中学机器人的创新教育教学

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摘要：近年来，国家积极推行新课程改革，其中特别强调了学校应当创新教学理念与教学方法，开展创新教育，将教学任务的重心放在培养学生的创新能力上面。本文主要以中学机器人课堂教学为研究对象，探究如何开展机器人创新教学，培养学生的创新能力。

关键词：中学机器人；创新教育；教学模式；创新能力

随着时代的进步和发展，创新意识和创新能力已经成为决定一个国家发展和进步的核心因素，这就需要当代年青应当拥有高的创新精神和创新能力。所以在中学机器人教学当中，应当重视学生脑力和操作能力的开发，通过创新教学理念和教学方法充分培养学生的创新思维，将学生培养成为时代所需要的创新实践型人才，现重点探究中学机器人创新教学的开展策略。

一、激发兴趣，培养创新意识

俗话说：“兴趣是最好的老师”，兴趣能够给予学生强大的推动力，使得学生愿意主动去思考和学习，对于教学质量的提高具有非常深远的意义。中学生的好奇心比较重，常常对于外界新鲜事物感到比较好奇，愿意主动认识事物、探究事物，所以在中学机器人教学中，教师也应当重点激发学生的学习兴趣，培养学生的创新意识[1]。教师可以首先向学生展示那些先进的机器人产品和实验成果，或者带领学生去观看高规格的机器人比赛实况，让学生能够亲身体会到先进机器人的无穷魅力，以此来激发学生对于机器人的学习兴趣。其次，教师可以在课堂上多向学生介绍一些有趣的机器人，比如面孔机器人、Actroid机器人、阿特拉斯机器人等等，教师通过向学生全面地介绍这些世界知名的机器人，可以让学生产生憧憬和向往之情，然后促使学生主动地投入到机器人的学习当中。学习兴趣是创新意识和创新能力培养的起点，所以教师应当通过各种方式让学生对机器人产生浓厚的兴趣，才能让学生主动地进行思索、探究和学习，中学机器人创新教学才有可能获得成功[2]。

二、自主探究，培养创新思维

除了激发学生的学习兴趣，教师还应当在教学中重点培养学生的独立性、自主性，引导学生产生质疑，并且主动地去探究问题。首先教师应当通过多媒体教学设备向学生介绍经典的教学案例，使得学生能够充分地理解和掌握机器人的工作原理。其次，在学生掌握基本的原理以后，教师应当改变教学方式，不再向学生展示完整的作品，以免学生只懂得模仿。教师可以拟定机器人将要实现的功能，然后让学生自己去思考，想要实现这些功能，具体需要哪些机械部件、感应器件和动作器件，学生可以以小组为单位，在小组内共同讨论方案，最终向教师提交一份可行的方案。例如，教师拟定功能——行走的机器人，那么可以将机器人设计成用“脚”走路的机器人，也可以用坦克的“履带”帮助机器人走路，也可以在机器人底部装上“车轮”等等。仅仅只是一个简单的设定，就可以产生这么多的奇思妙想，所以教师应当为学生预留充足的思考空间，让学生能够充分发挥自己的想象力去设计独一无二的机器人。最后，教师要在课堂上引导学生认真地挖掘有价值的问题，引导学生按照正确的思路去解决问题。除此之外，教师还要鼓励学生大胆质疑，使学生能够对事物始终保持积极健康的怀疑态度，而不是一味听从教师的安排。例如，教师可以故意在课堂上说出错误的方案，然后让学生来找出错误，对于最快找出错误的同学给予一定的奖励。

三、勤于实践，提升创新能力

俗话说：“实践是检验真理的唯一标准”，当学生产生了创新意识，教师就应当让学生将创新的想法投入到实践当中，让学生能够在实践过程中不断观察问题、思考问题、寻求问题的解决方案，只有让学生能够有效地将理论与实践结合在一起，才能真正提升学生的创新能力。例如，教师以“避障机器人”为主题开展机器人创新实验活动，学生通过实践活动就能充分了解到刚开始设计的机器人在遇到障碍物以后只会后退，只有通过合理的调试才能让机器人在碰到障碍后不是后退而是稍稍转弯再继续前行；又或者学生可以在探究实践活动中让机器人懂得灵活地躲避多个障碍物；又或者学生可以设计功能，让机器人在成功规避障碍物之后，用发出声音或者转圈的方式表示自己的成功。在“避障机器人”的题目刚刚提出时，很多学生并不能瞬间联想到这么多有趣的想法，而是在实践过程中通过认真地思索和探究，才能迸发出新的灵感，所以机器人实践活动对于学生创新能力的发展具有非常重要的意义。除了让日常教学中，让学生多多参与机器人实践活动之外，教师还可以让学生去参加正规的机器人竞赛，一方面机器人竞赛的比赛主题非常有趣，同时设计方案的要求不受限制，所以学生可以通过各种渠道来完成机器人比赛的各项要求，这对于学生创新思维的开发具有非常重要的意义；另一方面，真实的比赛能够给予学生正面的压力，使得学生能够百分百投入到比赛当中，是一种激发学生创造力的方式。同时在竞赛过程中，学生需要先将比赛的主题和规则转化为实际的技术问题，然后对每一个技术问题可能产生的结果做出多种假想和预测，然后在保证机器人可以稳定运行的基础上，设计出切实可行的方案，最后通过团队的通力合作将创意转化为实际的机器人作品，整个过程对于学生的理论基础、动手能力和创新思维都有相当高的要求。所以机器人竞赛对于学生来说，是不可多得的锻炼平台，教师应当积极地鼓励学生参与到竞赛当中，同时从多个方面给予学生充分的帮助，使得学生可以朝着成功的方向大步迈进。

四、总结语

综上所述，机器人教学是近年来才兴起的新兴教学，但是它在培养学生创新意识和创新能力方面至关重要，所以教师一定要转变传统的教学理念和教学模式，在课堂上科学的引导和启发学生，使得学生能够自主建构知识，发现问题并解决问题，通过各种方式开展创新教学，培养学生的创新能力。

参考文献

[1]王海芳,李锋,任友群.关于中小学机器人教育的思考与分析[J].全球教育展望,2009,38(4):81-84.

[2]吴媚.中学机器人课堂教学中创新能力的培养[J].教学探索与应用,2015,(4):49-52.

作者:赵灵芝 时秀娟 单位:山东省汶上县素质教育基地