“教”积跬步“学”致千里

“不积跬步，无以至千里”出自荀子的《劝学》，这句话充分说明了开展智能机器人教学过程中会面临各种状况和问题。根据多年教学经历，笔者发现通过智能机器人培养学生具有更多的综合素质能力，不是立竿见影的事情，而是一个长期积累的过程。得出上述结论的依据是“中学生编程态度及能力的现状调查”问卷统计结果。本次问卷调查抽选新入学的初中一年级和高中一年级部分学生，问卷设计主要针对学生的计算机操作技能、对智能机器人的态度以及智能机器人学习经验等，问卷还加入了考查算法的题目。调查问卷共发放121份，收回111份（其中，有效问卷97份），问卷统计显示“计算机操作技能较熟练”的只占32.99%，表明大部分学生在计算机水平方面还停留在简单的操作上，如进行简单的网上阅读、娱乐、社交聊天的基础操作，仅有8.25%的学生接触过智能机器人编程如C++或Python等。在97份有效问卷中，仅有13人对智能机器人的学习充满兴趣，占总人数的13.40%，因智能机器人专业性太强，大部分学生对它知之甚少。从调查中可看出，对学生开展智能机器人教学情况形势严峻，不容乐观，这就意味着开展智能机器人教学将会是教师不得不面对的“硬”仗。一、学生“学”的过程中遇到的困难和应对策略（一）找生源困难——力求争取主动1.有超前意识，提前规划信息技术作为考查科目，重视的学生比较少，参与的学生则更少，可以将挑选学生工作前置，如挑选初中生就可以到小学去招收，进而想办法招到好生源。只要学校重视，经过系统教学辅导后是比较容易出成绩的。2.明确对象，针对性强如何在每个年级挑选目标对象？一定是具备逻辑思维能力、自主学习能力、动手能力强的学生比较适合智能机器人的学习。根据以往经验，这些学生的主课成绩也是名列前茅，综合能力是年级里最强的。3.点面结合，优中选优成绩好的一定是适合智能机器人的学习吗？答案是不一定。教师可以扩大挑选的范围，让更多学生去尝试，再去确定合理的选拔措施，如设计有区分度的任务，试卷内容以机械构造类、编程类等题目为主，这样的任务对培养综合素质能力既是挑战，更是激励。（二）定军心困难——获得多方支持1.多方交流，争取好结果在学生刚刚接触智能机器人时，家长担心智能机器人涉及的知识太专业，学习智能机器人投入太多时间从而影响主课成绩，如我们曾经组织学生参加每年的中小学信息技术创新与实践大赛，平时的45分钟课堂时间肯定是不够的，只好利用中午休息时间来调试机器人，还没有上一个月，家长反映下午第一节课这些学生精神状况不是很好，或者成绩就有了波动，马上有家长提出要退出参赛队伍。由此可见，通过有实效的沟通换来家长对智能机器人教学的理解和支持是非常必要的。2.解决困难，体现团队关爱刚开始，学生对学习智能机器人的意愿通常不会很强烈，教师须尽力帮助学生解决课堂内外的实际困难，学生才会没有后顾之忧参加智能机器人的学习，如学生想在家使用电脑，教师就要跟家长、学生进行沟通，保证规定时间段使用电脑。这个问题将使学生自主学习的天赋得到很好的发挥。（三）求发展困难——提升教学效果1.创设良好学习环境，从兴趣入手教师可以创设一个能给学生自我思考的时间、自我尝试的空间、自我表现的学习场所。例如，通过搭建汽车来引导学生思考，哪些模块可以设计成活动的？如果通过马达和齿轮，动力怎样实现传递是最合适的？这样就可以把齿轮配比解释清楚，其中所涉及的齿轮、传动轴、模块之间的摩擦力等知识点可以在实践中传授给学生，这样的话，教学效果就会大大提升。2.保持平常心，以鼓励为主当学生刚刚开始给智能机器人编写程序时，他们会犯各种各样的错误，如语法错误、拼写错误、使用程序模块错误等，教师应耐心给学生介绍智能机器人设计过程中如何避免这种错误，应给以学生宽容和鼓励，培养他们的自信心，激发他们的学习兴趣，相信未来他们也会给你带来不一样的惊喜。3.构建新的知识体系，改变学习的方法智能机器人的知识点之间是相互联系的，是一个不断递进学习的整体，教师需根据学生情况，不断调整知识点的难度，才能帮助学生找到各个知识点联系的线索，帮助学生建构知识体系，以便于学生根据相关知识体系进行更深入地学习，如智能机器人既包含软件编程又包含硬件，其中编程包含了两方面，分别是：软件编程和机器人编程。初学者可以学习从图形化编程“编程猫”入门，再逐步过渡到如Python代码编程的学习。在编程教学体系的大背景下，不结合学生能力情况去讲解知识点，不注重知识间的前后联系，会造成学生编程知识点的“人为”割裂。二、教师“教”的能力要求和提升途径（一）教育要改变，教师要先成长教育要改变，教师要先成长，这一点已经逐渐成为教育界的共识。智能机器人教育要从理想落地于每日的实践教学，教师就要在理念与素养上进行灵活地自我更新与重塑。由此可见，要推进智能机器人教学开展就必须首先打造一支富有学习力、充满创新力、敢于向前奋进、打破思维桎梏、拥有跨文化视野和能力的教师队伍和管理队伍。（二）个人教学素质要高进行智能机器人教学教师本身应该具备较高的教学素质，如表达能力、应变能力、解题能力都应该较强。在熟悉智能机器人教学的同时，也要熟练掌握智能机器人教学的知识体系以及解题方法。作为指导教师应该知晓学生思维的特点，掌握学生学习中的难点，适时提供合适的指导，引导学生了解智能机器人的功能、结构和工作原理，解决学习中的困难，同时提高学生的综合素质能力。（三）教学要准备充分智能机器人的价格昂贵，更新速度快，教师可以先到智能机器人仿真平台进行学习，通过仿真平台在计算机上模拟出真实环境下智能机器人的调试与控制。再购买少量的真实机器人器材在学习后期进行实践使用，在真实的实践活动中进一步检验所学的理论知识。在教学中，首先根据图纸搭建机器人；其次利用编程软件，根据地图编写程序；最后通过数据线下载到学生搭建的机器人中，学生就可以看到机器人按照程序沿着规定路线移动，学生的兴趣就被激发起来。教师设计多层次、多角度学习任务帮助学生形成符合个人特点的思考和解决问题思维方式，引导学生以正确的态度面对调试中出现的“挫折”和“错误”，鼓励学生勇于尝试、勇于改进，从而在不停试错的过程中一步步提高学生的自主动手能力。（四）发挥教研组集体的力量每个学校的信息技术教研组都是各种人才汇聚的地方，每位教师都有自己擅长的学科领域，在智能机器人教学中将内容合理分块，安排熟悉该领域的教师负责，分工协作，可以发挥集体的优势，提高智能机器人教学效率。智能机器人教学是一项非常艰难的工作，在教学过程中学生可能会让教师失望、沮丧，甚至迷失方向，这就需要教师在智能机器人教学中能秉承着“积跬步以至千里”的教