浅议智能机器人走进中小学课堂

1、浅议智能机器人走进中小学课堂关键词 智能 机器人 基础教育 程序 素养 创新摘要纵观人类历史的长河，科学技术一直发挥着关键性的作用，但教育不跟进是要落后挨打的。近代世界科学技术的迅速发展，已经从感性认识上升到理性认识，已经有了能够指挥科技发展的先进科技教育理念，西方强国对于青少年科技教育的重视程度是有目共睹的，而电脑机器人活动就是其中的一个重要形式。在我国，随着教育信息化的发展，“校校通”及“班班通”工程的推进，智能机器人技术向教育领域的渗透已有呈加速发展的趋势。教育部在2003年中小学电脑制作活动中特意添加了机器人灭火项目和机器人足球比赛项目，极大的推进了智能机器人在教育领域的发展。近几年来

2、各省市的许多中小学也都开展了机器人活动，但绝大部分都是以校内科技活动小组的方式出现，并没有真正完全的进入教学课堂。我校虽自2003年就开展了机器人活动，也在全国各类青少年机器人竞赛活动取得较好成绩，但仍是以科技活动兴趣小组的形式进行。下面就我校实际结合当前科技教育现状谈谈本人对智能机器人进入中小学课堂的些许认识。一，智能机器人教育在基础 中的作用中小学信息技术发展到今天，其内容也随着信息技术的发展而不断变化，但信息技术课即是电脑课的观念根深蒂固，究其原因主要是因为多年来计算机作为教学载体成为中小学信息技术教学的唯一工具，而这种状况也就决定了中小学信息技术的教学内容。但智能机器人作为中小学信息技

3、术教育领域新载体的出现，改变了这一现状，它不仅充实了信息技术教学的内容，也极大的改变了绝大部分人队信息技术的认知，使中小学的信息技术教育更全面的体现出信息技术的内涵。智能机器人技术融合了机械原理、电子传感器、计算机软硬件的人工智能等众多先进技术，其作为学生能力、素质培养的智能平台之一，必将承载起信息技术教学新载体的任务，给信息技术基础教育带来新的活力。其在基础教育中的作用主要体现在以下几个方面：1、打破学生对智能机器人的神秘感 什么是智能机器人？很多人的认识可能仅来自于科幻片，其实机器人并不像许多人想象中的那样神秘，也不是单纯的外貌酷似人的机器人。三国时期诸葛亮设计制作的“木牛流马”，汉朝发明

4、的指南车等都课算作机器人。而在现实生活中，机器人就在我们身边，电梯、红绿灯、空调、洗衣机等都是形式的机器人。实际上的机器人应该是“能自动工作的机器”，它们有的工作非常简单，而有的功能却又极其复杂，但基本都具备以下三个特征;身体：是一种物理状态，具有一定的形态。机器人的外形主要取决于你想让它做什么工作，其功能决定了机器人的大小、形状、材质和特征等等。大脑：就是控制机器人的程序或指令组。当机器人接收到传感器的信息后，能够遵循人们编写的程序指令，自动执行并完成一系列的动作。动作：就是机器人的活动。有时它即使根本不动，也是它的一种动作表现，任何机器人在程序的指令下执行某项任务，必定是靠动作来完成的。2

5、、加强了学生对程序设计的感官认识作为信息技术学科教育重要内容之一的程序设计课程在培养学生分析问题，解决问题的能力和培养学生创造性思维等起着得天独厚的作用。但对于初学程序设计的学生来说兴趣是学习的动力，而以往的程序设计媒介很难使初学者看到程序设计的应用效果，体验不到成功的乐趣，这正是程序设计教学中的组要缺陷。而智能机器人在中小学信息技术中的出现很好的弥补了这一缺陷，让学生通过为机器人编写程序来学习程序设计是程序设计教学入门的最好办法。学生会在学习机器人编写程序的过程中获得成功的喜悦，建立成功的信心，从而培养了程序设计学习的兴趣。3、智能机器人将会成为中小学生综合能力与素质培养的平台智能机器人集信

6、息技术中的传感技术、人工智能技术、计算机技术和通信技术为一体。综合了数学、物理、化学、生物、机械、电子、材料、能源等众多领域的科学和技术知识。学生在学习智能机器人的过程当中，可以充分培养动手能力、创新能力、综合能力和协作能力。在机器人硬件搭建和控制程序编写过程中，学生必须充分了解智能机器人在结构功能、工作原理及其最终要完成的任务。同时还要了解各种传感器的结构及功能、并且会通过程序来对其进行控制。而当前中小学开展的机器人教育主要是为了学生参加各类竞赛而开设的，而各级电脑机器人竞赛很多都是以多名队员组队的形式参加，这就要求参加学生要有高度的团结协作能力。二、智能机器人进如中小学课堂的必然性科技推动

7、教育，知识改变命运。人类社会正在经历一场全球性的科技革命，无论在物质生产领域、社会生活领域还是在科学研究领域，科学技术都得到了广泛而积极的运用，科技进步日益成为推动人类社会文明进步的一个重要力量。同时，也对教育提出了严峻挑战。当今世界各国纷纷把改革和发展教育作为参与国际竞争的首要战略对策，科技教育受到了前所未有的关注，特别是高科技教育已经成为重中之重，所以在基础教育中注入高科技教学内容已刻不容缓，智能机器人教育走进我们的课堂已经成为必然趋势智能机器人技术融合了机械造型、电子传感器、计算机软硬件和人工智能等众多先进技术，而这些充分体现当代信息技术多个领域的重要内容，更是智能技术的结晶。其在教学中

8、作用主要体现在以下几个方面：1、使学生了解智能机器人的发展和应用现状，理解智能机器人的概念和工作方式，为进一步学习智能机器人技术的有关知识打下基础。2、使学生了解智能机器人的传感器和驱动装置，学习编写简单的智能机器人控制程序，提高学生分析问题和解决问题的能力。3、通过机器人竞赛和完成各项任务，是学生在搭建机器人和编制程序的过程中培养动手能力、协作能力和创造能力。4、充分的体现了学生的主体地位和老师的主导作用，培养了学生良好的科学素养。5实现与国际接轨的需要。日本、美国等一些发达国家高度重视机器人学科教育对高科技社会的作用和影响，已在信息技术课与课外科技活动开设了有关机器人的课程内容。要赶超世界

9、教育先进水平，必须大力加强机器人教育。 6迎接智能机器人时代的需要。机器人的广泛应用将极大促进社会生产力的发展与产业结构的调整。开展智能机器人教育，有助于使我们在智能机器人时代走向世界前列。三、智能机器人进入课堂的教育意义教育部信息技术课程标准专家组组长李艺曾说过：“学生们通过设计、组装各种机器人，不仅加深了对电学、力学、机械原理等知识的了解，还能掌握日常生活所需要的各种技能，这将使孩子们受益终生。”机器人教育走进中小学，开发机器人教育功能和教育价值，对推进素质教育，培养中小学生的信息素养和技术素养，提高中小学生的创新和实践能力，具有重要的现实意义和战略意义。1、机器人教育可以培养学生信息素养

10、和技术素养所谓信息素养，是指利用利用信息技术手段（如Internet，计算机等）积极主动地开展收集信息、判断信息、处理加工信息、表现信息、创造信息、合情合理地发送或传播信息能力的培养。2技术素养是指的是使用、管理、评价和理解技术的能力。3技术素养首先要求学生具有一定的基本技能，同时对于技术与设计的原则要有明确的思想认识；在情感上要乐意学习技术、掌握技术、从事技术活动；技术素养还表现在学生具有一定的技术创新能力和创造才能；技术素养还表现在学生能在学习、掌握技术的同时，感悟到技术的文化内涵等人文因素。2、机器人教育可以培养学生创新能力在多数情况下，学生表现出的创新，是他们想出了解决问题的办法或策略

11、，尽管这些方法或策略对老师来说是早已熟悉的，但对学习者本人来说却是新鲜的独特的，是有意义或具有社会价值的，这就是学生的创新。机器人教育以学生为主体，在教师的引导下以任务驱动进行个性化教育，因材施教，突出培养学生的创新精神和创新能力。因此，机器人教育是培养高素质创造性人才的好素材，是开展创新教育的重要方法。尽管机器人教育尚处于起步摸索阶段，面临很多考验和挑战，但是机器人教育的意义和功能已经逐渐被各界认可，机器人教育的的形式和载体也在不断地开拓和发展，机器人教育受科技发展的影响，其创新性、实践性、发展性非常强，对学生的技能教育、科技的社会化都具有重要的意义，会在教育内容和教育形式等方面给我们带来更

12、多的惊喜与期待。四、机器人教育面临的问题目前, 机器人教育已经越来越被人们所关注, 机器人教育的各项活动也在学校中得到一定程度的开展, 但是所存在的问题也不容忽视:1. 机器人教育的教学目标尚欠科学。小学、初中、高中机器人教学的分阶段目标的划分不够明确与合理, 导致相关教材的区分度低、特色不强。2.缺乏科学规划与教学设计。目前机器人教学的“教材”质量不高, 大多属于“产品说明书”或“用户指南”式的, 缺少课程与教学专家的参与和指导。3.教育机器人产品缺少规范。目前教育机器人的品牌十分繁杂, 并且大多自成体系, 互不兼容, 开放度低。另一方面, 适应于不同学段的性能价格比高的教育机器人产品却很少

13、。4.教育行政部门不够重视, 缺少从教育视角进行的研究。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。虽然企业在初期为此做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, 目前亟需教育行政部门、教学研究机构给予充分的关注、协调与引导。总之，我国中小学智能机器人教育方兴未艾，有识的信息技术基础教育的决策者和工作者应该抓住这一教育改革创新的先机，思考未来社会对人才培养的需求，让我国中小学信息技术教育走在世界前列，为培养高素质的人才打好基础。参考文献：1 徐晓东.信息技术教育的理论与方法M.北京：高等教育出版社，2004.2 徐爱萍.让智能机器人走进中小学J.机器人技术与应用, 2004(1).3 郭善渡.大力推进