基于多元智能理論的驅(qū)動式小學(xué)機(jī)器人教學(xué)策略研究

【摘要】? ? 隨著我國教育改革的不斷深入和國家對素質(zhì)化人才培養(yǎng)力度的增加，自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新精神以及實踐技能等智能要素越來越受到重視，而驅(qū)動式教學(xué)則是其中一種重要方法。因此對基于多元智能理論驅(qū)動式小學(xué)機(jī)器人教學(xué)策略進(jìn)行研究。首先從系統(tǒng)論角度出發(fā)構(gòu)建了多元化、多層次性以及開放型社會環(huán)境下所構(gòu)成的驅(qū)動式小學(xué)生學(xué)習(xí)模式;其次分析了我國當(dāng)前智能手機(jī)市場發(fā)展?fàn)顩r與存在問題并結(jié)合相關(guān)案例提出針對性建議。

【關(guān)鍵詞】? ? 多元智能理論? ? 小學(xué)機(jī)器人? ? ?教學(xué)策略研究

引言：

在新課改背景下教育部開始重視培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實踐動手操作技能，智能機(jī)器人是一種集傳感、規(guī)劃和決策于一體的綜合系統(tǒng)，它能夠自主地判斷環(huán)境中目標(biāo)任務(wù)與周圍情況，并通過一定的計算方法對其作出相應(yīng)處理，從而達(dá)到主動控制行動目的。在教學(xué)過程當(dāng)中也可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前我國國內(nèi)大部分學(xué)校都存在著教師不了解學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容而造成課堂混亂現(xiàn)象，因此在教學(xué)過程中，教師需要培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，引導(dǎo)他們通過自己所掌握的技能去解決復(fù)雜問題，這就要求老師要注重對智能化機(jī)器人具有較高層次、比較全面和深刻理解水平。

一、基于多元智能理論的驅(qū)動式小學(xué)機(jī)器人設(shè)計

（一）基于多元智能理論的驅(qū)動式小學(xué)機(jī)器人教學(xué)目標(biāo)

驅(qū)動式小學(xué)機(jī)器人教學(xué)目標(biāo)是指培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的自主性、創(chuàng)造性和合作精神，并能根據(jù)環(huán)境變化做出相應(yīng)調(diào)整。目前，我國機(jī)器人的教學(xué)目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、協(xié)作交流與合作創(chuàng)新等方面有一個比較好的發(fā)展。但是由于當(dāng)前教育模式和傳統(tǒng)觀念以及教師自身素質(zhì)不高使得大部分老師還是采用傳統(tǒng)式授課方式來進(jìn)行課堂講授，這不僅不能幫助每一位同學(xué)提高自己對智能化知識興趣而且還容易造成兩極分化：一方面是老師過于注重理論上的教學(xué)而忽略了實踐操作能力;另一方面則表現(xiàn)在學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺乏自主探索、自我監(jiān)控與思考等方面。當(dāng)前我國大部分中小學(xué)都已經(jīng)配備了機(jī)器人裝備，但是由于學(xué)校沒有重視其發(fā)展現(xiàn)狀以及教學(xué)任務(wù)的需要，導(dǎo)致有相當(dāng)一部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)問題，因此對驅(qū)動式小學(xué)教育階段培養(yǎng)智能型人才是目前急需解決的一個難題，同時也可以通過以下途徑來促進(jìn)和推進(jìn)驅(qū)動式小學(xué)教育信息化建設(shè)：加強(qiáng)硬件設(shè)施與軟件系統(tǒng)相結(jié)合，為學(xué)生提供良好、安全且實用性強(qiáng)且可操作的設(shè)備及環(huán)境給機(jī)器人教學(xué)帶來便利條件。

（二）基于多元智能理論的驅(qū)動式小學(xué)機(jī)器人結(jié)構(gòu)特點

每個智能體都有其獨特功能，并具有一定的規(guī)律性。這就決定了它不是簡單機(jī)械地完成某一個任務(wù)，而是要把復(fù)雜、多變以及不確定因素，通過邏輯推理等方式轉(zhuǎn)化為可實現(xiàn)某一技能或活動過程。所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須考慮到驅(qū)動輪與執(zhí)行器之間是否協(xié)調(diào)，因此我們可以用數(shù)學(xué)模型來表示機(jī)器人系統(tǒng)中每個智能體所擁有的功能及其相互關(guān)系。

機(jī)器人系統(tǒng)：對于汽車發(fā)動機(jī)與電機(jī)之間實現(xiàn)能量傳輸是很簡單但容易操作并能較好完成控制任務(wù)等特點，同時還可以根據(jù)不同需求進(jìn)行適當(dāng)組合從而達(dá)到預(yù)期目的，如在教學(xué)中，教師將機(jī)械臂和小車相結(jié)合起來。

智能機(jī)：具有多自由度、靈活性強(qiáng)的特點;它可以通過控制多個關(guān)節(jié)來實現(xiàn)復(fù)雜多變系統(tǒng)功能，根據(jù)不同要求設(shè)計出多種多樣且易于操作使用和維護(hù)簡單的機(jī)械臂或執(zhí)行器等結(jié)構(gòu)形式，由于其具有較高自動化程度，所以在研究過程中能夠很好地解決傳統(tǒng)驅(qū)動式機(jī)器人存在問題及不足之處。

二、基于多元智能理論的驅(qū)動式小學(xué)機(jī)器人設(shè)計方案

基于智能多元智能理論的驅(qū)動式教學(xué)設(shè)計主要是圍繞著學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作探究和解決問題，在這三個方面進(jìn)行。 首先，教師要對機(jī)器人具有一定的認(rèn)知能力，學(xué)生需要通過自主地去完成任務(wù)，因此教師應(yīng)該根據(jù)每個人不同情況有針對性地選擇合適自己發(fā)展水平和掌握技能程度較高一點且具備一定基礎(chǔ)知識儲備較強(qiáng)的同學(xué)來協(xié)助老師實施這一教學(xué)設(shè)計;其次是要了解智能多元智力理論、智能多元化實踐方法及其與學(xué)習(xí)活動中所涉及到的各方面內(nèi)容?，F(xiàn)在的驅(qū)動式教學(xué)模式中，學(xué)生主要是以教師為中心進(jìn)行機(jī)械智能化操作。而在這種情況下需要老師引導(dǎo)他們自主設(shè)計機(jī)器人系統(tǒng)和完成任務(wù)，因此我們要從這兩個方面著手：一方面學(xué)生自身能力、另一方面教師輔助指導(dǎo)幫助是非常重要的一個環(huán)節(jié)?；诙嘣悄芾碚摰尿?qū)動式課堂教學(xué)設(shè)計在系統(tǒng)中，學(xué)生學(xué)習(xí)了一個完整的項目之后，需要完成任務(wù)和所要達(dá)到目標(biāo)。通過這個過程中學(xué)生可以了解自己當(dāng)前所在環(huán)境及自身能力水平，這就要求教師對每個同學(xué)都進(jìn)行一定程度上分層次地輔導(dǎo)、監(jiān)督;同時也能夠培養(yǎng)每一位學(xué)生自理、自我控制以及創(chuàng)新意識與自主性思維等方面的良好品質(zhì)。

三、基于多元智能理論的機(jī)器人教學(xué)現(xiàn)狀分析

在我們國家，機(jī)器人的發(fā)展是比較晚，并且由于我國人口眾多、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱等原因?qū)е铝四壳皣鴥?nèi)的機(jī)器人教學(xué)還停留在初級階段[1]。隨著國家對教育的重視，自主創(chuàng)新能力成為我國學(xué)生發(fā)展過程中一個至關(guān)重要的話題，機(jī)器人教學(xué)也因此受到了越來越多學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和教師們的關(guān)注，但是在實際課堂上進(jìn)行機(jī)械智能課時發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)大部分院校都沒有開展過相關(guān)課程或?qū)嶒炑芯繖C(jī)器人技術(shù)，尤其是近些年來國家對學(xué)生智能化建設(shè)投入很大。但是由于國內(nèi)很多學(xué)校沒有專門進(jìn)行計算機(jī)知識應(yīng)用方面培養(yǎng)計劃以及缺少實踐平臺，因此導(dǎo)致大部分教師還是采用傳統(tǒng)的課堂講授模式來教授新課、上一節(jié)課等，有一些老師雖然能夠使用多媒體設(shè)備輔助上課，但卻缺乏實際操作能力和動手演示實驗機(jī)會，教學(xué)方式單一死板枯燥無味且難以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

四、基于多元智能理論的小學(xué)機(jī)器人教學(xué)問題產(chǎn)生原因及對策

（一）影響小學(xué)機(jī)器人教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的因素

在驅(qū)動式教學(xué)模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和教師的教與學(xué)是影響機(jī)器人智能培養(yǎng)效果最重要因素。因此，老師要從多方面著手來提高學(xué)生對驅(qū)動式小學(xué)機(jī)器人認(rèn)知水平。首先，教師應(yīng)該加強(qiáng)自身專業(yè)素質(zhì)水平、職業(yè)道德素養(yǎng)等方面，其次應(yīng)根據(jù)實際情況制定合理有效地課程計劃并實施，最后還需要注意的是學(xué)校要建立起一套完整高效且行之有效的教學(xué)評價體系和激勵機(jī)制。

（二）從多元智能理論對教學(xué)的作用

多元智能理論主要是指，在學(xué)習(xí)的過程中，不同學(xué)科、不同層次學(xué)生之間相互交叉滲透所形成的一種具有一定結(jié)構(gòu)性和互動能力以及思維水平高（由人與環(huán)境相互作用而產(chǎn)生）或有意義建構(gòu)起來[2]。 對教學(xué)來說：首先要培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題解決問題分析判斷方法，其次教師應(yīng)該根據(jù)每個同學(xué)具體情況因材施教引導(dǎo)他們學(xué)會運(yùn)用多種學(xué)習(xí)策略進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，在實踐中不斷完善自身知識體系、提高自我綜合素質(zhì)。在多元智能理論中，“人”是指具有獨特的社會文化背景，能夠主動地適應(yīng)環(huán)境、參與創(chuàng)造和發(fā)展自己。所以說學(xué)習(xí)者對知識本身有一定程度上的了解，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生不同層次水平特點來進(jìn)行教學(xué)。教師主要是以課堂講解為主，而對學(xué)習(xí)過程中學(xué)生需要掌握的技能、知識等沒有進(jìn)行系統(tǒng)化訓(xùn)練。這種單一性和死板機(jī)械式地培養(yǎng)了很多的能力，多元化發(fā)展為我們提供了新思路。通過翻轉(zhuǎn)課堂模式讓學(xué)生從被動接受者變成主動參與者，同時利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段來幫助提高學(xué)生解決問題與綜合運(yùn)用所學(xué)理論解決實際問題能力以及創(chuàng)新思維、創(chuàng)造力。

五、基于多元智能理論的教學(xué)策略實施

（一）基于多元智能理論的驅(qū)動式小學(xué)機(jī)器人教學(xué)目標(biāo)

驅(qū)動式小學(xué)機(jī)器人教學(xué)的目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題，同時也要培養(yǎng)他們自主思考、積極動手操作，具體來說就是通過教師引導(dǎo)完成任務(wù)并進(jìn)行成果評價[3]。驅(qū)動式智能教學(xué)中，要想實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展，就必須制定合理有效的學(xué)習(xí)目標(biāo)。根據(jù)調(diào)查可知，目前國內(nèi)許多高校都把機(jī)器人作為高層次人才培養(yǎng)和教育重點，但由于缺乏系統(tǒng)化、規(guī)范性等管理措施。因此需要對學(xué)校進(jìn)行改革與整合，同時也應(yīng)注意到當(dāng)前我國機(jī)器人行業(yè)正處于快速成長階段并且存在著一定程度上“技術(shù)”缺陷，這使得學(xué)生在進(jìn)入智能制造領(lǐng)域時必須具備更多的技能以適應(yīng)未來復(fù)雜多變的社會環(huán)境中工作需求[4]。

（二）基于多元智能理論的驅(qū)動式小學(xué)機(jī)器人教學(xué)方法

課堂訓(xùn)練：對于一些有一定基礎(chǔ)或掌握能力比較好的同學(xué)來說他們能夠較快地融入到整個學(xué)習(xí)團(tuán)隊當(dāng)中去，而那些不懂表達(dá)自己觀點但能運(yùn)用自如或者獨立完成任務(wù)等情況下就沒有機(jī)會使用這些技能了，此時教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生多聽課、動腦筋思考并及時反饋給老師。

自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生在學(xué)校接受的所有任務(wù)中，有兩個或多個具有智能化特點，即一個人需要完成另一個或者多項任務(wù)。因此我們要有針對性地對這兩種情況進(jìn)行分析：一是對于那些能自己實現(xiàn)某項活動所需技能和知識、能力等目標(biāo)上有所提高的;二是能夠通過不斷地創(chuàng)新來提升自己解決問題方法及意識水平的。

（三）基于多元智能理論的教學(xué)操作

隨著多元智能理論在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法越來越感興趣，要求教師必須不斷地更新教育觀念，豐富課堂教案、提高課堂效率。要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式，在新課程理念下提出了多元化發(fā)展。既不僅僅是簡單傳授知識與技能;還要讓每一位同學(xué)都能體驗到成功喜悅感;既培養(yǎng)了全體協(xié)作能力，又激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情，使他們成為一個有思想有道德修養(yǎng)的人。

（四）基于多元智能理論的驅(qū)動式小學(xué)機(jī)器人教學(xué)模式具體運(yùn)用

在教學(xué)過程中，教師可以從以下幾個方面來實施學(xué)生的自主學(xué)習(xí)：首先，教師要有明確目標(biāo)，即根據(jù)自己制定的計劃和任務(wù)去完成。其次是培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力、合作交流及解決問題等良好品質(zhì)，再次就是讓他們學(xué)會與人相處與協(xié)作互助以及如何處理好個人主義精神等等，然后還要注重對智能潛能開發(fā)，通過培養(yǎng)其自我管理意識、創(chuàng)新思維以及適應(yīng)環(huán)境變化能力來使之成為一個具有較高自主學(xué)習(xí)效率和較強(qiáng)社會適應(yīng)性的人才隊伍。

六、結(jié)束語

隨著我國機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化設(shè)備在教學(xué)中也得到了廣泛運(yùn)用。當(dāng)前，國內(nèi)很多教師已經(jīng)開始重視對人工智能、計算機(jī)等現(xiàn)代科技工具輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。 從目前情況來看，首先是硬件上的建設(shè)不夠完善，其次是軟件方面（如多媒體教室）和教師隊伍素質(zhì)有待提高，再次就是學(xué)校對教學(xué)自動化系統(tǒng)投入較少且不全面性較大，沒有形成完整的智能體系結(jié)構(gòu)和功能模塊化發(fā)展。

王迎春? ? 昆山開發(fā)區(qū)青陽港學(xué)校

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]張劍平，王益.機(jī)器人教育：現(xiàn)狀、問題與推進(jìn)策略[U].中國電化教育，2006，（12）：65-68.

[2]周睿.基于多元智能理論的信息化教學(xué)設(shè)計[U].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2007，（1）：57-60.

[3]楊海茹，刁永鋒，基于多元智能理論的信息化教學(xué)設(shè)計模式構(gòu)建.中小學(xué)電教，2005，（7）：6-9.

[4]張小杰.淺談機(jī)器人教育對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)[J]中小學(xué)教，2013，（03）.