皮欣

摘 要：近年来，随着科学技术的进步，智能机器人被应用在了小学课堂教学的过程当中。老师在课堂上通过提出问题、讲述教学模式，来引导小学生进行问题思考，发挥学生的课堂自主性，让学生参与到教学模式中去。同时，小学机器人教学在一定程度上激发了学生的学习热情，通过机器人实验操作，提高了动手能力和解决问题的能力。就小学机器人教学案例进行探讨，阐述了以下教学安全中的教学策略，以供参考。

关键词：基于案例；小学机器人；教学策略

一、小学机器人教学策略的实际案例

（一）《智能节能扶梯》的教学案例

在深圳市“機器人进课堂”观摩研讨会上有一堂公开课，讲述了《智能节能扶梯》的教学案例，具体的教学思路如下：

1.学习背景

在各地铁、商场，人们常常发现自动扶梯在没人的时候也在运转，这样的做法会很费电。为此，设计一个节能扶梯至为关键，该扶梯在有人的时候就转，没人的时候就停。

2.具体的设计方案

①在入口处安装一个人体红外传感器，一旦感应到有人，就运行30秒。在30秒之间，持续检测是否有人跟上，若有人跟上，则跳出程序，重新开始，再运行30秒。缺点是未能考虑第二项，且人数较多时不实用，若两人并排进楼梯分别走出，则第一个人走出即停止。②通过判断电梯上的人数来控制电梯的运转。如果人数大于零，则电梯运行；等于零，则电梯停止运行。入口和出口处各用一个人体红外传感器。程序设计时设置变量初始值为0，入口处每进1人，则变量加1，出口处每出1人，则变量减1。判断变量是否大于零。缺点是未能考虑第三项，且人数较多时不实用，若有人并排进电梯，则计数只算一次，导致计数错误。③采用重力感应。在扶梯的每个踏板下方都安装一个触动传感器，只要有人上，踩动踏板触动传感器感应到信号，则电梯启动，一旦离开则停止。此方案考虑比较周全，程序设计也简单直观，容易理解，但是模型搭建不够直观。

（二）《导盲机器人的制作》的教学案例

本案例是关于轨迹识别传感器的应用，要求学生通过编程和搭建，让导盲机器人按规定路线完成一次轨道行走，先通过仿真系统展示，然后在实际场地中加以调试，其教学过程如下：

1.学习背景

很多城市马路两旁的人行道上，都铺设有带有颜色的盲人专行道。盲人看不见盲道，有什么办法可以设计出一个导盲机器人，帮助盲人顺着盲道安全行走呢？

2.设计方案

用轨迹来模拟盲道，利用轨迹变量来进行识别。必须先判断机器人的位置，再采取对应的策略。若在白线的左侧，则右拐行驶，偏右则左拐，不偏就直行。当导盲机器人位于白线的左边缘时，右侧的轨迹识别传感器。探头就可以检测到白线，这时轨迹变量的返回值为2。当导盲机器人位于白线的右边缘时，左侧的轨迹识别传感器探头就会检测到白线，轨迹变量的返回值为1。当导盲机器人正位于白线上时，左右两侧的轨迹识别传感器探头将同时检测到白线，轨迹变量的返回值为3。当机器人不在白线上时，左右两侧的轨迹识别传感器探头将同时检测不到白线，轨迹变量的返回值都为0，判断之后机器人就可以采取相对应的策略。

3.模型制作

团队成员讨论，并设计出程序，仿真成功之后搭建模型，并以社团活动的形式开展竞赛。本案例的教学要点在于让学生明白如何利用轨迹识别来判断机器人与轨迹的位置，通过判断机器人的位置，从而采取相应策略，如果机器人起始时就没有放置在轨迹上，能否让机器人自动寻找轨迹呢？

4.导盲机器人自动寻轨迹的方案解决的问题是：能否让机器人自动寻找到轨迹呢？

（1）方案一：当条件判断中轨迹变量等于0时，用变量来控制直行的时间，每次直行都多出0.1秒来扩大寻找的范围。

（2）方案二：条件判断中当轨迹变量等于0时，加入一个寻找轨迹的子程序。当轨迹变量为1或者2、3时，只要探测到轨迹，就将变量归零，同时跳出子程序，运行主程序。若探测不到轨迹，则绕圈寻找。注意体会这里是用变量来控制直行的时间。变量越来越大意味着绕圈越来越大。这时可以组织学生再进行拓展。

做好机器人模型之后，仿真成功，但在场地上测试时，往往还会出现脱轨现象。这个时候教师可以提出如何进行程序上的优化，加强学生对理想仿真环境与现实的区别的认识。

二、结束语

总而言之，在信息高速发展的今天，让机器人走进小学课堂已经成为一种教学改革手段。通过引入智能化机器人教学模式，让小学生较早地接触智能化设备，将会培养学生的探索和创新思维。为此，相关的教师应该积极地依据教学案例，发展一个适用于本学校机器人教学的模式，积极引进机器人来到小学课堂，帮助学生接触前沿的技术和知识，以促进学生的全面发展。

参考文献：

[1]王小根，张爽.面向创客教育的中小学机器人教学研究[J].现代教育技术，2016，26（8）.

[2]王同聚.中小学机器人教学评价方法的探索[J].教育信息技术，2015（6）.

编辑 段丽君