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论机器人教育在小学阶段的应用

2018-06-05姚晨静

神州·下旬刊 2018年4期
关键词:机器人孩子教育

姚晨静

摘要:近年来,机器人教育越来越受到国内外专家学者的关注,我校也与时俱进,特设了虚拟机器人校本课程。本文,浅谈机器人教育的意义和措施。

关键词:机器人教育;意义

一、研究背景

“你是我的小呀小苹果,怎么爱你都不嫌多”,这是一首耳熟能详的歌曲。那么,你见过跟着歌曲节奏起舞的机器人吗?别惊讶,智能机器人目前正走进我们的生活。我校学生都对跳舞机器人非常了解。

随着信息技术的日益发展,信息素养、综合能力的重要性越来越得以体现。随着新课程改革的步伐,小学信息技术的课程安排也与时俱进,加入了机器人编程的相关内容。根据我的教学经历,以下谈谈关于机器人教育在小学阶段的认识。

二、学习机器人课程有什么意义?

1.激发学习兴趣。大多数大人听到机器人三个字的反应是高端,难懂。但是,我们的孩子听到的反应卻很可爱,机器人是人吗?机器人要吃饭吗?机器人要生宝宝吗?我好想有个很厉害的机器人!从这些可爱的反应中,我们可以看出孩子们对机器人感兴趣,想研究,想探索,想玩。可别小瞧这玩,玩中有大智慧呢。兴趣是最好的老师,如果我们正确引导孩子,就算孩子最终没研究出高端机器人或者参加比赛没有得到好成绩,但我相信这个探究的过程是很美丽的。我们都需要像保护小生命一样,好好保护孩子的好奇心和兴趣。

2.培养学生创造力,动手能力和想象力。机器人的学习一般包括结构的拼装和程序的编写。拼装结构类似3-4岁幼儿即可玩的积木拼建。幼儿阶段玩过了,小学阶段再来玩玩,而且是更高级的玩法,锻炼及提高动手能力的效果是很明显的。另一方面,因为是孩子,孩子拥有无限的想象力,他们能根据主题来想象,然后进行搭建,创造力便具体化。

根据我在课外机器人辅导班的经验,很多家长会有这样的经历:孩子搭建的作品,我们明明看不懂,也看不出像什么,但看到孩子那么自豪,热情地他的作品和想法的时候,似乎有说不完的话语和满满的自豪感,家长们的反应都是一致的:我们要好好地共同地用心地守护这份纯真。而这也体现了家长进步的爱。

3.培养逻辑思维能力。机器人学科除了设计到搭建,还涉及到编程。而编写的程序又跟多学科有关:比如物理,数学,科学等,在理解程序的过程中,逻辑思维的能力也有所提高。比如,程序的结构必须是:主程序——循环——传感器——条件分支——执行动作——结束。这样的顺序,由小学生来理解,可能需要花费很长时间。但当他理解透了,他的逻辑思维就形成了。当然,这里的程序编写并不是像大学c语言那样复杂,而是简化的图形化界面,学生更加通俗易懂,也更喜欢,另外可爱的编程界面也更加人性化。

三、机器人教育有哪些内容?

在实际生活中,人工智能早已被广泛应用。例如,上天——登月探测,入地——废墟搜救,排爆等。在日常生活中,也随处可见,例如管理交通的智能检测设备,交通警察经常使用的酒精检测仪,酒店门口的红外检测门。

智能机器人,这一名词并不陌生。那么,在小学阶段,学生可以学的机器人内容包括哪些呢?

1.是关于智能机器人的理解。先初步了解机器人世界是怎样的丰富多彩。这里可以提供案例:搬运机器人,搜救机器人,反恐机器人等。

2.分析机器人的构成:机器人本体和控制系统。机器人本体是机械部分,控制系统即计算机,相当于人的大脑。感知系统相当于人的五官。这些都会安排具体的章节学习

3.畅游编程乐园。以任务为主线,每个章节掌握一个语言结构。

四、小学阶段机器人教育的预期效果?

目前,教育部电教馆已经越来越重视机器人进学校。每年都会举办各式各样的竞赛比赛。这对学生而言是福音。一来,可以在竞赛现场见识到各种智能机器人,集百家之长;二来,自己也有个切磋技艺的舞台。这个竞赛跟体育竞赛类似,参与者会体验到一系列复杂的情感经历:紧张,遇到困难,想法解决困难,完成任务,无法完成任务等诸多心理情感,对其也是一种锻炼。对于集体而言,比赛也是增强集体凝聚力的渠道,可以培养集体荣誉感。

总结起来,机器人教育具有以下几方面的重要性:

1.学生能更多地了解机器人的相关知识,了解机器人的发展应用,理解机器人概念。

2.通过机器人课程的学习,学生能了解关于传感器的知识。学习编写简单的程序,动手能力,协调能力和创造能力得到了培养。

3.机器人教学模式体现了学生的主体地位和老师的主导作用,有利于发挥学生的自主性,主动性。

4.体现了新课程改革的需要。机器人的学习跟语文数学英语这些学科学习的不同之处就在于,它不是用考试来检查学校效果。它有自己的一套评价体系,没有硬性的满分及格分规定。由此可见,评价更加多元化。这也是顺应现代信息社会评价体系发展的趋势。

五、机器人教育的实践情况

为了让青少年学习,探索机器人,了解机器人的相关知识,引领他们走进机器人领域,为机器人科技的发展做出贡献,一些机器人公司开发出了价格低廉,结构简单,易于组合变成的机器人。这些机器人是高端机器人的缩小版。它与普通机器人的结构相似,但形状小很多,可以像积木那样拼装搭建,也同样具有传感器,控制器,但是这些元件价格比较低廉。一般不适用于完成实际的探险救人服务的任务,但是对于开展研究、教学、探索、实验,却有举重轻重的作用。

小学阶段引进机器人教育,重在培养学生的信息素养,提升综合素质。机器人只是一个手段、媒介,相当于换一个有趣的方式来促进信息素养的培养。机器人教育走进中小学必然成为趋势。

目前,学校学习机器人的途径主要是机器人课或者称第二课堂,机器人作为一个第二课堂是非常有趣和有用的。但是,因为师资和设备所限,一个机器人课堂能收纳的学生并不多,大概十来个。根据学生们的反应,学习机器人课程并不会影响到其他学科的学习,机器人课堂一般的授课模式是:教师先讲解主要内容,接着布置任务,学生操作,教师巡视帮助。

参考文献:

[1]蔡自兴.机器人学.北京.清华大学出版社,2000

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