利用机器人创造特色信息技术课堂

王丽

摘要：机器人是全面体现信息技术价值的特色平台，在高中信息技术课堂中采用机器人教学，可以引发学生兴趣，增强交流合作，让教学体现时代特色，营造出有特色的信息技术课堂。

关键词：机器人教学 信息技术教学

多年来，我们一直以计算机作为信息技术课程的载体，随着信息技术的发展，智能机器人作为一种全新的信息技术综合教学平台逐渐走入了我们的视线，以机器人为载体，不仅充实了信息技术的教学内容，也让信息技术教学有了更深的内涵，有利于营造出有特色的信息技术课堂。

一、高中课程内容与小学初中重复，不能引发学生兴趣，新颖的机器人教育可以引发高中生兴趣

孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”兴趣可以产生学习动机，学习动机是推动学生进行学习活动的内在原因。但是，近年来，高中生对于信息技术课的兴趣逐渐减弱了，原因有二：1.高中信息技术课所学的内容与小学、初中重复； 2.由于生活中信息技术普及率越来越高，以前学生认为很神秘的网络、多媒体技术等，现在变成了生活常识，对学生的吸引力自然下降了。

那么信息技术课如何才能引发学生兴趣呢？机器人作为全新的信息技术综合教学平台开始被我们重视起来。对学生来说，机器人是新鲜的，自己亲自动手搭建的小小机器人，按照自己的指令完成各种动作，会产生巨大的成就感。同时，机器人这个教学平台也是开放的，学生可以充分发挥想象力设计各种功能的机器人。开发过程所激发的浓厚兴趣，会成为学习的有效动力。

在我的第一节机器人课上，首先向学生展示了各种不同功能的机器人：机器人灭火、走迷宫、舞蹈等，其次又展示了各种机器人竞赛：机器人足球比赛、救援比赛等，最后介绍了我国近年来在机器人竞赛方面取得的成绩。各式各样的机器人在赛场上驰骋的镜头让学生心驰神迷，这时候提出问题，机器人是如何完成这些动作的？它们怎样接受外部世界的信息，又如何对这些信息做出反应？带着对机器人的浓厚兴趣，学生自然而然地投入到学习探究中来。

二、机器人技术是前沿技术，可以让教学内容展现时代特色

近几十年来，机器人作为高新技术成果，已经逐步应用到社会生活的各个领域，教育领域也势必受到这种趋势的影响。开展机器人教育，可以使我们跟上时代的脚步，不在机器人时代落伍。

国际上，美国政府从1992年开始在全国高中推行“感知和认知移动机器人”计划。英国20世纪80年代末的中学教材中以“机器人在工作”为其中一个教学单元，来教授机器人知识。日本2002年成立“机器人科学教育团体”，开发和推广机器人教育课程。在我国，自2000年北京市景山学校率先开展了中小学机器人课程教学以来，目前正有越来越多的学校开展机器人教育，而且取得了很好的成效。[1]

在高中信息技术课上开展机器人教育，使得高中信息技术教学在内容上与当代科技发展接轨，在教育理念上与全面推进素质教育接轨，体现时代特色，提升信息技术课的内涵。

三、机器人是更充分地展示信息技术价值的特色平台

机器人技术几乎涉及了信息技术的所有内容，从知识的承载上看，智能机器人包含着信息技术领域中的传感技术、控制技术、程序设计技术、人工智能技术等多方面的内容；从信息处理过程上看，涉及信息的获取、存储、加工、传递、输出各个环节。[2]用机器人做平台来开展信息技术教学，是课程内容的合理延伸和拓展，符合新课标关于建设有特色信息技术课堂的要求。

举例来讲，高中信息技术选修1是“算法与程序设计”，这部分内容让教师很头疼，因为初学者往往觉得编程很枯燥，难以深入体会其中的乐趣。程序是机器人的灵魂，可以指挥机器人做出各种动作，初级的程序就能让机器人动起来，这个呈现结果对学生来说是新鲜有趣的，编写程序让机器人完成指定动作，可以让学生体会到很高的成就感，增强程序设计的学习动力。算法当中的三种结构在控制机器人的时候都是必需的，例如，让机器人走多边形、敲鼓等任务要用循环结构，让机器人判断不同颜色的小球用到分支结构，在学生编写程序指挥机器人的同时，就可以体会算法内涵，锻炼逻辑思维能力。

人工智能的教学同样也是枯燥的，可如果将机器人与人工智能教学结合起来，就会生动很多。给机器人装上各种传感器，教会他们识别颜色、形状、声音，行走，避障等，在这些新奇有趣的过程中，人工智能距离学生不再遥远，他们能够作为开发者，充满兴趣地投身到人工智能的研究中来。

四、机器人教学强调交流合作，弥补了高中信息技术教学中合作不足的缺陷

高中信息技术课上组织小组活动很困难，学生间很难形成合作、对话、争论。事实上，合作学习和协作学习更有利于培养学生的批判性思维与创新性思维。采用机器人教学可以弥补这一缺陷。

首先，机器人的拼装过程需要学生通力合作。以我校用的乐高机器人为例，机器人最初只是一堆散件，学生要根据不同任务的需要，用散件拼装出适当结构的機器人。这个过程需要分组完成，一个小组2-4人，拼装的时候小组成员围着桌子一起动手，期间总是伴随着无数的争论。在实践中我发现，拼装机器人的时候几乎没有学生不动手，这种在信息技术课上几乎看不到的状况，在机器人教学中却是常态。每一节课都需要合作，这是机器人教学的一大特色。

其次，机器人程序的编制调试过程充满了讨论。例如，在完成一个让机器人走到指定位置的任务中，学生就如何定位产生了激烈的讨论，有人提出先测试出走到目的地要转几圈轮子，然后用前进模块实现；有人提出用光线传感器测试场地上的标记，找到标记就停止前进。机器人程序设计的多样性的特点，给了小组成员很大的讨论空间，每个人都能提出自己的方案，评论别人的方案，从讨论中得到提升。

再次，最终成果的展现体现了小组合作的智慧和默契。为了激励学生，机器人教学会进行小组间的竞赛，不同小组在场地上完成相同的任务，根据完成度打分。竞赛要完成的任务由几个小任务构成，完成不同的小任务时，需要改变机器人的部分结构，执行不同的程序，这个过程至少需要2个人共同完成，当小组成员一起搭建的机器人顺利完成任务回到基地的时候，共同的成就感和满足感让他们开怀大笑。

五、结语

机器人教学平台是一个有特色的平台，它代表了最前沿的信息技术、最新颖的教学理念，为学生和教师提供了一个开放、自主、创新、协作的空间，引发了学生的学习兴趣，增强了学习动机，有效地培养了学生的逻辑思维能力，是信息技术课程的有效延伸。我们应该充分利用这个平台扩展信息技术教学，营造有特色的信息技术课堂。

参考文献：

[1]王瑞.论中小学机器人教育及其创新价值[D].上海：华东师范大学，2004.

[2]丁光明，陆李松.中小学智能机器人教程[M].北京：北京人教教育中心，2005：10-01.

（责编 赵建荣）