浅议中学机器人教育的创新教学

浅议中学机器人教育的创新教学

黄秉学

四川省名山中学 四川 雅安 625100

摘要：近年来，国家积极推行新课程改革，随着智能机器人教育在世界范围内的兴起，我国的中小学机器人教育也顺应时代潮流得到了快速的发展，青少年机器人教育逐渐成为当前我国中小学科技教育的重要组成部分，在增强中小学生创新思维能力、动手实践能力以及提升青少年科学素质等方面发挥着重要作用。

关键词：中学机器人教育；创新教学；教学措施

随着时代的进步和发展，创新意识和创新能力已经成为决定一个国家发展和进步的核心因素，这就需要当代年青应当拥有高的创新精神和创新能力。所以在中学机器人教学当中，应当重视学生脑力和操作能力的开发，通过创新教学理念和教学方法充分培养学生的创新思维，将学生培养成为时代所需要的创新实践型人才，现重点探究中学机器人创新教学的开展策略。

一、激发兴趣，培养创新意识

兴趣是影响学生学习效果的第一因素，有了兴趣才会有学习探究的动力，如何激发学生学习兴趣是每个教师值得关注的问题，使得学生愿意主动去思考和学习，对于教学质量的提高具有非常深远的意义。因此在具体的教学开始时，我们需要让学生了解到到底什么是机器人、机器人分类和用途有什么、目前的发展现状是怎么样的、未来的发展趋势是什么，让学生对机器人有一个更全面、更科学的认识，而不是只停留在动画片、电影里的“变形金刚”，同时为进一步学习机器人技术的有关知识打下基础。

二、自主探究，培养创新思维

除了激发学生的学习兴趣，教师还应当在教学中重点培养学生的独立性、自主性，引导学生产生质疑，并且主动地去探究问题。首先教师应当通过多媒体教学设备向学生介绍经典的教学案例，使得学生能够充分地理解和掌握机器人的工作原理。其次，在学生掌握基本的原理以后，教师应当改变教学方式，不再向学生展示完整的作品，以免学生只懂得模仿。教师可以拟定机器人将要实现的功能，然后让学生自己去思考，想要实现这些功能，具体需要哪些机械部件、感应器件和动作器件，学生可以以小组为单位，在小组内共同讨论方案，最终向教师提交一份可行的方案。例如，教师拟定功能——行走的机器人，那么可以将机器人设计成用“脚”走路的机器人，也可以用坦克的“履带”帮助机器人走路，也可以在机器人底部装上“车轮”等等。仅仅只是一个简单的设定，就可以产生这么多的奇思妙想，所以教师应当为学生预留充足的思考空间，让学生能够充分发挥自己的想象力去设计独一无二的机器人。最后，教师要在课堂上引导学生认真地挖掘有价值的问题，引导学生按照正确的思路去解决问题。除此之外，教师还要鼓励学生大胆质疑，使学生能够对事物始终保持积极健康的怀疑态度，而不是一味听从教师的安排。例如，教师可以故意在课堂上说出错误的方案，然后让学生来找出错误，对于最快找出错误的同学给予一定的奖励。

三、勤于实践，提升创新能力

俗话说：“实践是检验真理的唯一标准”，当学生产生了创新意识，教师就应当让学生将创新的想法投入到实践当中，让学生能够在实践过程中不断观察问题、思考问题、寻求问题的解决方案，只有让学生能够有效地将理论与实践结合在一起，才能真正提升学生的创新能力。例如，教师以“避障机器人”为主题开展机器人创新实验活动，学生通过实践活动就能充分了解到刚开始设计的机器人在遇到障碍物以后只会后退，只有通过合理的调试才能让机器人在碰到障碍后不是后退而是稍稍转弯再继续前行；又或者学生可以在探究实践活动中让机器人懂得灵活地躲避多个障碍物；又或者学生可以设计功能，让机器人在成功规避障碍物之后，用发出声音或者转圈的方式表示自己的成功。在“避障机器人”的题目刚刚提出时，很多学生并不能瞬间联想到这么多有趣的想法，而是在实践过程中通过认真地思索和探究，才能迸发出新的灵感，所以机器人实践活动对于学生创新能力的发展具有非常重要的意义。除了让日常教学中，让学生多多参与机器人实践活动之外，教师还可以让学生去参加正规的机器人竞赛，一方面机器人竞赛的比赛主题非常有趣，同时设计方案的要求不受限制，所以学生可以通过各种渠道来完成机器人比赛的各项要求，这对于学生创新思维的开发具有非常重要的意义；另一方面，真实的比赛能够给予学生正面的压力，使得学生能够百分百投入到比赛当中，是一种激发学生创造力的方式。同时在竞赛过程中，学生需要先将比赛的主题和规则转化为实际的技术问题，然后对每一个技术问题可能产生的结果做出多种假想和预测，然后在保证机器人可以稳定运行的基础上，设计出切实可行的方案，最后通过团队的通力合作将创意转化为实际的机器人作品，整个过程对于学生的理论基础、动手能力和创新思维都有相当高的要求。所以机器人竞赛对于学生来说，是不可多得的锻炼平台，教师应当积极地鼓励学生参与到竞赛当中，同时从多个方面给予学生充分的帮助，使得学生可以朝着成功的方向大步迈进。

四、总结语

综上所述，机器人教学是近年来才兴起的新兴教学，中学生机器人教学活动不但激发了学生的学习兴趣，同时对学生的信息素养、创新能力、逻辑思维能力、动手能力、协作能力和解决问题的能力均进行了培养。所以教师一定要转变传统的教学理念和教学模式，使学生能够自主建构知识，发现问题并解决问题，通过各种方式开展创新教学，培养学生的创新能力。