xué)目標(biāo)：（1）基礎(chǔ)知識(shí)。首先要對(duì)機(jī)器人的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)有所掌握，對(duì)其相關(guān)的零件熟知，還要了解拼接的步驟。（2）技能。組裝一個(gè)簡(jiǎn)易的機(jī)器人對(duì)其進(jìn)行編程，然后運(yùn)行，在組裝或者編程的時(shí)候要探討，并制定相關(guān)的計(jì)劃，要能夠與其他學(xué)生分享。（3）情感態(tài)度。中小學(xué)生要在課程中勇敢地嘗試，擁有合作意識(shí)及協(xié)作能力，遇到困難要積極應(yīng)對(duì)并能夠解決[1]。

1.2 分析學(xué)習(xí)環(huán)境

近年來(lái)，越來(lái)越多的中小學(xué)教育在關(guān)注機(jī)器人課程，也有很多學(xué)者對(duì)其有著較高的期盼，但是，在實(shí)際的教學(xué)中，機(jī)器人課程并不理想。從整體情況來(lái)看，機(jī)器人課程存在很多不完善的地方，如課程資源不足、師資力量不夠、缺乏試驗(yàn)的場(chǎng)地等，出現(xiàn)這些不足的原因主要還是因?yàn)閷W(xué)校的重視程度不夠，對(duì)于社會(huì)而言，也沒(méi)有可利用之處。所以，中小學(xué)在進(jìn)行機(jī)器人教學(xué)時(shí)要改變?cè)械慕虒W(xué)觀念。（1）豐富課程教學(xué)。學(xué)校要轉(zhuǎn)變?cè)械墓拍?，?chuàng)建適合學(xué)生的機(jī)器人教學(xué)體系。（2）強(qiáng)化教師的專業(yè)性。在開(kāi)發(fā)課程時(shí)一定要加強(qiáng)培訓(xùn)相關(guān)教師的專業(yè)化，在課程中引進(jìn)機(jī)器人等有關(guān)的設(shè)備或者虛擬設(shè)備，將課堂內(nèi)外聯(lián)系起來(lái)。（3）機(jī)器人課程需要?jiǎng)?chuàng)建相應(yīng)的學(xué)習(xí)空間以及實(shí)驗(yàn)基地，幫助學(xué)生加強(qiáng)實(shí)踐。在開(kāi)發(fā)機(jī)器人課程時(shí)對(duì)課程對(duì)象、學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行分析，更能夠達(dá)到課程的要求，做到教學(xué)有針對(duì)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)中小學(xué)生的全面教育，有助于學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)道路上快速成長(zhǎng)[2]。

2? 中小學(xué)機(jī)器人課程的應(yīng)用

2.1 綜合相關(guān)課程內(nèi)容

在現(xiàn)在的中小學(xué)教育課程中，有一部分學(xué)科有涉及機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)，例如，美術(shù)課中，將畫(huà)畫(huà)與機(jī)器人聯(lián)系到一起;自然課教學(xué)中的玩具動(dòng)力機(jī)械，還有信息技術(shù)課程，與機(jī)器人都有著緊密的聯(lián)系。所以，在中小學(xué)的機(jī)器人課上，就要將這些課程與之聯(lián)系起來(lái)，不會(huì)讓學(xué)生感覺(jué)到陌生，特別是對(duì)信息技術(shù)課的利用，可以將信息技術(shù)課中的相關(guān)內(nèi)容作為對(duì)機(jī)器人的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)。具體的做法有：教師在上美術(shù)課時(shí)，可以讓學(xué)生繪制機(jī)器人，這樣就能夠讓學(xué)生初步了解機(jī)器人的大概;教師在進(jìn)行自然科學(xué)課程時(shí)，學(xué)生能夠從課程上大概了解機(jī)器人的相關(guān)構(gòu)造以及能源，這樣，幫助學(xué)生對(duì)于機(jī)器人的認(rèn)識(shí)從平面轉(zhuǎn)變到立體。教師在進(jìn)行信息教育課程時(shí)，可在課程中融入虛擬的機(jī)器人，也可使用動(dòng)畫(huà)將機(jī)器人展示給學(xué)生，讓學(xué)生直觀感受，信息技術(shù)課程中關(guān)于機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)較全面，通過(guò)學(xué)習(xí)可以最大程度地幫助中小學(xué)生了解機(jī)器人[3]。

2.2 在課程中組織機(jī)器人搭建活動(dòng)

通過(guò)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，中小學(xué)生對(duì)于機(jī)器人已經(jīng)有了相關(guān)了解，要使其更加了解機(jī)器人，就要實(shí)行體驗(yàn)課程，只有讓學(xué)生親自接觸，才能促進(jìn)課程的進(jìn)步。但是，這就成了教學(xué)上的一大難題，所以，機(jī)器人教學(xué)的相關(guān)課程就要把教學(xué)的重點(diǎn)置于對(duì)其機(jī)械原理的學(xué)習(xí)上，使學(xué)生更加深入地了解機(jī)器人構(gòu)件，也給后期的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在此學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師要先給學(xué)生講解何為機(jī)器人，其與人有什么樣的關(guān)系，制作機(jī)器人所使用的技術(shù)與生活有何聯(lián)系，還要能夠組織學(xué)生進(jìn)行課程體驗(yàn)，教師可以使用樂(lè)高來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，創(chuàng)建機(jī)器人，給學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的體驗(yàn)。樂(lè)高搭建機(jī)器人非常考驗(yàn)學(xué)生的動(dòng)手能力，此方式也是大多數(shù)學(xué)生比較喜歡且易于接受的。教師可以組織學(xué)生使用樂(lè)高進(jìn)行機(jī)器人搭建比賽，這樣不僅激發(fā)其興趣，還能夠幫助學(xué)生對(duì)機(jī)器人有著更進(jìn)一步的了解。

2.3 抓住教學(xué)重點(diǎn)深度培養(yǎng)學(xué)生

待學(xué)生們都有了一些基礎(chǔ)知識(shí)之后，教師就可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)的知識(shí)教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì)，主要的內(nèi)容可以包含機(jī)器人的相關(guān)套件組織。拼搭、設(shè)計(jì)的方法以及編程等。學(xué)校在給學(xué)生的教材進(jìn)行編寫(xiě)時(shí)，一定要與實(shí)際的生活相聯(lián)系，教材中的案例盡量使用生活中比較常見(jiàn)的，這樣有利于學(xué)生的理解。教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，可以借助圖形幫助學(xué)生理解機(jī)器人的相關(guān)設(shè)計(jì)，在講解的過(guò)程中邏輯要清晰，達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生的目的。教師在授課時(shí)一定要抓住重點(diǎn)進(jìn)行講解，要讓學(xué)生學(xué)有所得，對(duì)編程語(yǔ)言深入了解。教師要給學(xué)生足夠的空間，讓其發(fā)揮想象，了解機(jī)器人的同時(shí)還要能夠制作機(jī)器人[4]。

3? 結(jié)語(yǔ)

對(duì)中小學(xué)實(shí)行機(jī)器人教學(xué)，其主要的目的是培養(yǎng)創(chuàng)新型學(xué)生，學(xué)生通過(guò)對(duì)機(jī)器人課程的學(xué)習(xí)，不僅能夠拓寬思維，還能夠強(qiáng)化其創(chuàng)作性，實(shí)現(xiàn)發(fā)揮自由，促進(jìn)自我成長(zhǎng)。在中小學(xué)的課程中增加機(jī)器人課程，也從側(cè)面反映出一些問(wèn)題，如學(xué)生的差異性大、課程環(huán)境需要更新等，對(duì)于中小學(xué)教師而言，給學(xué)生傳授機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容也屬于一個(gè)較大的挑戰(zhàn)。因此，無(wú)論是學(xué)校還是教師，都應(yīng)該做好相關(guān)的教學(xué)準(zhǔn)備，給中小學(xué)生帶來(lái)不一樣的機(jī)器人教學(xué)，培養(yǎng)中小學(xué)生與社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)。文章對(duì)中小學(xué)機(jī)器人課程的開(kāi)設(shè)以及應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的理論與實(shí)踐分析，也希望為未來(lái)的教育工作出一份力。

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