“雙減”背景下初中雙足人形機器人校本課程開發與研究

汪勇

【摘要】基于雙減需求，當前初中信息技術教學方式逐漸得到了有效改變。特別是在機器人課程教學中，雙足機器人成為一個關鍵的教學項目。雙足人形機器人由兩部分組成：機械部分和電子部分。根據初中生不同的年齡段分為初級、中高級兩個層次，前者為基礎，其中減速機構、運動機構、曲柄機構、凸輪機構、鏈條傳動機構、同步帶機構是前者的核心線索。這些具有代表性的構件和內容，是對人類社會不斷探索和發展的過程。后者引進了電路的基本知識和零件，側重綜合應用和引領。本課程的主要目的是為學生提供對一般機械結構的理解，對基本電路知識的理解，以及培養他們較強的學習能力。因此，作為一門具有實踐性的動手課程，在教學過程中，要通過對機械知識的搜集與整理，突出重點和難點，使學生在課堂教學中產生很大的啟發性和好奇心。

【關鍵詞】初中信息技術;雙足人形機器人項目;教學改革

在信息技術和機器人教學領域的飛速發展下，雙足人形機器人已經進入了初中的信息技術教室，成為了目前中學教育信息化研究的熱點。雙足人形機器人的學習系統采用的是機械式+感官的教學模式，無需大量的軟硬件，制作出來的作品形象、具體、知識門檻也不高，因此很容易讓人產生興趣。雙足人形機器人項目在初中階段的教學活動中，對培養初中生的信息素質、提高學生的學習興趣、提高他們的解題能力都有很大的幫助。為此，本文在雙足人形機器人項目的基礎上探索了初中信息技術課程的教學改革，力求在教學中取得更好的教學效果。

一、開設雙足人形機器人項目的必要性

在過去的中學信息技術教育中，教師普遍采取了一種比較單一、比較傳統的教學方法，使學生對信息技術的學習不感興趣。隨著時代的發展，在人工智能的大環境下，開設雙足人形機器人課程，可以使學生掌握基本的機械、電路等基礎知識，并為物理學習打下堅實的基礎。同時，將雙足人形機器人應用于中學信息技術的教學，能開闊學生的視野，發展他們的思維，促進他們的智能發展和素質的培養。青少年生來就是喜歡玩、好奇心和好勝心強，雙足人形機器人是一種以感知和機械相結合的智能玩具，它對初中生有著天然的誘惑力[1]。在教學中，它不需要太多的設備，也不需要太多的知識。教師可以根據他們的特點以任務驅動和體驗式的方式，強調感受、體驗和創造。在體驗式教學中，運用多媒體播放、模型演示、討論等方式，引導學生對基本的機械結構有一個直觀的認識，并通過評價優秀的作品，以促進學生的創造性。

二、利用多種教學方式開展教學

（一）通過團隊合作，提高協作能力

團隊協作是指在課堂上老師分配給學生工作，并要求學生之間通過協作來共同完成作業。這種教學方法培養了學生組織與合作的精神，提高了初中學生的信息素養[2]。因此，在初中的信息技術課堂上，可以使用雙足人形機器人進行小組學習，學生可以自己組裝和調試機器人，可以自主學習，鼓勵、調查和改進問題。例如，在機器人傳感器的教學中，老師給學生們播放《終結者》中的有關程序的影片，以及一些常用的傳感器圖像，讓他們對傳感器有一個初步的認識。然后，老師可以拿出真實的感應器，并讓同學們近距離地觀察它們的形狀。在此基礎上，老師可以根據測光值的測量結果，引導學生對感測器的工作過程進行討論與實踐。這個時候，老師可以讓學生們自行分組、分配任務，每個人都要有具體的任務，比如一個人負責系統的運行，一個人負責循環的控制，其他的人可以對這個過程進行監督和建議。然后，在完成了任務之后，老師可以挑選出若干個機器人，讓他們重新展示作業流程，幫助學生更好地理解。老師將雙足人形機器人與同學們的團隊協作，使他們能夠互相學習、互相幫助，從而使知識結構更加完整。同時，通過團隊合作和實際操作，學生的團隊合作精神、協作能力和動手能力得到了進一步的提高，最終提高了學生的信息技術素質和教學質量。

（二）通過體驗教學，提高操作能力

在課堂上采用體驗式教學，可以從不同的角度引導本節課的主題，評價學生的完成，從而豐富學生的情緒體驗，突出學生的主體性，增強學生的動手能力和創造性，使學生在體驗中愉快地學習。例如，在蒸氣列車的專題課上，老師給同學們播放蒸汽列車和有關電力的影片，讓他們仔細地看。接下來老師可以問：列車的動力來自何方？讓學生有足夠的時間去思考和解答。在此基礎上，老師利用課件向同學們講解齒輪傳動的基本原理，并以雙足人形機器人為同學們講解該課程的各個重要結構。然后，老師可以讓同學們合作學習，給他們充分的時間來進行討論和實際操作，使他們能夠更好地了解整個項目的完成。最后，老師可以挑選出最好的作品進行展示和評論，并鼓勵其他團隊繼續努力。老師還可以讓同學們在課堂下觀察自己的生活，看看其他的機械是否也是如此。教師利用多媒體手段將學生引入課堂，在教學中注重學生的經驗感覺，通過視覺和實踐感，把學生放在課堂的中心，不僅可以提高實踐能力，還能提升他們對信息技術的熱愛，最終提高初中信息技術教育的質量。

總之，雙足人形機器人對學生的信息技術素養有很大的幫助，將雙足人形機器人應用于初中信息技術教學中，既能提升學生的學習興趣，又能增進同學的交流與合作，促進其全面發展。所以，在初中信息技術的教學中，應該把雙足人形機器人作為重點，并采取相應的措施，使其在信息技術教育中的應用得到最大程度地發揮。

參考文獻：

[1]周勇，陸燕. “雙減”政策下初中化學教師信息技術教學運用的實踐與研究[J]. 求知導刊，2021，（52）：32-33.

[2]譚鵬. 初中信息技術“雙師”在線高效課堂模式的探究與思考——以釘釘網課《VB程序的選擇結構》為例[A]， 2020：534-538.