基于多元智能理論的驅動式小學機器人教學策略研究

【摘要】? ? 隨著我國教育改革的不斷深入和國家對素質化人才培養力度的增加，自主學習能力、創新精神以及實踐技能等智能要素越來越受到重視，而驅動式教學則是其中一種重要方法。因此對基于多元智能理論驅動式小學機器人教學策略進行研究。首先從系統論角度出發構建了多元化、多層次性以及開放型社會環境下所構成的驅動式小學生學習模式;其次分析了我國當前智能手機市場發展狀況與存在問題并結合相關案例提出針對性建議。

【關鍵詞】? ? 多元智能理論? ? 小學機器人? ? ?教學策略研究

引言：

在新課改背景下教育部開始重視培養學生創新精神與實踐動手操作技能，智能機器人是一種集傳感、規劃和決策于一體的綜合系統，它能夠自主地判斷環境中目標任務與周圍情況，并通過一定的計算方法對其作出相應處理，從而達到主動控制行動目的。在教學過程當中也可以發現當前我國國內大部分學校都存在著教師不了解學生學習內容而造成課堂混亂現象，因此在教學過程中，教師需要培養學生的自主學習能力，引導他們通過自己所掌握的技能去解決復雜問題，這就要求老師要注重對智能化機器人具有較高層次、比較全面和深刻理解水平。

一、基于多元智能理論的驅動式小學機器人設計

（一）基于多元智能理論的驅動式小學機器人教學目標

驅動式小學機器人教學目標是指培養學生在學習過程中的自主性、創造性和合作精神，并能根據環境變化做出相應調整。目前，我國機器人的教學目標主要是培養學生在自主學習、協作交流與合作創新等方面有一個比較好的發展。但是由于當前教育模式和傳統觀念以及教師自身素質不高使得大部分老師還是采用傳統式授課方式來進行課堂講授，這不僅不能幫助每一位同學提高自己對智能化知識興趣而且還容易造成兩極分化：一方面是老師過于注重理論上的教學而忽略了實踐操作能力;另一方面則表現在學生在學習過程中缺乏自主探索、自我監控與思考等方面。當前我國大部分中小學都已經配備了機器人裝備，但是由于學校沒有重視其發展現狀以及教學任務的需要，導致有相當一部分學生在學習過程中出現問題，因此對驅動式小學教育階段培養智能型人才是目前急需解決的一個難題，同時也可以通過以下途徑來促進和推進驅動式小學教育信息化建設：加強硬件設施與軟件系統相結合，為學生提供良好、安全且實用性強且可操作的設備及環境給機器人教學帶來便利條件。

（二）基于多元智能理論的驅動式小學機器人結構特點

每個智能體都有其獨特功能，并具有一定的規律性。這就決定了它不是簡單機械地完成某一個任務，而是要把復雜、多變以及不確定因素，通過邏輯推理等方式轉化為可實現某一技能或活動過程。所以在進行結構設計時必須考慮到驅動輪與執行器之間是否協調，因此我們可以用數學模型來表示機器人系統中每個智能體所擁有的功能及其相互關系。

機器人系統：對于汽車發動機與電機之間實現能量傳輸是很簡單但容易操作并能較好完成控制任務等特點，同時還可以根據不同需求進行適當組合從而達到預期目的，如在教學中，教師將機械臂和小車相結合起來。

智能機：具有多自由度、靈活性強的特點;它可以通過控制多個關節來實現復雜多變系統功能，根據不同要求設計出多種多樣且易于操作使用和維護簡單的機械臂或執行器等結構形式，由于其具有較高自動化程度，所以在研究過程中能夠很好地解決傳統驅動式機器人存在問題及不足之處。

二、基于多元智能理論的驅動式小學機器人設計方案

基于智能多元智能理論的驅動式教學設計主要是圍繞著學生自主學習、協作探究和解決問題，在這三個方面進行。 首先，教師要對機器人具有一定的認知能力，學生需要通過自主地去完成任務，因此教師應該根據每個人不同情況有針對性地選擇合適自己發展水平和掌握技能程度較高一點且具備一定基礎知識儲備較強的同學來協助老師實施這一教學設計;其次是要了解智能多元智力理論、智能多元化實踐方法及其與學習活動中所涉及到的各方面內容?，F在的驅動式教學模式中，學生主要是以教師為中心進行機械智能化操作。而在這種情況下需要老師引導他們自主設計機器人系統和完成任務，因此我們要從這兩個方面著手：一方面學生自身能力、另一方面教師輔助指導幫助是非常重要的一個環節。基于多元智能理論的驅動式課堂教學設計在系統中，學生學習了一個完整的項目之后，需要完成任務和所要達到目標。通過這個過程中學生可以了解自己當前所在環境及自身能力水平，這就要求教師對每個同學都進行一定程度上分層次地輔導、監督;同時也能夠培養每一位學生自理、自我控制以及創新意識與自主性思維等方面的良好品質。

三、基于多元智能理論的機器人教學現狀分析

在我們國家，機器人的發展是比較晚，并且由于我國人口眾多、經濟基礎薄弱等原因導致了目前國內的機器人教學還停留在初級階段[1]。隨著國家對教育的重視，自主創新能力成為我國學生發展過程中一個至關重要的話題，機器人教學也因此受到了越來越多學校領導和教師們的關注，但是在實際課堂上進行機械智能課時發現，目前國內大部分院校都沒有開展過相關課程或實驗研究機器人技術，尤其是近些年來國家對學生智能化建設投入很大。但是由于國內很多學校沒有專門進行計算機知識應用方面培養計劃以及缺少實踐平臺，因此導致大部分教師還是采用傳統的課堂講授模式來教授新課、上一節課等，有一些老師雖然能夠使用多媒體設備輔助上課，但卻缺乏實際操作能力和動手演示實驗機會，教學方式單一死板枯燥無味且難以調動學生學習興趣。

四、基于多元智能理論的小學機器人教學問題產生原因及對策

（一）影響小學機器人教學中培養學生的因素

在驅動式教學模式下，學生的學習動機和教師的教與學是影響機器人智能培養效果最重要因素。因此，老師要從多方面著手來提高學生對驅動式小學機器人認知水平。首先，教師應該加強自身專業素質水平、職業道德素養等方面，其次應根據實際情況制定合理有效地課程計劃并實施，最后還需要注意的是學校要建立起一套完整高效且行之有效的教學評價體系和激勵機制。

（二）從多元智能理論對教學的作用

多元智能理論主要是指，在學習的過程中，不同學科、不同層次學生之間相互交叉滲透所形成的一種具有一定結構性和互動能力以及思維水平高（由人與環境相互作用而產生）或有意義建構起來[2]。 對教學來說：首先要培養學生自己發現問題解決問題分析判斷方法，其次教師應該根據每個同學具體情況因材施教引導他們學會運用多種學習策略進行自主學習，在實踐中不斷完善自身知識體系、提高自我綜合素質。在多元智能理論中，“人”是指具有獨特的社會文化背景，能夠主動地適應環境、參與創造和發展自己。所以說學習者對知識本身有一定程度上的了解，教師應該根據學生不同層次水平特點來進行教學。教師主要是以課堂講解為主，而對學習過程中學生需要掌握的技能、知識等沒有進行系統化訓練。這種單一性和死板機械式地培養了很多的能力，多元化發展為我們提供了新思路。通過翻轉課堂模式讓學生從被動接受者變成主動參與者，同時利用現代信息技術手段來幫助提高學生解決問題與綜合運用所學理論解決實際問題能力以及創新思維、創造力。

五、基于多元智能理論的教學策略實施

（一）基于多元智能理論的驅動式小學機器人教學目標

驅動式小學機器人教學的目的是讓學生在學習過程中能夠運用所學知識解決實際問題，同時也要培養他們自主思考、積極動手操作，具體來說就是通過教師引導完成任務并進行成果評價[3]。驅動式智能教學中，要想實現學生的全面發展，就必須制定合理有效的學習目標。根據調查可知，目前國內許多高校都把機器人作為高層次人才培養和教育重點，但由于缺乏系統化、規范性等管理措施。因此需要對學校進行改革與整合，同時也應注意到當前我國機器人行業正處于快速成長階段并且存在著一定程度上“技術”缺陷，這使得學生在進入智能制造領域時必須具備更多的技能以適應未來復雜多變的社會環境中工作需求[4]。

（二）基于多元智能理論的驅動式小學機器人教學方法

課堂訓練：對于一些有一定基礎或掌握能力比較好的同學來說他們能夠較快地融入到整個學習團隊當中去，而那些不懂表達自己觀點但能運用自如或者獨立完成任務等情況下就沒有機會使用這些技能了，此時教師應該引導學生多聽課、動腦筋思考并及時反饋給老師。

自主學習法：學生在學校接受的所有任務中，有兩個或多個具有智能化特點，即一個人需要完成另一個或者多項任務。因此我們要有針對性地對這兩種情況進行分析：一是對于那些能自己實現某項活動所需技能和知識、能力等目標上有所提高的;二是能夠通過不斷地創新來提升自己解決問題方法及意識水平的。

（三）基于多元智能理論的教學操作

隨著多元智能理論在教學中的廣泛應用，學生對學習內容和方法越來越感興趣，要求教師必須不斷地更新教育觀念，豐富課堂教案、提高課堂效率。要轉變傳統的“填鴨式”教學模式，在新課程理念下提出了多元化發展。既不僅僅是簡單傳授知識與技能;還要讓每一位同學都能體驗到成功喜悅感;既培養了全體協作能力，又激發學生學習興趣和熱情，使他們成為一個有思想有道德修養的人。

（四）基于多元智能理論的驅動式小學機器人教學模式具體運用

在教學過程中，教師可以從以下幾個方面來實施學生的自主學習：首先，教師要有明確目標，即根據自己制定的計劃和任務去完成。其次是培養學生獨立思考能力、合作交流及解決問題等良好品質，再次就是讓他們學會與人相處與協作互助以及如何處理好個人主義精神等等，然后還要注重對智能潛能開發，通過培養其自我管理意識、創新思維以及適應環境變化能力來使之成為一個具有較高自主學習效率和較強社會適應性的人才隊伍。

六、結束語

隨著我國機器人技術的不斷發展，智能化設備在教學中也得到了廣泛運用。當前，國內很多教師已經開始重視對人工智能、計算機等現代科技工具輔助學生學習。 從目前情況來看，首先是硬件上的建設不夠完善，其次是軟件方面（如多媒體教室）和教師隊伍素質有待提高，再次就是學校對教學自動化系統投入較少且不全面性較大，沒有形成完整的智能體系結構和功能模塊化發展。

王迎春? ? 昆山開發區青陽港學校

參? 考? 文? 獻

[1]張劍平，王益.機器人教育：現狀、問題與推進策略[U].中國電化教育，2006，（12）：65-68.

[2]周睿.基于多元智能理論的信息化教學設計[U].合肥工業大學學報，2007，（1）：57-60.

[3]楊海茹，刁永鋒，基于多元智能理論的信息化教學設計模式構建.中小學電教，2005，（7）：6-9.

[4]張小杰.淺談機器人教育對學生探究能力的培養[J]中小學教，2013，（03）.