中小学机器人教学与实践活动教学探索

中小学机器人教学与实践活动教学探索

新余五中 邹江

【摘 要】 中小学机器人教育与实践活动，是落实新课标要求，开展素质教育的一项崭新的内容。教育部从二○○三年起，把中小学机器人比赛纳入全国中小学电脑制作活动，同时普通高中新课程已将人工智能技术及简易机器人制作列入选修内容。为此我市在2008年出台了，“新余市中小学机器人实验室建设实施方案”，那么探索中小学机器人教学将是我市信息技术教师面临的重要课题，本文主要对中小学机器人教学开设的背景、培养目标、以及机器人课堂教学的开展进行了简单的介绍。

【关键词】简易机器人；机器人教学；教学模式

一、教学内容开设背景

教育部从2003年起，把中小学机器人比赛纳入全国中小学电脑制作活动中，同时普通高中新课程也将人工智能技术及简易机器人制作列入选修内容。2008年江西省高中信息技术新课程标准，在“通用技术”科目中设置了“简易机器人制作”模块。新课程标准中特别强调从问题解决出发，让学生亲历处理信息、开展交流、相互合作的过程。特别强调结合学生的生活和学习实际设计问题，让学生在活动过程中掌握应用信息技术解决问题的思想和方法，同时鼓励学生将所学的信息技术积极应用到生产、生活乃至技术革新等实践活动中。中小学机器人课程的开设，是落实新课标要求，开展素质教育的一项崭新内容。中小学机器人课程的开设，能够为学生创设一个良好的科技平台，使一些具有良好信息素养的学生的能力得到有效发挥。它是以问题为驱动，能促使学生主动进行探究式学习，是发挥学生主动性和创造性的有效途径。中小学机器人集成了数学、物理、化学、生物、机械、电子、材料、能源、计算机硬件、软件、人工智能等众多领域的科学与技术知识，没有一种技术平台比机器人更综合。因此，它可以为必修课提供学习支持。

二、中小学机器人教学的培养目标

通过开展简易机器人搭建、编程、创意等实践活动，开发学生的创新思维，培养和提高学生的动手实践能力,探索中小学机器人课程建设的规律和方法,提高学校中小学机器人硬件开发水平和软件研发能力，重点从以下几个方面培养学生的综合素质。

1、了解机器人技术的应用状况，破除了学生对机器人的神秘感。

首先让学生了解机器人这个信息技术前沿领域的发展和应用状况，了解什么是机器人，它的组成及工作原理是什么，破除中小学生对机器人的神秘感，为进一步学习机器人技术的有关知识打下基础。了解各类传感器的功能及其工作原理，根据生活和学习中的实际需要，设计、动手制作或组装简单的实物机器人，将编制好的控制程序下载到机器人，运行机器人并对机器人及其控制程序做出必要的调试和修改。

其次使学生理解程序是智能机器人的灵魂，了解顺序、循环、选择结构程序的编写思想，学会子程序的创建和引用。通过编写控制机器人程序，学会了周密的逻辑思维方式，提高学生的分析问题和解决问题的能力。

2、培养学生的创新能力、应变能力和协作能力。

当今时代是人才竞争的时代，需要我们学生具备多种能力，而机器人课堂教学，给学生综合能力的培养搭建了一个平台，成为培养学生们综合能力的一条有效途径。

（1）创新能力的培养。创新已经成为社会进步的源动力，机器人技术具有科技含量高，创新性强的特点。在教学过程中，引导学生进行富有创造性的搭建各种机器人，鼓励学生勇于探索，使用与众不同的方法、思路，对学生有创意的想法或做法，教师要全力支持，这样可以锻炼学生的创新能力，培养和激发学生的创新精神，以提高他们的综合素质。

（2）应变能力的培养。由于机器人的运行受时间、地点和环境等因素的影响，制作机器人时要考虑很多因素。特别是竞赛机器人（如足球、灭火机器人、海洋探险等）的制作，要求我们选手能够根据场地的实际情况，现场搭建、编程、调试，完成规定的竞赛项目，具