在机器人教学中培养学生创新能力的实践与思考

摘 要：随着社会的不断发展，我国在机器人研发领域有了重大的成果，这不仅意味着社会生产结构、经济结构的变化，还意味着人类思维方式和生活方式的改变。学生是祖国的花朵，让学生接触高科技知识能够帮助他们增长知识，刷新认知观念，未来创造出更多的奇迹。教师应在机器人教学课堂中充分调动学生的积极性，帮助他们用创造性思维看待问题，培养他们的创新能力。

关键词：机器人教学;创新能力;实践与思考;信息技术

中图分类号：G43                                    文献标识码：A                                       文章编号：2095-9192（2021）11-0071-02

引  言

机器人因其具备的特殊功能，对于学生来说具有神秘性，所以很多学生对机器人课程非常感兴趣。教师可以从学生的兴趣入手，在教学中展现出机器人教学的趣味性、动手性、全面性，从而更好地调动学生参与教学的积极性，以培养学生的创新能力。

一、在机器人教学中培养学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师。要想让学生产生浓厚的学习兴趣，教师就要让学生真正了解机器人这个具体的事物，让他们在脑海中有机器人的模样和概念[1]。

首先，教师可以先给学生播放一些国内外机器人的比赛视频，学生可以从视频中了解机器人的发展现状，并感受到机器人的独特魅力。他们看到机器人能完成一些只有人类才能完成或人类不能完成的事，就会对机器人产生兴趣。在此基础上，教师再给学生看一些机器人的图片和构造视频，学生就会产生动手兴趣，这样学习起来就会事半功倍。

其次，教师可以让学生在有机器人的房间里感受机器人的存在，学校应配备学生看得见、摸得着机器人[2]。学生在观察机器人的零件、组装过程时会进行思考，并对机器人的结构设计产生很多疑问。教师在学生问到这些问题时可以先给予一点启发，再提出一些新的问题让他们思考。学生在思考问题中会产生更大的学习兴趣。

二、在机器人教学中培养学生的创新思维

（一）举办科技比赛，培养学生的创新思维

思维是学生在对机器人产生兴趣时想要继续探索事物的一种反应，是认识的更高级阶段。教师可以通过学生的兴趣进一步启发学生的创新思维。例如，学生可以利用机器人，设计一些自己喜欢的比赛，如机器人拔河。由于小学生的知识体系不够完善，教师可以指导学生上网查找资料，解决问题。学生设计出来的机器人会因为设计方式不同导致呈现出来的效果也不一样，比赛时最终获得胜利的学生可以分享自己的经验，以供同学借鉴思考，并反思自己的机器人为什么没有成功。比赛结束以后，教师可以向学生提供一些思路，帮助他们更好地理解知识，从而培养学生的创新思维。

（二）开展科技活动，提升学生的创新思维

由于学生的思维方式和能力还没有到达成年人的标准，他们想问题的方式往往会比较简单，通常有很多事会想不明白，这时就需要教师及时进行指导，解疑释惑[3]。面对机器人这样全新的事物，学生在学习时可能更加心有余而力不足。这时，教师开展一些新颖有趣的科技活动，就能很好地解决这些问题。教师可以邀请一些科技人员来学校举办讲座，具体讲解机器人的发展历史。学生在了解了机器人的发展史后，对机器人的进化就有了一定的了解，实际操作起来可能就会更加灵活。机器人的教学方式可能和其他课程不同，难度更大，无论在机器零件的搭建上还是机器人的设计及改装上，都需要花费更多的心思，要从实际出发，因为稍微偏向一点就容易出现错误。学生只有不断地进行实验、研发、调整、修改，才有可能找到更好的创新思路，取得成功。

三、在机器人教学中培养学生的创新能力

（一）为学生提供学习的平台，培养学生的实践能力

很多学生学习了很多知识，并不断地消化和复习，但是真正到了实践的时候，却不知道该从何处下手。这不是小部分学生面临的问题，而是现在大部分学生在学习过程中都会遇到的问题。尽管学习了很多理论知识，但没有经过实际操作，学生就永远不会真正明白和学会运用。

在机器人教学中，教师应为学生提供实际操作的平台，让学生充分发挥自己的想象力、运用所学知识，创造自己想要的机器人。他们可以根据自己的想法，一步一步推理，一步一步实验，在反反复复的操作中积累经验，最终获得成功。学生在动手操作的过程中还可以充分了解每个零件的具体作用。例如，在机器人赛车中，学生的认知水平不一样，思维方式不一样，理解的知识与内容也不一样，设计的机器人的运动速度也就不一样。学生将自己做出来的机器人放在一起使用时会发现机器人灭火的速度不一样。经过不停地思考与重复实验，很多学生发现这是由齿轮的运转速度差异造成的。学生知道问题所在以后，及时调整齿轮的运转速度，就能获得预期的成果。这种实际操作比在课堂中学习的效率要高很多，同时也能培养学生坚持不懈、努力奋进的精神，对他们以后的学习或处理问题都会有所帮助。

除了机器人的组装和设计外，对于机器人的研究和发展方向的了解也是必不可少的。学生现在对机器人的运作和流程熟悉了，但是对机器人的发展方向还很迷茫。教师如果让学生在平时的能力训练中思考这个问题，特别是真的看到一个个机器人做着和人类相似的动作，就会真正体会到自己赋予他们的新的生命力。

（二）加强综合知识的学习，提高学生的创新能力

机器人的研发除了需要实际操作外，還需要学生具备扎实的基本知识。如果缺乏专业知识就动手实际操作，学生就无法设计出合适的机器人。同时，除了扎实的基本功外，学生还要对机器人本身具有一定的审美能力，因为大多数机器人的制作要符合当代人的审美要求，还要满足机器人本身制作的条件。这需要学生平时多发现生活中的美，还需要多看看机器人线条的设计。除了学习专业的教材，学生还需要多了解其他很多知识，甚至随着年龄的增长还会接触到数学、电子学、物理学等。学生掌握这些知识后，还要充分理解，而不是只求学不求懂。很多学生在实际操作中想要做一件什么事，才回想起来那一章节刚好没学懂，或者哪个知识点没有弄明白，以至于在实验时碰到很多困难。

很多课程并不是只有理念，也包含了一些启发人思考的小游戏或小实验。很多学生看到这些东西时觉得这是书上不重要的地方，因为教师也没有重点讲解，所以没有在意。其实很多学习好的学生往往会主动学习很多超前的知识，并通过小实验或小游戏让知识变得更加具体形象，还有一些拓展性的补充知识能够解答很多问题。所以，学生在学习时要注重对书本上所有知识的学习，而不是单单局限于一些自己所认为的重点。

结  语

机器人的发展代表着人工智能的发展，在这个科技如此发达的今天，教师要注重培养学生的科技素养，培养他们的创新思维与能力。人工智能的到来改变了人类的思维方式和生活方式，还有许多功能等待着他们去研究和开发，他们是中国少年，少年强则国强。

[参考文献]

王秀云.在机器人教学中培养学生创新能力的实践与思考[J].中国信息技术教育，2018（20）：111-112.

王伟，冯鲜.机器人教学中培养学生创新、实践能力的方式探索[J].现代职业教育，2018（01）：112-113.

樊志鹏.高中机器人教学过程中的学生创新能力培养[J].数字化用户，2018，24（50）：200.

作者简介：陈伟琦（1993.10-），男，福建厦门人，学士学位，厦门市新翔小学综合教研组组长，二级职称，研究方向为信息技术。