中小學機器人課程的開發(fā)與應用研究

劉霞

摘? 要：由于我國的教育水平在不斷提高，科技在課程中的滲入也越來越頻繁，機器人課程也隨之融入中小學的課程當中，從此，機器人教育也成了中小學教育的特色課程，這在一定程度上也給中小學的課程教育帶來了一個新的起點。該文以中小學機器人課程的開發(fā)與應用研究為題，主要從中小學機器人課程的開發(fā)和應用兩個方向進行分析，旨在為今后中小學的機器人課程提供寶貴的經(jīng)驗，也是提高學校綜合素質(zhì)教育的關(guān)鍵，達到培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：中小學? 機器人課程? 開發(fā)? 應用

中圖分類號：G434 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）07（c）-0025-03

Research on Development and Application of Robot Curriculum in Primary and Middle Schools

LIU Xia

（Cangzhou Normal University， Cangzhou， Hebei Province， 061001 China）

Abstract： As China's education level continues to improve， and technology infiltration in the curriculum is becoming more and more frequent， the robot curriculum has also been integrated into the curriculum of primary and secondary schools. Since then， robot education has become a characteristic curriculum of primary and secondary education. To a certain extent， it has also brought a new starting point to the curriculum education of primary and secondary schools. This article focuses on the development and application of robotics courses in primary and secondary schools. It mainly analyzes the development and application of robotics courses in primary and secondary schools. It aims to provide valuable experience for robotics courses in primary and secondary schools in the future， and also to improve the comprehensive quality education of schools. The key is to achieve the scientific literacy of students.

Key Words： Primary and secondary schools; Robot curriculum; Development; Application

近年來，機器人技術(shù)發(fā)展迅速，為順應時代發(fā)展的需要，在中小學課程教育中融入機器人課程。機器人課程作為新的教育內(nèi)容滲入中小學教育中，都是由學校來組織課程，然后讓信息技術(shù)教師來教學，對學生進行相關(guān)知識的指導。但是，很多學校也由于各種原因還沒有將此課程納入教學，這在一定程度上不利于教育公平的發(fā)展，為了能夠讓更多的中小學學校享受該課程，就必須要對中小學機器人課程的融入進行開發(fā)研究，使得這一特色課程能夠在更多的中小學教學課程中出現(xiàn)，同時也是提高學校綜合素質(zhì)教育的關(guān)鍵，達到培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

1? 中小學機器人課程的開發(fā)

1.1 分析學習對象

據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，很大一部分的中小學生都對機器人課程感興趣，但是，如果對中小學的學生進行機器人課程教學，其中所涉及的編程等內(nèi)容對于這部分學生而言理解難度較大，機器人課程的相關(guān)程序操作等理論知識比較抽象，中小學生的思維還不足夠理解。這樣就會造成學生在上課期間很難集中注意力，興趣度下降。而且，對于機器人課程，中小學生根本沒有任何一點理論或者實踐基礎(chǔ)，面對課程也很難有創(chuàng)新的思路，在團隊合作上更沒有相關(guān)意識。所以，在開發(fā)機器人課程時要確立相關(guān)的教學目標：（1）基礎(chǔ)知識。首先要對機器人的相關(guān)基礎(chǔ)知識有所掌握，對其相關(guān)的零件熟知，還要了解拼接的步驟。（2）技能。組裝一個簡易的機器人對其進行編程，然后運行，在組裝或者編程的時候要探討，并制定相關(guān)的計劃，要能夠與其他學生分享。（3）情感態(tài)度。中小學生要在課程中勇敢地嘗試，擁有合作意識及協(xié)作能力，遇到困難要積極應對并能夠解決[1]。

1.2 分析學習環(huán)境

近年來，越來越多的中小學教育在關(guān)注機器人課程，也有很多學者對其有著較高的期盼，但是，在實際的教學中，機器人課程并不理想。從整體情況來看，機器人課程存在很多不完善的地方，如課程資源不足、師資力量不夠、缺乏試驗的場地等，出現(xiàn)這些不足的原因主要還是因為學校的重視程度不夠，對于社會而言，也沒有可利用之處。所以，中小學在進行機器人教學時要改變原有的教學觀念。（1）豐富課程教學。學校要轉(zhuǎn)變原有的功利概念，創(chuàng)建適合學生的機器人教學體系。（2）強化教師的專業(yè)性。在開發(fā)課程時一定要加強培訓相關(guān)教師的專業(yè)化，在課程中引進機器人等有關(guān)的設(shè)備或者虛擬設(shè)備，將課堂內(nèi)外聯(lián)系起來。（3）機器人課程需要創(chuàng)建相應的學習空間以及實驗基地，幫助學生加強實踐。在開發(fā)機器人課程時對課程對象、學習環(huán)境進行分析，更能夠達到課程的要求，做到教學有針對性，實現(xiàn)對中小學生的全面教育，有助于學生在今后的學習道路上快速成長[2]。

2? 中小學機器人課程的應用

2.1 綜合相關(guān)課程內(nèi)容

在現(xiàn)在的中小學教育課程中，有一部分學科有涉及機器人的相關(guān)知識，例如，美術(shù)課中，將畫畫與機器人聯(lián)系到一起;自然課教學中的玩具動力機械，還有信息技術(shù)課程，與機器人都有著緊密的聯(lián)系。所以，在中小學的機器人課上，就要將這些課程與之聯(lián)系起來，不會讓學生感覺到陌生，特別是對信息技術(shù)課的利用，可以將信息技術(shù)課中的相關(guān)內(nèi)容作為對機器人的基礎(chǔ)認識。具體的做法有：教師在上美術(shù)課時，可以讓學生繪制機器人，這樣就能夠讓學生初步了解機器人的大概;教師在進行自然科學課程時，學生能夠從課程上大概了解機器人的相關(guān)構(gòu)造以及能源，這樣，幫助學生對于機器人的認識從平面轉(zhuǎn)變到立體。教師在進行信息教育課程時，可在課程中融入虛擬的機器人，也可使用動畫將機器人展示給學生，讓學生直觀感受，信息技術(shù)課程中關(guān)于機器人的相關(guān)知識較全面，通過學習可以最大程度地幫助中小學生了解機器人[3]。

2.2 在課程中組織機器人搭建活動

通過相關(guān)課程的學習，中小學生對于機器人已經(jīng)有了相關(guān)了解，要使其更加了解機器人，就要實行體驗課程，只有讓學生親自接觸，才能促進課程的進步。但是，這就成了教學上的一大難題，所以，機器人教學的相關(guān)課程就要把教學的重點置于對其機械原理的學習上，使學生更加深入地了解機器人構(gòu)件，也給后期的學習打下基礎(chǔ)。在此學習過程中，教師要先給學生講解何為機器人，其與人有什么樣的關(guān)系，制作機器人所使用的技術(shù)與生活有何聯(lián)系，還要能夠組織學生進行課程體驗，教師可以使用樂高來對學生進行指導，創(chuàng)建機器人，給學生實際動手的體驗。樂高搭建機器人非常考驗學生的動手能力，此方式也是大多數(shù)學生比較喜歡且易于接受的。教師可以組織學生使用樂高進行機器人搭建比賽，這樣不僅激發(fā)其興趣，還能夠幫助學生對機器人有著更進一步的了解。

2.3 抓住教學重點深度培養(yǎng)學生

待學生們都有了一些基礎(chǔ)知識之后，教師就可以對學生進行專業(yè)的知識教學，讓學生對機器人設(shè)計，主要的內(nèi)容可以包含機器人的相關(guān)套件組織。拼搭、設(shè)計的方法以及編程等。學校在給學生的教材進行編寫時，一定要與實際的生活相聯(lián)系，教材中的案例盡量使用生活中比較常見的，這樣有利于學生的理解。教師在進行教學時，可以借助圖形幫助學生理解機器人的相關(guān)設(shè)計，在講解的過程中邏輯要清晰，達到引導學生的目的。教師在授課時一定要抓住重點進行講解，要讓學生學有所得，對編程語言深入了解。教師要給學生足夠的空間，讓其發(fā)揮想象，了解機器人的同時還要能夠制作機器人[4]。

3? 結(jié)語

對中小學實行機器人教學，其主要的目的是培養(yǎng)創(chuàng)新型學生，學生通過對機器人課程的學習，不僅能夠拓寬思維，還能夠強化其創(chuàng)作性，實現(xiàn)發(fā)揮自由，促進自我成長。在中小學的課程中增加機器人課程，也從側(cè)面反映出一些問題，如學生的差異性大、課程環(huán)境需要更新等，對于中小學教師而言，給學生傳授機器人教學內(nèi)容也屬于一個較大的挑戰(zhàn)。因此，無論是學校還是教師，都應該做好相關(guān)的教學準備，給中小學生帶來不一樣的機器人教學，培養(yǎng)中小學生與社會發(fā)展相適應。文章對中小學機器人課程的開設(shè)以及應用進行了相關(guān)的理論與實踐分析，也希望為未來的教育工作出一份力。

參考文獻

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