机器人课程教育的意义

晁文萍

近年来，我国的机器人教育在全国中小学计算机教育研究中心及众多知名专家以及一些发达省市的大力推动下，有了很大的发展，机器人教育活动逐步成为中小学信息技术课程和综合实践课程的良好载体，从各地情况来看，较多的学校只是以课外活动、各种兴趣班、培训班的形式开展机器人教学，通常的做法是由学校购买若干套机器人器材，由信息技术课程老师或综合实践课程教师进行指导，组织学生进行机器人组装、编程的实践活动，然后参加一些相关的机器人竞赛，目前在我区还未有地区和学校将机器人教学纳入了正规课堂教学，而在国际上机器人已经成为期望很高的创新教育平台，并且正在以崭新的方式走向基础教育。但是在国内主要还是处于综合实践活动的层面，它作为课程，各种活动不成熟的表现也越发明显，并且遇到了诸多方面的制约。

一、目前小学机器人教学课程开展的难点

大家知道，机器人进入课程教育或者参与学科整合的教学经验目前还很少，教学研究成果非常缺乏，无借鉴的方法和方式，尤其对小学教师而言它是一种全新的事物，课程的内容、教学方法、学业检测等都很欠缺。虽然在高一级信息技术新的课程标准中增加了人工智能部分，但是理论讲述比重较大，机器人实践活动较少，非常不利于开展相关教学实践活动。如：在高中通用技术课程标准中，增加了简易机器人选修课，但是由于受到课程地位和课时的局限，实践效果不明显。虽然，有些教育较发达的地区开展课程实践和教学活动，但效果评定无法实现，现阶段存在小学、初中、高中机器人的教学教材分阶段目标划分不够明确与合理，机器人教学的“教材”质量不高，缺少课程与专家的参与和指导，导致相关机器人教育活动层次区分度低、特色不强。同时教育行政部门不够重视，缺少从教育视角进行的研究，资金严重缺乏，配套组件及设施不够，给普及增加了难度，当前中小学机器人教育的开展，在一定程度上是由教育机器人企业在推动，虽然企业在初期所为此作出的贡献应当予以肯定，但是随着机器人教育的逐渐深入与普及，亟需教育行政部门、教学研究机构给以充分的关注、协调与引导。

二、机器人课程在小学教育中开展的意义

机器人是一门涉及机械学、电子学、工程学、自动控制、计算机、人工智能等方面的综合性学科，以培养学生的科学素养和技术素养为宗旨，以综合规划、设计制作、调试应用为主要学习特征的实践性课程，在拓宽学生的知识面，促进学生全面而富有个性的发展上起着不可替代的作用。我们知道小学机器人课程教学的特点主要是创造性、开放性、综合性和自主探究性等，教育机器人活动知识覆盖面广、能力锻炼多样、情感体验丰富，受到越来越多的师生欢迎，利用机器人来开展实践学习，不仅有利于学生理解科学、工程学、数学和技术（STEM）等领域的抽象概念，更有利于培养学生的创新能力、综合设计能力和动手实践能力，机器人教育在基础教育越来越受到人们的关注。

三、我校机器人教学活动开展成效

我校2013年开展了机器人社团活动，利用有限的资金购置2套机器人教学器材，利用课后放学时间2小时开展机器人课程活动，我校结合自身的教学实际，将机器人课程活动任务设置将学生分成若干个小组，并且向小组提出教学任务，让小组内部自己创造出相应的解决方案，亲自动手制定一些模型。在这个过程中，学生能够对基本的知识和原理有一个初步的认识，同时也能让学生感受到实验成功后的成就感与喜悦感，在无形中培养了学生的创新能力、团队合作能力、交流讨论能力等，为小学生以后的创新思维发展奠定坚实的基础。同时在教师的启发下，综合运用所学知识，通过观察、探索、模型搭建、程序编写，分析解决一定的问题，以完成挑战任务为学习目标而进行的自主研究学习。实际上机器人的学习和制作过程是一个综合实践的过程，具有较强的综合性和实践性，学生既可以接触新奇的机器人，满足小学生的好奇心，也能在无形中提升学生的综合素养，有利于小学生的全方位发展，主要体现以下几点

1.有利于增强学生的创新意识

创新意识要求人们在分析和处理问题时，不因循守旧，敢于突破现状，是科学技术人员具备的重要素质之一。举个例子，在教授“帆的设计”这部分知识时，可以让学生自主地设计各式各样的船帆来增强学生的创新意识。一般来说船帆的形状是三角形直板装的，但是在学生奇特的创造下，他们设计的船帆有三角形、椭圆形、锥形等多种多样，这些五花八门的设计体现了学生创新意识的不断增强，他们不再局限于教材中的知识，而是敢于发挥自己的想象力。机器人课程将学生的被动学习转为主动学习。

2.有利于提高学生的统筹能力

在机器人教学过程中，学生能够更加准确地、有计划地完成教学任务。例如在机器人比赛项目中，要求机器人需要在指定的时间内完成多个任务，这对于小学生统筹能力的要求是极高的，在这个过程中小学生需要思考任务的前后顺序，具体行走线路如何设置，突发事件如何处理等等，从而使学生思考的角度和方面也更加全面，在潜移默化中提升了学生的统筹意识和能力。在进行小组合作时，小组内部也要进行分工协作，對每个成员的工作进行合理安排，共同完成教学任务。

3.有利于强化学生的独立思维能力

虽然机器人课程主要是以小组团队的协作来实现的，但是在这个过程中也锻炼了每个小组成员的思维能力。在小组讨论与交流的时候，每位成员都需要提出自己的意见和想法，并且对其它成员的想法进行评价，通过结合他人的意见来完善自己的想法，小学生的思维得到极大地发散，思想相互碰撞、冲击，有利于强化学生独立思维的能力，从而使小学生能够更加深入地掌握知识技能分析问题的能力，并且针对问题提出有效的解决方案。

4.有利于促使学生手脑的结合

在小学机器人教育中，老师需要不断地鼓励和支持学生进行自主探索、动手实践，让学生能够通过自己的亲身实验，把教材中的理论知识运用到实践中，学生能够充分感受到成功的喜悦感，提高了小学生的学习积极性。在实践活动中，学生既可以学习到相关的机械、电子、计算机技术等各种科学技术知识，又可以让学生养成良好的习惯，懂得与人更好地沟通合作，尊重他人的想法，合理使用和分配时间与任务，这对于小学生未来的发展是相当重要的。

四、结束语

在小学教育中开展机器人课程是社会的大趋势，这就需要老师在开展机器人课程的过程中，要不断的总结教学经验和教训，与时俱进，不断地探寻更加有效的教学方式和教学手段。