高中機器人教育實踐活動模式研究

蘭芳

一、研究背景

隨著AI智能時代的到來，國家越來越重視學生科技素養的培養?！丁笆濉眹铱萍紕撔乱巹潯诽岢?，加強面向青少年的科技教育，以增強科學興趣、創新意識和學習實踐能力為主，完善基礎教育階段的科學教育，拓展校外青少年科技教育渠道，鼓勵青少年廣泛參加科技活動。但是我國主要的教學模式還是以語數英等傳統學科為主，雖然每年都進行課程改革，內容卻大同小異，對于學生的實踐動手能力、創新創造思維等的培養還是嚴重缺乏。因此，發展機器人教育實踐活動尤為重要。

二、機器人教育概述

什么是機器人教育？機器人教育是指通過設計、組裝、編程、運行機器人，激發學生學習興趣、培養學生綜合能力。技術融合了機械原理、電子傳感器、計算機軟硬件及人工智能等眾多先進技術，為學生能力、素質的培養承載著新的使命。（引用于百度百科）

我認為機器人教育的實質是利用機器人作為載體來實現教育的目的。機器人作為一種媒介，綜合多種學科的知識與技能，來激發學生的學生創意與創新的興趣，培養學生學習能力和創造能力，它將打破傳統課堂的單一知識傳輸，從而轉變課堂的教學觀念。未來，機器人教育將作為契機迎來中國教育改革的一大趨勢。

三、高中機器人教育現狀

來賓市的整體教育資源處于落后形式，因此機器人教育的起步也較晚。但隨著國家對機器人教育的重視，機器人教育的發展也開始活躍起來。這兩年，來賓市區陸續開辦了幾家機器人教育培訓基地，興賓區活動中心、武宣活動中學、來賓市示范性綜合實踐基地等也慢慢開設了機器人教育課程及開展相關培訓，但主要還是針對小學生及少數初中生。

目前來說，高中的機器人教育相對薄弱。就拿本校情況來敘述，我校3000多名生源主要來自縣下各鄉鎮學校，縣下資源較匱乏，通過調查發現，大部分學生在小學及初中都沒有接觸過機器人教育，只知道打開電腦玩游戲聽歌，而少部分學生電腦的使用都不會。而高中生主要任務是努力學習奮戰高考，但是只有分數的教育，學生以后面對高考后的其他大考，就會失去競爭力，國家未來也會失去核心競爭力。所以高中教育不能只為了分數，要培養學生的創新能力、動手能力和解決問題的實際能力。因此，在高中開展機器人教育是必要的?，F今高中學生都存科技基礎薄弱的情況，該如何在高中校園中開展機器人教育實踐活動，以什么樣的形式開展機器人教育活動，是這篇文章要研究的問題。

四、高中機器人教育模式

1、社團模式

在社團活動過程中，可采用熟手帶新手、教師帶后進生等辦法讓社團活動按計劃逐步開展。效仿學?！皫熗浇Y對”的傳承，老帶新的模式，發揮了老學員的引領、示范作用，加強了對新學員的“傳幫帶”培養，不僅能穩定工作室的發展，同時也是一種促進，老學員感受新學員的活力、創造力，也能提升自己，從而實現“以老帶新、以新促老”共同進步的目的。

利用micro：bi入門。micro：bit是一款可編程的迷你主板，只有口袋大小，集成了編程按鈕、LED點陣顯示、加速傳感器、USB接口、羅盤等眾多的功能，同時搭配使用的編程軟件是圖形化編程，學生學習、掌握編程會更容易入門及掌握，同時該編程軟件可以直接在網頁上使用，不用下載。使用其作為課堂實驗教學，能使學生快速上手，能幫助學生更早的學習電子電路的知識，更好的認識編程，培養他們的邏輯思維能力和動手能力。

2、競賽模式

目前有關機器人教育類的比賽比較多，例如全國青少年電子信息與智能控制大賽、中國青少年機器人競賽、全國學生信息素養提升實踐活動、VEX機器人中國公開賽、中國教育機器人大賽（ERCC）、全國中小學信息技術創新與實踐活動（NOC）等等。

面對品類繁多的機器人競賽項目，有針對性的組織一批有潛力且熱愛機器人的學生，組成各個項目的競賽小組。每個競賽項目設立小組長帶領組員訓練，同時定時匯報訓練進度及訓練過程中所遇到的難題。通過日常的訓練后，從市、自治區、國家逐層前往各地參加教育部門組織的機器人競賽。無論比賽結果如何，學生在訓練及競技的過程中已收獲滿滿，或是能在編程設計上獲得進步，或是理論知識的充實，又或是學會了如何與隊友團隊配合。

3、課程模式

結合信息技術課程。信息技術可是一門以計算機為媒介培養學生科技素養的學科?，F在的學生在家庭就可以使用電腦，而且大部分是用來玩游戲。當你上信息課時，學生并不會覺得新鮮，也不感興趣。如何把學生對電腦游戲的興趣，轉變觀念為對課堂的興趣，機器人就是媒介。機器人對于學生來說是一種新鮮的事物，以機器人為切入點，設置情境導入、引到學生探究、布置學習任務等教學環節，來激發學生對人工智能的興趣。

結合通用技術課程。新課改后，電子控制技術和機器人課程成為了普通高中通用技術課程的一部分?？梢詫C器人作為載體，進行通用技術課程的設計。例如搭建課，通用技術課程配套的樂高機器人積木，就可以進行任務搭建，從而培養學生的動手能力與創造能力;控制技術課，以單片機、集成電路板等電子器件進行電子制作，在任務驅動下讓學生組建各種電子產品，培養學生的綜合能力和創造力。

五、高中開展機器人教育所要解決的問題

高中機器人教育正在邁大步前進，但在快速發展的道路上，也存在一些問題。

1、資金匱乏，影響普及。無論是社團模式、比賽模式，課程模式等，開展機器人教育都需要大量設備的支持，才能正常開展活動。目前我校配套的設備設施不夠，機器人社團一個年級只能招收30個以內的學生，全面普及困難。

2、教師隊伍缺乏。機器人教育的發展是迅猛的，輔導教師需要不停的更新、擴展自己的知識，才能跟上機器人教育發展的步伐。我校沒有專職的科技輔導員，信息技術教師、通用技術教師等技術學科的教師兼任輔導員，嚴重缺乏優秀人才。

3、科學性指導缺乏。機器人器材品種多樣，但大部分沒有配套的“教材”可以使用，學校購買器材后不能進行針對性的指導，快速了解并掌握難度增大。

六、結論

創新，是一個名族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的標志。從黨的十八大以來，以習近平主席為核心的黨中央就把創新作為國家發展的核心理念。機器人教育旨在培養學生的創新能力，在高中開展機器人教就是在在為創新人才的培養奠定基礎。