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小学机器人教育的实践与思考

2019-12-20马生权

好日子(下旬) 2019年7期
关键词:动手机器人智能

马生权

提起机器人教育,很多家长和学生都有所耳闻,但又不甚了解。说到机器人教育,不得不说说机器人技术以及它与信息技术的关系。机器人技术综合了多学科的发展成果,代表了高新技术的发展前沿,机器人技术融合了电子、造型、传感器、机械、计算机软硬件、人工智能等当今多项领域的先进技术,它不仅体现了对未来科技发展的认识,也是培养新世纪人才的重要举措。引入机器人的教学将给中小学的信息技术课程增添新的活力,成为培养中小学生综合能力、信息素养的优秀平台。从发展的眼光来看,机器人肯定会越来越普及。比尔盖茨就曾预言说:“未来家家都有机器人!”。随着信息技术教学课程的深化和人工智能技术的开展,在信息技术课堂教学中渗透机器人学科常识与机器人使用远景方面的教学已势在必行。将来会有不断增加的中小学生接触到机器人,机器人教育也会越来越遍及,并且可以学到比计算机更全面的常识,除了可以学到编程语言、程序设计以外,还能学到机电方面的常识,所以机器人进入中小学信息技术课堂教学是当今科技开展的一个必然趋势。

机器人教育是指通过组装、搭建、运行机器人,激发学生学习兴趣、培养学生综合能力。能有效锻炼孩子思维逻辑性,解决问题的能力,动手能力,提高专注力,塑造孩子空间思维与创造性。机器人教育通过专门课程的方式,让孩子了解机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的基本知识。拼装多种具有实用功能的机器人,进行机器人程序设计与编写,使所有学生普遍掌握关于机器人的基本知识与基本技能,让孩子掌握事物背后的原理,解决孩子对事物探索的好奇心。培养对人工智能技术的兴趣,真正认识到智能机器人对社会进步与经济发展的作用。

日本、韩国、俄罗斯、欧美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。机器人教育进入中国,虽然发展速度很快,一些地方已试行将机器人教育作为选修课进入课堂。但是总体来说我国的机器人教育还是相对滞后的,许多家长对于机器人教育这个名字还是很陌生的,因此,中国许多家长对于机器人教育的理解上就是“玩”。我国要赶超世界教育先进水平,必须大力加强机器人教育。习近平主席强调:落后就要挨打,发展才能自强。在发展和改革的关键时期,空谈误国,实干兴邦。要实现中华民族伟大复兴的“中国梦”,我们比任何时候都需要创新型人才,人才需要培养,而机器人教育无疑是最佳途径之一。开展机器人教育,有助于使我们在机器人时代走向世界前列。

在我国灌输式的教育是传统的教育模式,学校里的孩子就像窑场里制造砖头一样,是一个模子里造出来的,我们推崇学生与老师保持高度一致,标准答案只有一个,行为模式也只有一个。在这样的学习模式与环境下,孩子哪来的想象力和创造精神呢?不仅如此,孩子的学习主动性很难被调动起来,学起知识来更加的枯燥与乏味,这样不是正与家长将孩子送到学校学习的初衷相反了吗?通过机器人教育,在机器人搭建过程中,需要涉及物理、数学、工程结构上的原理,孩子得考虑各方面的因素绘制设计蓝图,然后才能用零件搭建出自己设计的机器人。这就要求孩子具备细致的观察力。渐渐地,孩子会发现不仅自己的动手能力提高了,见识也增长了。

機器人教育是一个让学生更加自信的教育。机器人的课堂是由无数个大小任务组成的课堂,每一位学生,无论他多么的不自信,也无论他的文化学习成绩多么的不好,在机器人活动过程中都会因为能够完成与他相适应的任务而充满自信,每一个人都会体会到:“我行!”。

机器人教育中非常重要的一点就是逻辑编程。机器人是通过一整套严密的程序来实现设计者的要求的。因此,只有经过严谨而周密的思考,编写出一套好的执行程序才能达到自己的设想,让机器人按照自己的意愿来行动。这种逻辑思维能力对孩子的智力发展非常重要,是机器人教育中最重要的一种能力培养。学习型机器人的逻辑编程软件不是生涩难懂的各种代码,而是形象生动的图形化界面,使得对孩子的逻辑思维训练变得更加容易。一堂科学性、趣味性、互动性十足的机器人编程课会让孩子亲身感受到科技的魅力与神奇。

机器人教育是一个让学生提升智能(智力)水平的教育活动,美国教育学教授霍华德·加德纳将人的智能(智力)分为言语智能、逻辑数学智能、空间智能、肢体动觉智能、人际智能、自省智能、观察智能以及音乐智能这八个智能水平。除了音乐智能在机器人教育过程中表现的不是很明显外,其它各个智能水平都可以机器人教育活动中得以体现和提高,如:在向同学介绍自己的作品和撰写研究报告过程中提高言语智能;在程序设计和编写过程中提高逻辑数学智能和空间智能;在动手实践过程中提高观察智能和肢体动觉智能;在協同合作中培养人际智能;在失败的教训中提升内省智能等等。加强动手能力的培养是开发孩子智力的重要方式。机器人学习就是一个完全由自己动手搭建、编程、调试、操作、运行的过程,对孩子的动手能力的培养比其他方式更全面、更丰富也更好玩,深受孩子的喜爱,是培养孩子动手能力的最佳途径之一。

学生的能力结构通常有:想象力、创造力、创新力、耐挫折力、实践能力、思维能力,发现、分析、解决问题的能力等,而每个学生的能力结构通常是参差不齐的,在机器人教育活动过程中,可以让每一个孩子充分发挥自己的能力特长,并使这种能力得到进一步提升,最终达到全面发展。

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