小學信息科技教學中智能機器人應用實踐探索

摘要：本文分析了智能機器人在創設智能情境、引導協作學習以及開展個性輔導等方面的應用方式及優勢，并結合具體課堂實例闡述其對提升學生信息科技素養、培養綜合能力的積極影響，旨在為智能機器人在小學信息科技教學中的有效應用提供參考。

關鍵詞：智能機器人；小學；信息科技；應用實踐

中圖分類號：G434"文獻標識碼：A"論文編號：1674-2117（2025）02-0051-03

隨著科技的不斷創新，智能機器人技術逐漸在教育領域嶄露頭角。[1]智能機器人集智能化、交互性、趣味性于一身，將智能機器人引入小學信息科技課堂，能夠打破以往相對枯燥、單調的教學模式，通過創設生動逼真的智能情境，激發學生的學習興趣。然而，目前智能機器人在小學信息科技課堂中的應用尚處于探索階段，諸多方面仍有待深入研究和實踐檢驗。基于此，筆者圍繞智能機器人在小學信息科技課堂中的應用展開全面探索，以期為優化小學信息科技教學、促進學生的全面發展貢獻一份力量。

機器人創設智能情境，構建信息科技趣味課堂

智能機器人創設的智能情境可以將抽象的知識轉化為生動有趣的場景，有助于激發學生的學習興趣。在小學信息科技課堂中，教師在利用智能機器人創設情境時，要結合小學生的興趣點與教學目標設定機器人角色，明確其在情境中的行為與任務，把總任務拆分成多個小任務，每個小任務對應相應的知識點。此外，教師要做好引導與互動工作，鼓勵學生與機器人互動，引導他們運用信息科技解決實際問題。

例如，教師可以在小學信息科技課堂上開展“機器人太空探險之旅”活動，將教室一角布置成模擬太空站，并選擇一款具有編程功能和多種傳感器（如距離傳感器、光線傳感器等）的智能機器人，將其設定為“太空探險機器人”，具體流程如下頁表所示。

本活動的任務是從太空站出發，收集太陽系內小行星的環境數據并安全返回太空站。教師介紹情境與任務，并展示相關布置和機器人的功能。接著，將學生分組，每組分配一臺機器人，并將教學任務細化為多個環節。①出發準備環節。學生通過編程設置機器人初始位置、前進方向等，掌握編程基本操作。在穿越小行星帶時，學生利用距離傳感器感知周圍物體距離，通過編程讓機器人根據反饋數據做出轉向或停止動作以避開小行星，學會根據傳感器數據進行編程決策。

②行星著陸環節。學生依據光線傳感器感知的行星表面的光線情況，調整機器人的著陸速度和姿態。

③數據收集環節。通過編程讓機器人按順序在行星表面移動采集不同位置的數據并存儲，涵蓋循環結構、數據存儲等知識點。在安全返回時，學生再次運用距離傳感器和編程技能讓機器人避開障礙順利回太空站。在任務完成后，各小組討論任務所需的信息科技手段和編程方法，并根據討論結果進行編程實踐，不斷調試和修改程序。通過這樣的活動，學生在趣味的氛圍中學習知識與技能，綜合能力得到鍛煉。

智能機器人引導協作，提升學生信息科技能力

教師運用智能機器人引導協作學習，一方面有助于培養學生的團隊合作精神，讓他們在分組共同操控機器人完成任務的過程中學會分工協作、溝通交流[2]，另一方面有助于提升學生的實踐能力，使其更好地掌握知識與技能[3]。在教學中，教師首先要依據學生信息科技水平、學習能力及性格特點等進行合理分組，并明確各小組任務分工，然后搭建溝通平臺，方便學生隨時交流。教師在整個過程中要做好引導與監督工作（活動前明確要求、活動過程中巡視指導、活動后評價總結）。

例如，在小學信息科技課堂中可以組織一場“智能機器人足球賽”，先在教室空地設置簡易“足球場”，準備若干具有編程及運動控制能力的智能機器人，再將學生分組，每組負責操控一臺機器人參賽。每組分別設置“程序員”“硬件維護員”“觀察員”（如下圖）。“程序員”負責根據比賽規則和機器人運動特點編寫程序，讓機器人能在場上自主移動、轉向、踢球等（需熟練掌握編程邏輯判斷、循環結構及運動控制指令運用）。“硬件維護員”在賽前仔細檢查機器人硬件，確保各部件正常工作，比賽中若出現硬件問題要及時維修調整（需了解機器人基本硬件結構和常見故障處理方法）。“觀察員”負責密切觀察機器人運行狀態，發現異常及時反饋給“程序員”和“硬件維護員”。活動開始前教師詳細介紹規則、任務分工及注意事項，各小組學生進行分工準備。在比賽結束后，各小組展示機器人精彩表現，教師需要進行全面評價。通過這次活動，讓學生在協作中提升信息科技能力及多種綜合素質。

智能機器人個性輔導，鞏固信息科技知識漏洞

教師利用智能機器人開啟個性輔導能針對學生的個體差異，精準定位知識薄弱點進行強化輔導，滿足不同學生的學習需求。在小學信息科技課堂中，教師先要全面評估學生的學習情況，借助測試、作業及課堂表現等確定知識漏洞，接著根據評估結果設定個性化輔導目標，明確各學生需達成的具體任務，再挑選合適的智能機器人定制輔導內容。在輔導過程中教師要進行密切監督，依據學生學習進展適時調整輔導方案。

例如，在小學信息科技課堂上，教師發現學生在學習圖像編輯軟件時存在知識漏洞，如對某些工具的功能理解不清、操作步驟不熟練等。為了幫助學生鞏固知識，教師選擇“智教小助手”智能機器人對學生進行個性化輔導。首先，通過作業、課堂表現對學生的學習情況進行評估，如A學生裁剪工具使用易錯、B學生色彩調整不熟練等。針對A學生，機器人根據教師設定的輔導目標，對A學生進行輔導。通過語音詢問：“A同學，我們先來復習一下裁剪工具的基本功能，你還記得它可以用來做什么嗎？”在A學生回答后，機器人根據回答情況判斷A學生對裁剪工具的主要功能（如去除圖像多余部分、調整圖像大小等）有一定了解，但在具體操作步驟上存在混淆。于是，機器人通過屏幕展示了一張帶有詳細標注的圖像，用動畫演示了裁剪工具的正確使用步驟：先選擇裁剪工具，然后框選要裁剪的區域，接著調整裁剪框的大小和位置，最后確認裁剪。在演示完后，機器人讓A學生按照演示步驟對另一張圖像進行實際操作，并實時指導，指出A學生操作過程中的錯誤。經過反復練習，A學生逐漸掌握了裁剪工具的正確使用方法。針對B學生，機器人同樣先以對話的形式開啟輔導：“B同學，我們知道圖像的色彩調整很重要，你能說一說你目前遇到的困難是什么嗎？”B學生說出了自己在色彩調整工具的選擇和參數設置上的困惑。機器人在屏幕上展示了多種色彩調整工具（如亮度對比度調整、色彩平衡調整、色相飽和度調整等）的介紹視頻，詳細講解了每種工具的適用場景和基本操作方法，然后給出了一張需要進行色彩調整的圖像示例，讓B學生根據自己的理解嘗試進行調整操作。在B學生操作的過程中，機器人密切觀察并及時反饋：“B同學，你這次使用的亮度對比度調整工具參數設置有點高，圖像看起來過亮，你可以試著降低一些參數值看看效果。”通過不斷嘗試、反饋和調整，B學生對圖像的色彩調整操作越來越熟練，能夠根據不同的需求準確選擇合適的工具并設置合適的參數。智能機器人個性化的輔導方式能夠有效鞏固學生的知識漏洞，提高學生的學習效果。

結束語

智能機器人在小學信息科技課堂中展現出了巨大的潛力：通過創設智能情境，能夠營造趣味盎然的學習氛圍，讓學生在身臨其境中更好地理解和運用信息科技知識；引導協作學習則有效培養了學生的團隊合作精神與實踐動手能力；開展個性輔導更是精準針對學生的知識漏洞，助力其鞏固學習成果。相信在未來，隨著智能機器人技術的進一步發展以及教育理念的持續更新，智能機器人將在小學信息科技課堂中發揮更加重要的作用，為培養適應時代需求的創新型人才奠定堅實的基礎。期待更多的教育工作者能夠積極投身于這一領域的探索與實踐，共同推動小學信息科技教育邁向新的臺階。

參考文獻：

[1]朱曉敏.淺談如何運用信息科技打造小學英語閱讀教學的高效課堂[J].廣西教育學院學報，2024，39（03）：185-190.

[2]王晶瑩，王晨睿，榮振山，等.我國小學科學教師課堂教學的信息科技使用廣度與影響因素研究——基于31個省（自治區、直轄市）的大規模調查[J].中國教育信息化，2024，30（09）：108-119.

[3]崔旭.淺談信息科技在小學數學課堂教學中的應用[J].甘肅教育研究，2024（14）：91-93.