“变形金刚”走进科学课堂——小学机器人校本课程建设探索

江苏省南京市金陵中学河西分校 马晓寅

21世纪高科技的集成体毫无疑问是智能机器人，它是科学、数学、力学、电子、机械、计算机、人工智能、通信等等的融合。目前，很多发达国家已经开始开展智能机器人比赛，以此促进创新教育。机器人教学的优势是既可以迅速传播信息，也可以增强学生创新思维。提高学生的动手能力、协作能力、综合素质等等。

一、小学机器人课程开展的重要性

1.小学机器人课程开展对小学生学习的重要性。

据美国著名研究专家托兰斯结论：针对小学生群体进行创造教育，可以加快小学生创造力发展。这其中必然依赖科学教师的正确引导，逐步提高学生的创新和实践能力。通常，处于小学阶段的学生都具有极强的好奇心，喜欢动手，这时开展丰富多彩的机器人课程或比赛，可以使他们的动手能力、创造能力得到发展，养成较好的重理论、抓实践的学习习惯。

2.小学机器人课程开展对开展科学技术教育的重要性。

前面已经提到过，智能机器人是尖端科技的集成体，它综合了多种学科的发展成果，同时也覆盖了科学技术多个领域，开展小学机器人课程也为小学科学技术课程注入新的活力，通过丰富、有趣的机器人课程引领学生进入一个充满想象力的、激动人心的机器人世界，有效地克服科学技术教育的某些弊端。比如，过于强调软件工具应用，缺失程序设计思维素质等。对科学技术教育的深入意义非凡。

二、小学机器人校本课程建设的意义

一个民族的进步取决于创新，它是国家发展源源不断的动力。所以，我们应大力开展机器人教育，从娃娃抓起，培养出适应激烈竞争的、具有创造力的新型人才。

1.小学机器人校本课程建设有利于增加学生的科技创新兴趣。

目前，教育学家研究的难题在于如何开发学生智力。机器人课程的建设能很好地解决这个难题。由于机器人设计面较广，在学习过程中，必须学生积极配合，主动加入，一方面掌握了理论知识，一方面锻炼了动手操作能力，使之对科学知识产生兴趣，在循序渐进的过程中激发学生的创作欲、求知欲。

2.小学机器人校本课程建设有利于增强学生的科技创新意识。

任何创作的前提都是基于创作意识。只有具备比较完善的创作思维，才能创造出比较完美的作品，获得较高的创作成果。小学机器人课程建设强调了自主式和开放式的重要性，使学生作为主体渗入到课程中来，充分满足他们该年段的表现欲，激励他们大胆猜想、发挥想象、锻炼意志、培养坚强品质，逐步提高科技创新意识。

3.小学机器人校本课程建设有利于培养学生的科技创新能力。

机器人课程的特色在于变学生客体为主体，被动为主动，每项任务全程由学生自主动手独立完成，这充分锻炼了学生的独立思考能力、解决问题能力。学生通过自主选择材料，发挥自己的动手能力，运用不同的算法进行编程，逐步养成爱思考、爱动手、爱设疑、爱解疑的良好学习习惯，综合培养了个人的设计能力、实践操作能力，为创新教育打下坚实的基础。

三、机器人教学实例

在学习科学课四年级下册《运动的快慢》一课时，为了让学生直观地感受到物体运动速度的变化，我特地带学生一起来到学校中学部的机器人室，结合科学课程进行了一次机器人教学，具体的流程如下：

1.将本班学生分成六个小组，设定1米无障碍的路程，学生计算得出机器人通过此路程需要行走的步数，轮流进行编程；

2.设定2米有障碍的路程，要求机器人必须绕过障碍物，走到终点，学生分别进行编程；

3.机器人行走比赛，把已经编程好的机器人放置场地进行行走比赛，要求机器人不能碰到障碍物，评判机器人达到终点时间最短，且绕过障碍物则取胜，并进行一二三等奖的颁发；

4.总结机器人比赛经验，小组分别派代表发表总结意见。

在本次活动中我发现，同学们对这样的上课形式非常感兴趣，学习效率很高，自主探究的热情也空前高涨。这为我今后在科学课程中适当地引入机器人教学增强了信心。我认为可以在研究物体运动、力等课程的时候加入一些适宜的机器人进行讲解教学，这样可以形象化地让学生直观感受研究的问题，便于学生更好地理解课堂内容。

本文通过研究科学课部分课程提出机器人教学策略，探索机器人教学模式，使理论充分结合实际。实践证明，我们的努力是有成效的，为小学生科学素养贡献自己的一份力量。我相信在我们教师的共同努力下，机器人教学必将成为科学课的一部分被纳入常规教学，希望我国的机器人教育能走向世界前列。

[1]冯金珏.教育机器人的开发与教学实践[J].上海交通大学.2012.（10）：101-104

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[3]边劲松.小学开展机器人教育的研究[J].东北师范大学.2011.(05)：78-81

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