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智能机器人课堂教学略谈

来源:UC论文网2019-04-07 09:37

摘要:

  一、中小学机器人教学活动开展的历史背景和现状  教育部于2003年4月正式颁布《普通高中技术课程(实验)标准》(以下简称《标准》),首次在“通用技术”科目中设立了“简易机器人制作”模块,它是基于计算机技术的学习平台、将机械传动与单片机的应用有机组合的一个选修课程模块。与此同时,新的高中课程标准在“信息技术”科目中也设立了“人工智能初步”选修模块,迈出了我国高中阶段开展人工智能教育的第一步。  ...

  一、中小学机器人教学活动开展的历史背景和现状


  教育部于2003年4月正式颁布《普通高中技术课程(实验)标准》(以下简称《标准》),首次在“通用技术”科目中设立了“简易机器人制作”模块,它是基于计算机技术的学习平台、将机械传动与单片机的应用有机组合的一个选修课程模块。与此同时,新的高中课程标准在“信息技术”科目中也设立了“人工智能初步”选修模块,迈出了我国高中阶段开展人工智能教育的第一步。


  目前各地中小学机器人教育主要有以下几种形式:①由科协、电教馆(站)等单位组织通过学校吸纳机器人爱好者,由学校出资购买机器人器材,指导老师对学生培训一段时间后,代表学校或地区参加各种竞赛。目前由于教学条件的限制,大多数学校还处于这个阶段;②把机器人作为中小学信息技术课程内容的一部分,为此学科注入新的活力,培养学生的创造性思维和动手实践能力;③机器人教育以综合实践课程的方式进入中小学课堂。由于机器人教育能从多方位多角度培养学生能力,因此在新课改背景下,此种方式使机器人教育更具顽强的生命力。


  二、中小学机器人教学的目的


  开展机器人教学实践活动,可以开发学生的科学创新思维,培养和提高学生接触社会贴近生活的动手能力,也借助机器人融合了多个领域、多种技术知识培养青少年综合素养。活动开展应重点从以下几个方面入手:


  1.了解机器人基本概况,揭开机器人的神秘面纱。让学生了解机器人的基本概念、结构体系、工作原理、机器人发展历史和它在现实生活中的应用实例。通过程序的编写和反复调试机器人,培养学生全面考虑问题的缜密逻辑思维素养,提高学生分析问题和解决问题的实际应用能力。


  2.加强能力素质综合发展,培养社会需求的复合型人才。激烈竞争的今天呼吁未来接班人应具备多种能力,机器人学科是一门交叉性极强的综合性学科,它的兴起为学生搭建了一个综合能力培养的平台,成为培养学生综合能力的一条有效途径。


  ①培养学生的创新能力。社会的进步需要改革、创新,需要推陈出新。机器人实践活动强调学生富有创造性地搭建各种机器人以适应快速高效地完成任务,鼓励学生点燃智慧的火花,从而锻炼学生的创新能力,激发和培养学生的创新精神,以提高他们的综合素质。


  ②培养学生的小组合作能力。机器人活动牵涉到的内容广、工作量大,需要小组成员集思广益、互相交流探讨,对搭建过程中的问题进行充分论证以获得最佳方案。机器人竞赛活动中所需的团队协作能力和互相之间的包容之心,不仅需要老师的言传身教,更需这种真实体验,这比常规的教育方式更能震撼学生的心灵、更富有成效。


  ③培养学生的应变能力、坚韧的毅力和情感体验。由于机器人的工作受设备性能、场地、接受信号等因素的影响,这就要求选手能临场应变,根据参赛现场的具体情况冷静、沉稳地搭建、编程、调试、修改以获得最佳效果,指导老师在平时训练中要注重培养学生的临场应变能力和处理突发事件的能力。


  三、机器人课堂教学的开展


  机器人课堂教学可以培养学生良好的创新精神、实践能力和综合素养。基于机器人项目的设计、制作具有综合性强、实践性强和探索性强等特点,因此它与其他学科的课堂教学方法会有所不同。


  1.建立学生为中心、任务驱动的开放式课堂。传统的教学方式大多是教授学生“是什么”而不是“为什么”,我们不一定要在乎结果,但在这过程当中其分析问题的能力、想象力、创造力及合作能力都会上一个新台阶。


  2.改革评价体系,促进学生体验成功的快乐。在机器人教学实践中,我们要改变以往的评价观,要站得高、望得远,从多个角度、多层面看待学生,少在意功利性与结果,多注重学生在学习过程中的情感与价值观,让他们随时收获成功的喜悦。


  3.建立“点、线、面”相结合与“三位一体”的教学模式。在取得社会、家长支持的基础上,结合学校实际,开展了丰富多彩的机器人教学与实践活动,逐步探索构建了“社会-家庭-学校”三位一体的教育管理模式。


  总之,中小学机器人教育是一个综合创新的平台,为学生创新精神与创新能力的培养开辟了新的领域与空间。我们的教育工作者要借助这个教学平台和载体,为全面提高和培养学生综合能力而不懈努力,相信不久的将来一定会开创一个新局面。


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