6個作用告訴你機器人教學在中小學素質教育中的重要性

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機器人教學是利用機器人開展的創新教學活動。

智能機器人是一種全新的信息技術綜合教學平台,涉及到信息技術的大部分內容,可以讓學生更全面、深入地接觸信息技術。

智能機器人還是一種開放性的教育平台。

學生可以充分發揮想像力去設計、實現自己的創意,提升信息素養。

智能機器人走進中小學信息技術課堂,不但給信息技術課的教學內容增添了新的素材,也為信息技術課的教學模式和教學方法提供了創新的舞台。

中小學機器人教學是一門以創新教育理論為指導,以培養學生的創新思維、科學品質、探索精神、實踐能力為目標的學科。

機器人教學的目標與素質教育中學生智能素質的培養目標是不謀而合的。

將智能機器人引進課堂教學,讓學生在掌握其基本知識、基本技術、基本構造、基本程序、應用效能的基礎上,緊密聯繫生活實際,通過計算機和網絡平台協作進行創新設計,探索機器人的組織構造和實踐應用,從而培養學生的信息素養、知識與技能、思維與方法。

由於智能機器人的教學以創新實踐活動為主,涉及到計算機、通信技術、網絡技術、傳感技術、自動化技術、人工智慧等多個學科和技術領域。

因此智能機器人既是一個學科、一門課程,更是開展素質教育的重要載體。

智能機器人技術是涉及機械、電子、計算機、人工智慧等多種技術實踐性學科,是一個國家科技發展水平和國民經濟現代化、信息化的重要標誌,是世界強國重點發展的高尖端技術,也是世界公認的打開21世紀大門的鑰匙。

因此,在中小學開展智能機器人教學,有利於培養中小學生運用信息技術的意識,有利於探索教育改革和人才培養的新途徑、新方法,有利於推進我國素質教育的進程,培養更多的高素質人才。

同時智能機器人知識和技術的普及,將促進我國智能機器人事業的發展和專業人才的培養,逐步形成新興的智能機器人產業。

可以說.機器人教育為我們實施素質教育提供了一個具有可操作性的實踐平台。

由於中小學素質教育在提高社會公眾科學素養上具有基礎性和根本性的作用,所以機器人教學將對中小學素質教育的實施以及我國的教育教學改革產生深遠的影響,甚至對我們的社會發展也會產生重大的影響。

智能機器人作為面向中小學生學習、實驗、研究開發和能力培養的平台,能使學生輕鬆愉快地學習多方面的知識和技術,培養和鍛鍊學生的實踐能力。

機器人教學的總體目標主要是了解機器人的概念、硬體結構、功能及應用狀況等知識。

培養學生對人工智慧技術的興趣,能進行機器人程序設計與編寫,能自主開發機器人軟體,提高邏輯思維能力、分析問題和解決問題的能力,能拼裝多種具有實用功能的機器人。

積極參加機器人競賽等各種課外活動.培養學生的動手能力、合作能力和創造能力。

機器人教學的主要作用具體如下:

(1)培養學生的邏輯思維能力。

編寫機器人程序是機器人教學的內容之一。

學生在了解機器人的功能、結構和工作原理的基礎上,根據機器人需要完成的任務來編寫程序。

如果輸入具有嚴密邏輯結構的指令,機器人就會按照指令運動。

因此,學生必須將自己的設想,通過清晰的程序步驟加以實現。

一個目標的實現,一般有多種途徑和方法,可以通過不斷嘗試,逐漸領悟,尋找最佳方案。

可見,機器人程序設計為基礎教育提供了一種培養學生邏輯思維能力的新方法。

(2)培養學生分析問題和解決問題的能力。

學生在根據要求或自己的設想編寫機器人的各種控制程序時,設計思路可能不同,但編寫的程序需要學生親自檢驗。

當機器人的行為達不到預期效果時,學生要學會分析原因,並考慮解決問題的辦法,不斷對程序進行修改、調試和優化。

直至達到預期的效果。

學生在編寫程序的過程中,通過不斷地嘗試錯誤,分析出錯原因,提出解決問題的辦法,從而提高了分析問題和解決問題的能力。

(3)培養學生的綜合實踐能力。

機器人教學是一個手腦結合,實際動手操作的過程。

目前教育機器人的品牌十分繁雜,大多自成體系,缺少規範,並且互不兼容,開放度低。

對於不能滿足要求的機器人,需要學生自己動手進行必要的改裝或加工。

在對機器人進行改裝加工的過程中,需要運用數學、物理、化學、材料等方面的知識,學生除了動手改裝機器人外。

還要動腦思考怎樣改裝才能達到要求。

這個過程鍛鍊了學生設計能力和加工能力,提高了學生的綜合實踐能力。

(4)培養學生的創新能力。

培養學生的創新精神和創新能力是中小學素質教育的一個重要內容.也是開展機器人教學的一個重要目標。

實現創新的目標,首先要了解機器人的基本理論知識、相關的技術,即培養學生學習機器人的興趣;其次在實踐中應善於發現問題並解決問題。

學完基礎知識後,學生為設計和製造各具特色的機器人,需要解決可能出現的問題,這就產生了創新意識。

如果學生動手實踐並最終達到目的.就體現了學生的創新能力。

如果在教學中能調動學生的積極性並充分發揮他們的想像力,學生的成品可能是教師們所不能及的.這正是素質教育所期望的。

(5)培養學生的團隊合作能力。

機器人教學大多是以小組形式開展的,機器人的學習、競賽實際上是一個團體學習的過程。

它要求學習者團結合作,包容小組其他成員的缺點和不足,能夠與他人進行有效的溝通與交流。

學生可以通過獨立看書、自己鑽研解決機器人的問題,如一段程序、一個零件或模塊、一個設想好的模型等。

但在多數情況下,學生受到個人條件、環境、能力的制約,要獨立完成是有困難的。

學生可以通過與同學交流,向家長、老師、朋友等多方面尋求解決的方案,自然而然地開展合作。

學生在實踐中培養自己的團隊合作能力,可為將來進入社會並獲得成功打下堅實的基礎。

(6)培養求真務實的精神。

在機器人教學中.學生必須按照要求設計程序,認真編寫每一條語句,設置相關的參數,機器人才能完成預定的動作。

這就要求學生求真務實,不能投機取巧。

機器人從設計程序至調試是一個嚴謹的過程,哪怕寫錯一個英文字母、一個標點符號、或者設置的參數有偏差,都會影響調試結果。

雖然機器人教學對於提高中小學生的素質具有重要的作用,但在我國的多數中小學,機器人教學作為一門課程,尚處於起步探索階段。

未能普及.沒能引起教育部門的足夠重視。

許多學校只是以課外活動、興趣班、培訓班的形式開展機器人教學。

其主要原因:一是資金缺乏。

由於智能機器人的價格昂貴。

普及機器人教學需要大筆的資金投入;二是現行教育體制的制約。

雖然各級教育部門都倡導素質教育。

機器人教學可以提高學生的綜合素質。

但應試教育仍然占主導地位。

不論是學校領導、教師,還是學生家長,都不會全力支持和完全接受機器人教學,而都以高考升學率為教學目標。

教師不敢突破傳統的教學模式,大多數家長也不願意讓也自己的孩子參加機器人教學活動。

不過通過我們的不懈努力,已經有50餘所學校在教學中引入了機器人課程,我們做了一個改變孩子教育現狀的偉大事業,我們會不懈努力向前。


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