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与智能机器人同行

来源:UC论文网2019-04-07 09:37

摘要:

  作为信息技术学科的重要内容的智能机器人是信息技术发展的前沿领域。智能机器人教学为学生开展研究性学习、综合创新活动提供了优秀的平台,它对培养学生创新素质具有极大的促进作用。  一、小学智能机器人教学的意义  1.培养学生不断创新的能力  动手制作机器人并不是让学生按照老师或者教材的样品依样画葫芦,强烈的好奇心和旺盛的求知欲能驱使学生主动思考,从而提出独创性思想的动力。通过任务中的人为设置,激发学...

  作为信息技术学科的重要内容的智能机器人是信息技术发展的前沿领域。智能机器人教学为学生开展研究性学习、综合创新活动提供了优秀的平台,它对培养学生创新素质具有极大的促进作用。


  一、小学智能机器人教学的意义


  1.培养学生不断创新的能力


  动手制作机器人并不是让学生按照老师或者教材的样品依样画葫芦,强烈的好奇心和旺盛的求知欲能驱使学生主动思考,从而提出独创性思想的动力。通过任务中的人为设置,激发学生惊奇,疑问等思维活动,诱导他们有选择地,主动频繁地去观察和研究要完成任务,进而寻求内在联系,直到把握本质。永不满足的好奇心,旺盛的求知欲和积极主动的思维品质使一个创造性人才取得新的发现和新发明的重要素质。比如在机器人比赛中的一项“创新设计大赛”就是为激发学生创新意识、提高学生创新能力的而设置的比赛项目。学生会从自己生活实际出发,然后发挥他们的想象能力、创新能力,创造出许多新奇的、前所未有的解决问题的方法。


  2.培养团队协作的能力


  在机器人教学中,有很多项目需要几名同学共同完成,如机器人足球赛、FLL、机器人创意设计等,众多的工具和机器人配件、复杂的电脑程序,如果一个人做,就会手忙脚乱,弄不好,会影响活动的正常进行。这就需要学生学会与人的沟通与合作。合作的成功会增进同学间的团结,还会产生合作的乐趣。在教学实践中,我们让孩子们懂得:任何一项发明创造和科学实验的成功,都非一人所能,而是靠集体的智慧和力量。


  3.培养学生解决问题的能力


  在智能机器人的课堂教学中,就是要求教师通过设计真实、复杂、具有挑战性开放的问题情境,引导学生参与探究、思考,让学生通过一系列问题的解决来进行学习。智能机器人的课堂更注重的是学生知识的建构,而且更加鼓励学生在实践中发现问题、解决问题。学生通过探究、思考,解决真实、复杂、具有挑战性的开放问题,教师在这一过程中只是充当指导的角色,不可将自己的意见强加给学生,学生在这个过程中学习,大大提高了他们解决问题的能力。


  二、小学智能机器人教学的方法


  1.小组竞赛,激发兴趣


  学生的好胜心强,喜欢各种各样的竞赛。为了激发学生的潜能,提高学生学习机器人的兴趣,在机器人教学过程中,我在机器人教学中搞一些竞赛活动。比如在搭建时,我让他们分为几组,比赛那一组最快,整个过程很紧张激烈,教学也很有效率。在教程序时,我先让他编写程序回赛,看哪个时间最快。利用竞赛还可以训练到学生的竞赛心理素质,现在机器人有很多的竞赛活动,比赛时的个人心理素质有时决定了比赛的结果。如果在平时的教学中让学生体验一下比赛的气氛,感受一下输赢,可以让他们在比赛中有更好的表现。


  2.任务驱动,解决问题


  智能机器人作为一门知识性与技能性相结合的课程,尤其要注重学生的实践。在教学过程中,我针对不同层次的学生设计不同的任务,让学生在完成各种任务的过程中解决问题。比如,灭火机器人在第一个房间灭火成功后,又遇到如何进另三个房间的问题。学生通过机器人行走一定距离转弯让它进入各个房间时,却发现如果场地木板墙放的位置稍有偏离就无法准确的进入房间,后来考虑改用碰撞传感器来控制它,让它撞墙自动转弯来解决问题,经过尝试,终于成功了。但当环境发生变化后,机器人进房间的成功率就很低,学生又发现这跟地面的摩擦力有关。通过上网查阅资料,学生在网上发现别人通过用红外(避障)传感器解决了机器人沿墙壁走的问题。于是,学生重新改装机器人,在程序上进行改进,程序运行后确实解决了问题。同学们高兴极了,这样不但激发了学生学习创新的兴趣,培养了学生创新的实践能力,而且全面地提升了学生的创新素质水平。


  三、小学智能机器人教学要注意的问题


  1.精心设计问题


  教师在进行问题综合设计时,一定要具有层次性和启发性,一定要充分挖掘培养与训练创新能力方面的内容,循序渐进地提出恰当的机器人项目问题,这些问题应满足如下要求:一要有适当难度;二要在教和学方面富有探索性;三要培养与训练学生的创新能力,精心设计问题,要有利于启发学生自己发现问题,自己解决问题,使学生逐步养成独立获取知识和创造性地运用知识的习惯和能力。


  2.合理评价,增强信心


  在教学中充分利用评价机制,让学生了解自己的进步,建立自信。教学中采用了观察、尝试、体验、谈话等方式,使学生和学生之间互相评价,学生与老师之间评价,学生自我评价。老师在采用生生间的评价,学生们的作品在大家面前展示,达到了相互交流、激励的目的。在课堂中使用恰当的评价,调动了学生主动、积极参与的热情,初步培养他们自主学习的能力,使之真正成为学习的主人。


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