懂得這些 你才知道機器人教育該怎樣實現中國強
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所謂的機器人教育,則通常指學習機器人的基本知識與基本技能,或利用教育機器人優化教育教學效果的理論與實踐。
機器人教育走進中小學,開發機器人教育功能和教育價值,對推進素質教育,培養中小學生的信息素養和技術素養,提高中小學生的創新和實踐能力,具有重要的現實意義和戰略意義。
「學生們通過設計、組裝各種機器人,不僅加深了對電學、力學、機械原理等知識的了解,還能掌握日常生活所需要的各種技能,這將使孩子們受益終生。
」教育部信息技術課程標準專家組組長李藝說。
機器人教育可以培養學生信息素養和技術素養
在現代信息社會,培養學生的信息素養和技術素養已經成為國家教育改革的主流取向,而中小學的機器人教育綜合了計算機、機械、電子、通訊、控制、聲、光、電、磁等多個學科領域的知識和技能,學生通過查閱並學習機器人知識、親手組裝機器人、調試傳感器、設計並編寫程序、完成任務等活動,可以進行大量的信息活動和技術鍛鍊,從而有效的提高了信息素養和技術素養。
機器人知識的教學可以培養學生的信息素養
所謂信息素養,是指利用信息技術手段(如Internet,計算機等)積極主動地開展收集信息、判斷信息、處理加工信息、表現信息、創造信息、合情合理地發送或傳播信息能力的培養。
集計算機和計算機語言、通信、網絡、傳感技術、自動化技術、人工智慧等為一體的教育智能機器人的出現,為中小學信息科技教育提供了一個生態學習環境。
從智能機器人系統的結構和功能要素看,由於智能機器人的信息獲取模塊、信息加工、處理模塊、信息應用模塊的功能與人類的感覺器官、大腦、四肢是一一對應的,以此作為中小學生全面接觸、學習信息科技,理解信息科技內涵的智能化學習平台,有利於中小學生信息素養、想像力、創造力的全面提高。
通過機器人知識的學習,學生需要不斷的去查閱各類資料,整理並分析出有效材料,這個過程學生就掌握了更多的獲取信息的手段和方法,當然也就可能了解和掌握更多的信息加工和處理的知識、方法和能力,逐漸的培養和提高學生的信息素養。
機器人技術的教學可以培養學生的技術素養
技術素養是指的是使用、管理、評價和理解技術的能力。
技術素養首先要求學生具有一定的基本技能,同時對於技術與設計的原則要有明確的思想認識;在情感上要樂意學習技術、掌握技術、從事技術活動;技術素養還表現在學生具有一定的技術創新能力和創造才能;技術素養還表現在學生能在學習、掌握技術的同時,感悟到技術的文化內涵等人文因素。
在機器人技術的教育中,學生需要將具體的活動抽象為編程的思想,再用圖形化程式語言或代碼程序語言在計算機上編成程序,然後通過計算機和機器人的通訊,將程序下載到機器人的微處理器,通過觀察機器人的運行情況來調試、驗證、反思、改進程序。
並且在機器人的組裝調試過程中,學生需要不斷熟悉操作技術,反覆動腦動手嘗試,這個過程可以加深學生對技術的認識和理解,有效提高技術的設計和創造能力,從而提升了技術能力和技術素養。
機器人教育可以培養學生創新能力
在多數情況下,學生表現出的創新,是他們想出了解決問題的辦法或策略,儘管這些方法或策略對老師來說是早已熟悉的,但對學習者本人來說卻是新鮮的獨特的,是有意義或具有社會價值的,這就是學生的創新。
學生通過親手組裝機器人、調試傳感器、編寫程序、完成任務等活動,可以使動手能力、邏輯思維能力、綜合應用能力、創新能力等都得到全方位的訓練和提升。
機器人活動還能激發學生充分發揮想像力、創造力,有利於培養學生的開放性思維。
在開展機器人活動時,所設定的機器人活動主題不但具有一定的挑戰性和趣味性,而且對其問題的解決方案不限定,都是開放性的,對機器人的組裝和編程也不規定統一的模式、統一的答案,可以用不同的方法達到同一個目標,完全靠學生運用自己的聰明才智去創造。
同樣的模塊組裝成不同的樣式,相同的機器人採用不同的編程方式,也使得機器人有了異樣的思維。
要想控制好機器人,必須要了解機器人軟體工程、硬體結構、功能與應用等方面的基本知識。
只有掌握了這些基本知識知識,才能發揮自己的聰明才智,構思出巧妙的機器人方案。
這一過程是極其富有挑戰性的,最能培養學生創新能力的過程。
機器人教育以學生為主體,在教師的引導下以任務驅動進行個性化教育,因材施教,突出培養學生的創新精神和創新能力。
因此,機器人教育是培養高素質創造性人才的好素材,是開展創新教育的重要方法。
機器人教育為實施素質教育提供實踐平台
通過舉辦機器人比賽,為我國的中小學生提供了一個充分展示創造力的舞台,有利於激發青少年開發、研製高科技的興趣與愛好。
通過研究設計、製作、調試機器人,激發學生的想像力,培養了學生的設計能力、創新能力、動手能力和跨專業的綜合應用能力,為全面素質教育的開展,開闢了新路,提供了好教材。
把機器人教育引入中小學,不僅有利於信息技術教育的發展;有利於探索教育改革和人才培養的新途徑、新方法;有利於高素質人才的培養;同時將推動我國智能機器人知識和技術的普及;促進我國智能機器人事業的發展和專業人才的培養;促使新興的智能機器人產業的形成。
可以說,智能機器人教育為實施素質教育提供了一個可操作性的實踐平台。
機器人教育作為一種新型技術類教育,承載著培養學生眾多能力的使命,結合其課程的實際情況,僅憑課堂教學難以使得學生完全掌握機器人知識和技術,研究性學習恰好可以為機器人教育提供良好的教學平台,機器人教育也可以為研究性學習提供具備研究性的課題內容。
學生根據教師的指導、可以自主的對機器人的局部知識和技術進行課外研究、分析,在掌握所學知識和技術的基礎上,間接培養了自主研究、積極創造和通力合作精神,這也正符合了素質教育的要求和特徵。
中小學機器人教育活動從原來僅限於在科技站、少年宮裡進行,發展到學校,走進了課堂。
智能機器人比賽、網絡機器人大賽使中小學生較早地接觸到科技新知識,較早接受動手動腦方面的訓練。
機器人教育的意義和功能已經被各界認可,機器人教育的的形式和載體也在不斷地開拓和發展,機器人教育受科技發展的影響,其創新性、實踐性、發展性非常強,對學生的技能教育、科技的社會化都具有重要的意義,會在教育內容和教育形式等方面給我們帶來更多的驚喜與期待。
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