機器人教育如何培養中小學(xué)創(chuàng )新能力論文

　　【摘要】機器人研究是一項擴領(lǐng)域的綜合性研究學(xué)科，近年來(lái)機器人尤其是智能機器人研究獲得快速發(fā)展，機器人相關(guān)研究也逐漸引入教育領(lǐng)域，對于學(xué)生創(chuàng )新能力的培養具有重要作用。本文主要對機器人教育對中小學(xué)創(chuàng )新能力的培養進(jìn)行探討。

　　【關(guān)鍵詞】機器人教育；中小學(xué)；創(chuàng )新能力培養

　　機器人教育是一門(mén)綜合了利用現代信息技術(shù)、機械組裝原理等學(xué)科技術(shù)、將科技實(shí)踐與教育教學(xué)向結合、旨在培養學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng )新能力的新興學(xué)科，針對國家教育體制改革的創(chuàng )新要求，機器人教育將在未來(lái)的教育領(lǐng)域中發(fā)揮更大的作用。因而，對機器人教育對中小學(xué)創(chuàng )新能力的培養進(jìn)行探討研究具有重要意義。

　　一、機器人

　　機器人教育是機器人的研究、實(shí)踐在教育領(lǐng)域的擴展，它主要通過(guò)學(xué)生對機器人的組裝、搭建和運行進(jìn)行實(shí)踐操作，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣、培養和提高學(xué)生的綜合素養和創(chuàng )新實(shí)踐能力，包括機器人學(xué)科教學(xué)、機器人輔助教學(xué)、機器人管理教學(xué)、機器人代理事務(wù)以及機器人主持教學(xué)等五種教學(xué)方式。[1]當前中小學(xué)階段的機器人教育以機器人學(xué)科教學(xué)為主，即把機器人作為一門(mén)學(xué)科進(jìn)行教學(xué)。

　　二、機器人教育培養中小學(xué)創(chuàng )新能力的表現

　　第一，在機器人組裝過(guò)程中對學(xué)生創(chuàng )新能力的培養。機器人的組裝不是簡(jiǎn)單的拼圖式組裝，機器人組裝不僅涉及到相關(guān)的物理組裝原理，同時(shí)還涉及到簡(jiǎn)單的化學(xué)原理以及更多比例上的計算機軟件設計和硬件組裝原理，而且還要考慮到不同學(xué)科組合時(shí)對機器人外形、正常運行時(shí)的影響（如物理拼裝組合是否會(huì )影響到提前設計好的機器人運行系統暢通問(wèn)題）。[2]此外，學(xué)生在組裝過(guò)程中也可能會(huì )發(fā)現新的機器人組裝方式，改進(jìn)原有的組裝形式，使機器人構造更加科學(xué)合理。這些不僅是對學(xué)生動(dòng)手組裝能力的鍛煉，也是對學(xué)生在組裝過(guò)程中創(chuàng )新能力的培養和提高。第二，在機器人運行操作過(guò)程中對學(xué)生創(chuàng )新能力的培養。機器人的組裝是一項比較復雜的工作，組裝完成后的機器人運行操控更是對學(xué)生創(chuàng )新能力的鍛煉和提高。中小學(xué)生正處于身心快速發(fā)展的階段，他們具有活躍的思維和想象，但由于實(shí)踐經(jīng)驗不足，很多具有創(chuàng )新價(jià)值的想法沒(méi)有得到實(shí)踐，中小學(xué)階段的機器人運行操控，可以讓學(xué)生了解體驗更多的計算機信息技術(shù)和物理組裝運行技術(shù)等方面的原理，將原來(lái)可能只是一閃而過(guò)的想法深入思考并付諸實(shí)踐驗證，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考和創(chuàng )新，培養創(chuàng )新思維，提高創(chuàng )新能力。第三，在原理分析過(guò)程中對學(xué)生創(chuàng )新能力的培養。創(chuàng )新的內容既包括實(shí)踐能力的創(chuàng )新，也包括理論能力的創(chuàng )新。中小學(xué)階段的機器人組裝、運行原理教學(xué)，能夠加深學(xué)生對機器人構成原理和運行原理的了解和認識，對以往所學(xué)相關(guān)理論起到融會(huì )貫通的作用，對不熟悉的原理加深認識，促進(jìn)學(xué)生理論知識的積累，并在學(xué)習的過(guò)程中舉一反三，加快學(xué)生理論創(chuàng )新能力的培養。

　　三、機器人教育應用于中小學(xué)創(chuàng )新能力培養的建議

　　第一，增加計算機技術(shù)教學(xué)方面的課時(shí)。計算機信息技術(shù)是機器人構成技術(shù)的最重要的部分，機器人的運行需要提前設計好的計算機軟件系統和硬件組裝系統的配合支持。但受應試教育的影響，目前我國很多中小學(xué)將教學(xué)的重點(diǎn)放在升學(xué)考試的學(xué)科上，甚至出現了其他課程頂替計算機教學(xué)課程的現象。這十分不利于學(xué)生對現代機器人技術(shù)原理的掌握和創(chuàng )新能力的培養，各級相關(guān)單位部門(mén)應當加大并保證計算機課程教學(xué)在中小學(xué)課程體系中占合理比重并有效開(kāi)展。第二，增加機器人教學(xué)以及相關(guān)課程教學(xué)的實(shí)踐課課時(shí)。機器人教育是一項十分注重實(shí)踐的學(xué)科，它對學(xué)生創(chuàng )新能力的培養也多表現在實(shí)踐課程中，而且中小學(xué)生處于對各項事物好奇的發(fā)展階段，實(shí)踐經(jīng)驗不足，難以支持其創(chuàng )新能力的培養和提高。實(shí)踐是檢驗真理的唯一標準，必須加大機器人實(shí)踐教學(xué)課時(shí)在機器人教學(xué)課時(shí)中的比重，增強中小學(xué)生實(shí)踐創(chuàng )新能力。第三，鼓勵學(xué)生積極參加機器人競賽等課外機器人活動(dòng)。中小學(xué)階段的機器人教育課時(shí)有限，學(xué)生要想通過(guò)機器人教育獲得更多知識與能力，提高自身綜合素質(zhì)和創(chuàng )新能力，還要多參加一些課外機器人活動(dòng)，如機器人競賽等，在參加這些競賽活動(dòng)的過(guò)程中，學(xué)生不僅能夠交到更多志同道合的朋友，享受比賽的樂(lè )趣，而且能夠與不同的人交流，了解更多自己不熟悉的知識，拓寬事業(yè)，在實(shí)踐中提高綜合素質(zhì)和創(chuàng )新能力。

　　四、結束語(yǔ)

　　機器人教育是一門(mén)新興教育學(xué)科，它與計算機信息技術(shù)、物理機械組裝技術(shù)等科學(xué)技術(shù)原理相結合，在中小學(xué)創(chuàng )新能力的培養中發(fā)揮著(zhù)重要作用。對機器人教育在中小學(xué)創(chuàng )新能力培養的探討需要了解目前中小學(xué)機器人教育的主要方式，了解機器人教育在中小學(xué)創(chuàng )新能力培養過(guò)程中的主要表現（如機器人競賽對學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)踐創(chuàng )新能力方面的影響等），了解機器人教育在中小學(xué)創(chuàng )新能力培養中的運用開(kāi)展方式和對策，提高教學(xué)效率。

　　參考文獻：

　　[1]周恂,田成.關(guān)于機器人教育中學(xué)生創(chuàng )新能力培養問(wèn)題的研究[J].科學(xué)中國人,2016(36).

　　[2]張紅良.中小學(xué)教育中的機器人教育創(chuàng )新研究[J].黑龍江科學(xué),2018(3):126-127.

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