耿枫 尚防亚

摘要：“互联网+教育”背景下，我国教育行业迎来新的挑战，“人工智能”出现在“十三五”规划纲要中后，对“人工智能”的应用提出进一步要求，需要在中小学有序推广机器人教育，从而使学生在中小学阶段就可以接触到“人工智能”，进而对“人工智能”相关知识产生兴趣。而在高中机器人教学模式中，需要对教学活动结构框架以及具体的活动程序进行深入研究和讨论，从而在宏观上将教学活动进行整体掌控，并将教学活动中各要素间关系、功能捋顺，与此同时，具体的活动程序也更要体现教学模式的可实践性和有序性。下面就“互联网+教育”背景下高中机器人教学模式进行深入探究。

关键词：互联网+教育；高中；机器人教学；模式；探究

一、引言

“互联网+教育”背景下，我国教育领域需要打破传统教育理念，创新教育思想，将互联网优势充分发挥，为学生打造不一样的教育平台，丰富学生的学习视野，推动其在“人工智能”的引领下，树立正确的科学观和学习观，培养学生对科学技术的探究兴趣。当前国内外机器人教育现状存在较大不同，需要教师明确当前的机器人教育情况，从而探究出最适合高中的机器人教学模式，如理论结合实际，突出学生学习主体；开展主题剖析，引导学生自主剖析；创建互动课堂，推动学生合作交流；确定探究目标，培养学生创新能力；灵活学习模式，满足学生求知需求；多元评价方式，满足学生学习成就感；以及应用多种研究法，顺利开展教学活动，等等，最终有效培养高中生的科学素养，顺利完成教育目标。

二、“互联网+教育”背景下提出机器人教育的背景

在西方發达国家，机器人教育不仅要求学生学习机器人相关知识，同时机器人也开始为课堂教学提供服务，并且在中小学都开设相应的机器人教育课程。在我国，机器人教育起步较晚，并且并没有成为必修课程，更多是以社团课程或者兴趣爱好课程存在。随着“互联网+教育”模式出现，机器人教育逐步引起教育界重视，尤其是在经济更为发达的国际都市，都已经开展了机器人教育课程，增加人工智能普及课程，但当前机器人教育并没有被列为必修课，还是以社团等非统一课程内容的形式存在。

三、机器人教育的优势和意义

（一）利于学生工程思维和计算思维的培养提升

学生在学习机器人理论知识后，会动手设计并搭建机器人，这个理论转为实践的操作过程中，需要学生有一个整体规划，并将整体规划进行再一次的细化，分成不同的小模块，一步步解决。其中将涉及计算机编程知识，这时就需要学生有计算思维引导，有效优化整个编程策略；在机器人教育中多采用项目式和小组式教学模式，学生间会有一定的比拼，这时，学生需要在对机器人进行模拟设计时，对机器人系统，整体结构以及流程步骤等有一个整体安排，这时将培养学生的工程思维，利于其结合实际情况做出最佳的策略判断。

（二）利于打破传统大班式教学模式，开启个性化教学

传统学科知识教学时，多采用大班式教学模式，由教师在讲台前将理论知识讲解给学生知道，学生在课桌前记笔记，并在为数不多的实践中应用。而机器人教育则将打破传统的大班式教学模式，开启个性化教学模式，主要模式为项目式教学或者小组合作教学模式，重点突出学生的学习主体地位，教师作为辅助的角色存在。教师根据学生课堂学习进度做适合的教学引导，针对学生出现的问题，进行针对性指导，体现“点对点”教学，利于不同学习能力的学生都能得到专项指导，最终在实践中激发学习兴趣，培养探究能力，助力学生综合发展。

（三）推进人工智能教育发展

人工智能是一门以计算机科学为基础，由多个学科知识融合后，研究开发用于模拟人的智能的理论和方法，是一门新的学科。人工智能领域包括机器人、语言识别、自然语言处理和专家系统等。高中生在参加机器人教育时，会了解并学习简单的机器人设计方法，从而在实践中将物理、数学、科学以及技术等多学科知识融合后应用，进而对人工智能有进一步的学习和理解，将有效推进人工智能教育发展。

（四）符合国家对人才的培养目标要求

从国家不断对教育出台各种治学政策中可以看出，当前国家及社会对人才的需求标准越来越高，其中教育目标更明显指出，要全面培养学生的综合素养，发展各学科素养，助力学生树立正确的人生观、价值观和世界观，养成终身学习的良好习惯。在高中机器人教育中，其主要是采用项目式教学或者小组合作教学模式，在这样的先进教学模式中，学生的自主探究能力，合作探究能力以及团队协作能力都将得到有效培养。为此，在“互联网+教育”背景下，机器人教育优势是显而易见的，其教育意义更是巨大，符合国家对人才的培养目标要求。

四、“互联网+教育”背景下高中机器人教学模式探究

（一）理论结合实际，突出学生学习主体

理论结合实际，突出学生学习主体，这是基于高中生的学习能力和机器人教育理念提出的教学思想。学生是学习的主体，只有当学生的学习内驱力发挥作用时，其才能指导学生对机器人教育内容产生学习兴趣，进而形成探究想法，不断研究学习，获得良好学习效果。与此同时，为使得教学效果更突出，学生的学习主体作用充分发挥，机器人教学内容要坚持层层递进式教学原则，从学生熟悉的现实生活出发，结合教学内容，为学生营造适合的生活化情境，以便于在最大程度上激发学生的探究兴趣，为下面的机器人教学做好良好铺垫。有研究表明，当处于熟悉环境中时，人的情绪是放松的，精神伸展性良好，可以将日常忽略的知识点再一次进行应用提炼，发现更多可用知识点，进而在机器人教学内容学习时，可以轻松掌握。在以往的教学活动汇总，每一次教学活动开展前，教师都需要针对学生的能力特点设定教学目标，但在机器人教育中，则需要重点突出学生的学习主体性，学生根据教师理论教学内容，开始模拟练习，并积极地投入到机器人教学内容学习中，进而最大限度地使学生的创造力激发，获得更好教学效果。

（二）开展项目剖析，引导学生自主剖析

开展项目剖析，引导学生自主剖析，这是基于教育学家陶行知的教育思想提出的教学思想。著名教育学家陶行知先生曾经表达过这样的教育思想：任何有效发明的出现，都需要有一个“问”来启发。简单而言，当有问题提出时，才会有想要解决问题的想法，进而将问题有效解决，获得成功。在高中机器人教学中，这样的教学思想同样适用，若学生对机器人教学知识没有一个想要提问的想法，那么其创新思维将难以发挥作用，最终学生对机器人相关知识的学习是无用的，并不会为学生带来有效的学习引导[3]。在高中机器人教学中，教师需要将以往“教”的方式进行革新，不再是单纯在教师讲解，学生学习并练习应用模式，而是教师设计一个项目剖析活动，以问题为导向，为学生创设积极的问题情境，推动学生在学习中寻找问题答案，在寻找答案过程中，发现新的问题。在问题提出解决这个良性循环下，学生对机器人技术知识会有新的认知，将打开机器人技术知识的大门，从知识的外围，到知识内部，逐步从“听学习”转变为“提出问题、解决问题”，在这样敢于“问”的新型学习模式下，有效提升学生的自主学习力，提高学生的创造力和探究力，培养学生的工程思维和创造思维。

（三）创建互动课堂，推动学生合作交流

创建互动课堂，推动学生合作交流，这是基于提升机器人技术教学质量而提出的教学思想。在传统的课堂教学活动中，学生一直处于被动学习状态，教师讲多少知识，学生学习多少知识，教师安排什么样的习题练习，学生就按部就班地完成，并没有深入研究课堂学习知识的深层内容，更对练习题的完成价值没有过多关注，导致学生的创造思维和探究思维一直处于没有激发的状态。在互动课堂教学氛围中，学生的心情是愉悦的，心理压力是最小的，可以勇敢地尝试一直没有尝试的做法，更利于学生创新思维发挥作用。在机器人教学活动中，不仅要学生间进行积极互动，教师与学生间也要积极互动，教师有效引导学生的思维，激发学生主动性与积极性，最终有效培养并提升学生的创新能力。机器人理论知识讲解时，需要学生对物理知识、科学知识、数学知识以及工程类知识等多个学科知识都有一定的掌握，并且将这些学科知识进行融合后应用到机器人模拟设计中，但一部分学生仅了解一部分知识或者知识学习深度不够，并不能很好地学习并理解机器人理论知识，这时，教师创建的互动课堂将会充分发挥教学作用，为学生间、教师间搭设交流平台，利于学生交流、讨论、合作。

（四）灵活学习模式，满足学生求知需求

灵活学习模式，满足学生求知需求，这是基于创新原有教学模式而提出的教学思想。在原有的教学活动中，教师都是先制定教学模式，接着，教师按照既定模式进行教学活动，这样的规划性教学模式虽然在其他传统学科教学中取得良好的应用效果，顺利指导学生掌握学科知识，并培养了学科素养。但在机器人教育中，这样的规划性教学模式却存在较大弊端，首先就不利于学生创造性思维培养与发展，更不符合机器人教育思想[4]。在“互联网+教育”时代背景下，高中机器人教学模式需要创新，采用灵活的学习模式，从而满足不同学习能力，不同学习层次学生的学习需求。高中生存在较大的个体差异性，对新知识的学习正处于摸索阶段，这就导致学习能力较强，思维较为活跃的学生可以获得更好的学习效果，而对于一部分学习能力较弱，思维活跃不佳的学生而言，其难以在同样的学习时间下，将机器人技术知识学懂、学会。机器人技术相较于其他学科知识学习特点来看，具有高抽象性、高逻辑性、高技术性等特点，教师在开展机器人技术教学活动时，若按照规划性教学模式进行按部就班式教学，则将会使得教学进度出现偏差，一部分学生没有学够，一部分学生还难以消化。为此，高中学校在确定机器人教学模式前，可以利用互联网优势发起一个讨论话题，收集学生的学习态度和学习观点，并邀请學生就机器人教育模式开展方式进行积极讨论，并提出合理化建议。学校针对学生提出的合理化建议进行研究讨论，最终确定符合学生心理需求的教学模式，顺利开展教学活动，满足学生的求知需求。项目式教学模式和小组合作教学模式都是较为适合高中生学习机器人知识的教学模式，可以满足不同学生的不同学习需求，并且获得良好的学习效果。机器人教学与其他学科教学存在的最大区别是，教师要明确以激发学生对机器人技术的学习兴趣为主的教学目标，接下来的教学活动、教学手段都是为不断激发学生探究兴趣而存在的，这样学生的创造性思维和创新性思维将一直发挥作用，推动学生自主学习并掌握机器人技术。

（五）多元评价方式，满足其学习成就感

多元评价方式，满足学生学习成就感，这是基于将机器人教学价值最大化而提出的教学思想。在“互联网+教育”背景下，高中生对机器人技术的学习并不仅局限在学校开展的教学活动中，学生可以利用课余时间，在互联网上搜索与机器人相关的理论知识和实践应用案例，增加机器人知识储备，从而在参加学校机器人教育时，可以有更优秀的表现。与此同时，机器人技术学习评定方式也不能以理论知识考核或者以固定题目的实践应用考核下定论，而是应该应用多种考评手段对学生学习机器人技术的效果进行综合评价[5]。在多元评价中，不同学生都会找到适合自己的考核方式，进而获得不一样的学习成就感。比如说，在机器人技术教学中，为更好地激发学生的探究兴趣，教师一般会按照一定标准将学生分成不同的学习小组，并在每一次教学中以小组为教学单位。如当教师提出教学问题时，小组成员需要就问题进行积极讨论，并形成讨论结果后，由一名学生进行展示。在小组讨论中，学生的分工是明确的，有的学生负责理论知识指导，有的学生负责动手操作实践，还有的学生负责统筹管理。由此可见，在机器人技术学习中，每一名学生的收获也是不一样的，这时，若教师采用统一的考评方式，则学生的评价感受也将会不同。基于此，教师需要重视将评价多元化，让每一名学生都有展示的机会，并引导学生自评和互评，将传统的考核意义优化成技术交流大会，有效引导学生将机器人知识掌握。此外，教师还需要重视将学生的展示成果上传到校园网中，鼓励全校学生参与评价，进而在校园中营造良好的机器人技术学习热潮。

（六）以多种研究法，顺利开展教学活动

以多种研究法，顺利开展教学活动，这是基于教学方式灵活性提出的教学思想。在“互联网+教育”背景下，高中机器人教育可以利用互联网的便利性等优势，收集更多的理论性知识内容，在理论知识的带领与指导下，可以为高中机器人教学模式的研究提供更多助力，积极借鉴他人优秀的教学成果与教学案例，定位自身的教学模式研究方向和具体的研究方法。在高中机器人教学模式探究中，主要可以从以下几个方法入手：第一，行动研究法。机器人教育提倡学生动手操作，此方法可以有效突出学生的学习主体，充分调动学生对机器人技术的学习积极性，激发其学习探究想法与兴趣，进而在行动中深入学习并体会理论知识应用，最终获得良好学习效果。第二，案例研究法。国外发达国家已经有了较为成功的机器人教学模式，可以借鉴这些典型案例，对其开展模式进行深入研究，从而取其精华，结合当前我国机器人教育现状，进行合理借鉴。第三，经验总结法。虽然当前我国高中教育阶段开展机器人教育的课程较少，但其却也为探究机器人教学模式提供了较多有价值的教学经验，将这些经验归纳、总结，最终合理应用。

五、结束语

总而言之，“互聯网+教育”背景下，高中机器人教学模式的顺利应用，将会为学生开创不一样的学习空间，使其认识到“人工智能”的应用前景，进而对机器人教学产生积极的学习兴趣。教师从学生的角度思考问题，并设计问题，灵活学习模式，将学生的学习主观能动性充分调动，强化教学效果的同时，也顺利引导学生树立正确的科学观和价值观，有效培养学生的科学素养，最终成长为综合能力俱佳的新世纪人才。

作者单位：耿枫    尚防亚    山东省济宁市育才中学

参  考  文  献

[1]廖作东. 浅议机器人教育中高中生认知模型的优化[J]. 中国信息技术教育，2021，（08）：88-90.

[2]张婷燕. 基于Arduino平台的高中机器人教学模式构建与实践研究[D].广东技术师范大学，2020.

[3]周琼. 微课程开发与中学机器人翻转课堂教学模式设计[J]. 新教育，2020，（14）：34-35+，37.

[4]潘小妮. 乐高机器人的项目教学模式在通用技术课程教学中的探究[J]. 试题与研究，2019，（18）：83.

[5]吴健. 高中机器人技术教学模式刍探[J]. 成才之路，2018，（36）：97-98.