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浅析机器人在教育教学中的发展应用

发表时间：2021/2/3 来源：《文化研究》2021年1月下作者：张翠

[导读] 当前已进入教育信息化2.0时代，人工智能技术应时代得到快速发展，应用领域不断扩大，而机器人作为该学科中的一项，在中小学教育教学中，不断得到渗透，对学生综合素质的提高，以及创新思维的发展有着深远影响。我以本市开展机器人竞赛情况为主线，简单介绍了什么是机器人，在组织机器人大赛活动中发现的问题，寻求解决问题的方法，并对机器人教育在衡水市中小学教育教学中的发展前景进行展望，旨在探索机器人教学新方法，培养学

衡水市教育技术装备站    张翠   053000

摘要：当前已进入教育信息化2.0时代，人工智能技术应时代得到快速发展，应用领域不断扩大，而机器人作为该学科中的一项，在中小学教育教学中，不断得到渗透，对学生综合素质的提高，以及创新思维的发展有着深远影响。我以本市开展机器人竞赛情况为主线，简单介绍了什么是机器人，在组织机器人大赛活动中发现的问题，寻求解决问题的方法，并对机器人教育在衡水市中小学教育教学中的发展前景进行展望，旨在探索机器人教学新方法，培养学生的动手能力、思维能力以及创新能力，促进信息技术与教育教学的深度融合及创新发展。
关键词：机器人；教育教学；发展；应用
        一、研究背景
        随着信息技术的不断发展，教育信息化已进入2.0时代人工智能技术作为当前信息技术领域的一个前沿技术，得到快速发展，而机器人作为该学科中的一项，是中小学信息技术课程和综合实践课程的良好载体，对提高学生的动手实践能力、思维能力、创新意识都有着深远影响。
        教育部早在2003年中小学电脑制作活动中就已经添加了机器人灭火比赛项目和机器人足球比赛项目，省电化教育馆从2015年开展了省第一届教育机器人大赛，我市在省已连续开展了三届教育机器人大赛的基础上于2018年3月开展了衡水市首届中小学教育机器人大赛，至今，已经开展了三届比赛，每次比赛都会投入很多的人力、物力、财力。通过比赛，我们发现了许多的问题，也总结了部分经验。
        二、机器人的简单介绍
        机器人是一种通过编程，可以自动完成一定操作或移动作业的机械装置。或者更确切地说，如同人的上肢那样高度灵活，能做复杂动作的机械。具有视觉、听觉等感觉功能，有识别功能、能行动的装置。
        三、在组织机器人大赛活动中出现的问题
        从每年各县市区上报的参赛队伍中，我们可以看到以下几个问题：
        （一）各县市区参赛队伍数和同一县市区的不同学校参赛队伍数都不均衡。有的县市区参赛队伍数量很多，而有的县市区仅参赛一俩支队伍，甚至有的县一个队伍也没有参加。有的县市区一个学校能报名三、四支队伍，而有的学校一个队伍也没有。
        （二）能够参赛比赛的比赛项目较少。我市在省比赛项目共14项的基础上，经过研究确定了6个常规比赛项目，而实际仅有4个项目有参赛队伍。
        （三）大约有一半的学生，学校没有配备机器人，需租赁机器人。在报名过程中，有的教师和学生很想参加比赛，但是由于学校的经济条件有限，很难支付起昂贵的设备费用。
        （四）参加比赛的学生中，有一半以上的学生是主要是为了锻炼参赛能力，有百分之二十的学生参赛是抱着试试看来的，主要是为了开阔眼界。
        （五）报名参赛学生的参赛能力也是参差不齐。一部分学生是通过参加学校的选修课程，进而了解机器人，掌握代码的编写。一部分学生是通过校外的机器人培训机构，进行学习练习。而一部分学生是在指导老师的临时教授下，仅初步了解机器人的构成，就来进行参赛。比赛成绩差距很大，有的成绩特别突出，有的却得了零分。
        从以上的问题中，我们不难看出机器人教育在我市的发展各方面都很不均衡，一些教育条件较好的县市区或学校，学生可以通过信息技术课或者兴趣班掌握知识，提升能力。一些家境条件优越的孩子甚至还可以通过社会上的培训机构，进行学习。他们都能很好的参加到比赛中来，争取很好的成绩而经济条件有限的县市区或学校，只能上报数量较少的参赛队或者根本没有参赛队，成绩也不是很理想。如何缩小县市区间、学校间的差距，使机器人教育活动更好的开展，是我们需要进一步探索的。

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        四、在教育教学中，如何解决机器人教育活动中出现的问题
        机器人教育是顺应时代发展的，如何开展好，需要从以下几方面改进：
        （一）经常性交流，把智趣室建设纳入年度考核，从而引起教育主管部门及学校重视。截止到目前，虽然我市已有77所学校建设了智趣室，开设了机器人课，但离1200所学校智趣室的目标还很远，我们需要经常和教育主管部门及学校进行沟通、交流，定期开领导会议，引导教育主管部门及学校负责人重视起来，从而能够不断加大投入。只有环境设施上去了，才能给学生营造好学习的环境，实现学生的动手能力、思维能力及创新能力，并取得好的成绩。
        （二）加强教师培训。根据省级的日程安排，我们市级要在此基础上每年定期开展一次机器人的培训活动，从而使机器人的培训常态化。没有好的教师作指导，我们的学生就无从发展，教师的教授在整个机器人活动中地位举足轻重。我们可以从好的学校，甚至好的培训机构邀请有经验的教师进行讲授，可以采用边讲授边练习的方式，提高教师的学习水平。
        （三）建立讲授教师和指导教师沟通群。比如微信群、QQ群等。指导教师在培训和学习中遇到不懂的问题，可以及时向讲授教师求解，促进教师信息技术水平的提高，从而增强学生的知识能力。
        （四）每年定期举办机器人比赛。不断锻炼学生的参赛能力，提高学生的动手能力、思维能力和创新能力，同时还能增强学生的团队意识。
        （五）做好观摩活动。不定期的组织学生或教师参观市级或省级赛事赛前观摩活动，让其开眼界，长见识，提高能力。
        五、机器人教育在衡水的发展前景
        随着教育信息化的发展，机器人教育应运而生，然而衡水又是一个重视教育的地方，机器人教育在衡水的发展前景一定会很广阔。
        （一）领导重视、教师勤奋，便于机器人活动的开展。衡水是一个重视教育的地方，市局以及站领导都十分重视机器人在教育教学中的应用，每一位指导教师又都十分勤恳，甘于奉献。他们多次到外地参观学习，多次参加省级装备展示，共同研究交流赛事心得体会，探讨机器人教育在教育教学中对学生的影响。机器人这项应时代的产物，受到领导以及教师的青睐。
        （二）目前我市仅建设了77所智趣室，离目标还很远，硬件设施需要配备，具有较高科学素养和相关知识的人才需要培养，还有很长的路要走。
        机器人教育在发展过程中，也会面临诸多挑战。
        （一）现如今的教育模式，还不完全适合全面发展。当前，教师在教学与升学的压力下，还是更多的注重当前学生课本知识掌握和运用能力，对于学生未来的创新发展没有引起足够重视，机器人教育只能作为选修或课外兴趣来学习，想要改变这种教育模式不是一蹴而就的，需要国家和社会共同来完成。
        （二）机器人教育作为一项具有发展前景的教育，无论从时间和经济上，还是从人员配备上，都需要有大量投入，而这些，对于一些农村或地理位置比较偏僻的学校，都是比较困难的。
        六、结束语
        机器人教育作为一种新型的教育手段，是符合时代发展的，对培养学生动手实践能力、思维能力和创新精神，甚至是国家未来的创新型人才都有深远影响。
参考文献：
[1]徐多胡卫星赵苗苗.困境与破局:我国机器人教育的研究与发展[J].现代教育技术,2017（10）