唐中兵
四川省岳池县第一中学 638300
摘要：随着新一轮课改的不断推进和社会信息化、智能化建设程度的不断提高，高中信息技术课程在课程性质、课程目标、课程内容及核心素养等方面有了显著变化。引入了程序算法与人工智能等教学内容，体现了计算思维与程序思维等教学理念，与人工智能相关的机器人教学也有效提高了学生的创新能力和实践能力。本文通过阐述在高中信息技术教学中引入机器人教学的意义和价值，研究实施机器人教学的可行性和实施方案，探索出更为合适的教学策略。
关键词：信息技术；机器人教学；综合能力。
引言：近年来，不断成熟的机器人技术逐步应用于制造业、医疗辅助业及服务行业，改变人们生产生活方式的同时也成为国家重点研究对象。机器人课程以自动化、计算机、物理、电子、数控技术等内容为载体的，通过动手实践、结构设计、程序编写、问题解决、方案优化、团队协作、对抗竞赛等活动锻炼学生的综合能力。在实践中应用知识，在问题中探索未知，课程内容具有鲜明的启发性、实践性、知识性、趣味性、创新性等特征，深受学生喜爱、学校重视，同时也面临着诸多问题，如教学内容、教学对象、教学器材、教学模式、教学方法的选择与匹配等等，大家都在不断探索，鉴于现状，笔者通过十多年的一线教学经验，提出了较为可行的策略和思路。
一、首先对机器人教学涉及的各方面进行总体设计，并提出切实可行实施方案。
机器人项目的教、练、赛目前鲜有成体系的解决方案，要开展机器人教学首先进行总体设计，如师资力量、经费来源、器材购买、学生选取、活动时间、教材内容、场所布置、竞赛安排等内容。这需要结合实际因地制宜总体考虑，需得到学校、家长、学生甚至班主任等各方面支持，任一方面考虑不周都有可能导致教学活动无法继续或达不到预期效果。所以，首先应考虑其可行性，特别是一些边远地区，因为师资、时间、经费、场地等各种条件限制，可能并不适合开展机器人教学。
二、目标引领，自顶向下，不断细化，不断完善机器人校本课程。
开展机器人教学首先要进行顶层设计，学完后，三维目标和四基目标能否达到？能否通过机器人等级考试？能否获得预期竞赛成绩等等。针对整体目标再细化到学期目标、阶段目标、课时目标，不断细化、精心设计，这样才能有目标、有计划、有方案、有实施、有评估、有激励。形成完善的教学系统。
机器人教学内容广、教材少，需要编写校本课程，教师首先要掌握其硬件性能、编程规则、设计原理、预估问题及解决方案。建立起整体基础知识框架，根据学生的实际情况规划学习时间，从易到难安排教学内容，还需考虑器材分配、上课模型、程序思路、预估问题、创新方向、学习评价等教学细节。具体到各课时的教学设计上，可按基本结构、动力系统、传感器系统、程序实现四个部分进行教学。基本内容做到人人参与、个别辅导、全员合格，拓展内容则在完成基本内容的基础上进一步探索。如对模型结构进行优化（更像、更轻、更小、更精致、更快、更有个性、更多功能等）。制定评价量表对学生进行评价和激励，鼓励学生从模仿到创造，结合身边事物让学生理解相关理论用于实践的机制及原理，完成从学到用的升华。最后要做好教后反思，总结经验，不断修正、补充、完善校本课程形成切实可用的教学系统。
三、积极参与教育机器人团体及竞赛活动，以赛代练，树立规则意识、底线思维，亲历竞赛、体验成长。
积极参与团体活动能锻炼学生合作意识、沟通能力、交流表达、为人处事、策划执行等各方面能力，教师可以策划主题，开展机器人宣展、亲子搭建、小组对抗、科普宣传等活动，整个过程交由学生策划，教师适度参与，及时点拔。锻炼学生的策划与执行力。
参与竞赛则需首先熟悉竞赛规则及竞赛程序，明确哪些是底线不能犯规，现在养成底线思维，遵守竞赛规则，成人则坚守道德底线，遵守法律法规。亲历比赛，感受竞争，在竞赛中树立竞争意识、规则意识、团队意识、集体荣誉感，锻炼协作能力、应变能力、决策能力等等。同时，理性对待参赛成绩，不骄不躁，形成沉稳冷静的处事风格和稳定的心理素质。
四、机器人教育是培养学生综合能力的有效载体，课堂教学中要有意识地培养学生的综合素质。
在实际教学中，教师要善于利用课堂资源着力培养学生的综合素质。比如：搭建结构时教师要求学生一次性找齐所需器材，不断减少错拿漏拿、重复观察、做错重来的次数，先观察再搭建，弱化学生浮躁、急于求成、粗心大意、丢三落四、三心二意的坏习惯，强化其观察力、专注力、细心度、条理性、规范性，从视图及视角的概念理解模型左右、上下、里外、前后、正反等空间关系，培养空间想象及方位感知能力，通过看图纸或者看完成图，合理想象各零件的空间关系，不断尝试各种组装方式完成搭建，出现问题能独立思考并解决，其独立思考、问题分析解决的能力将不断提高，更能锻炼其坚韧品质和受挫能力。
鼓励学生对作品进行创意创新，引导学生介绍创作思路，肯定其创意创新能力、语言组织表达及逻辑思辩能力，能够借鉴和客观评价他人作品，也能理性接受他人评价，下课时应分解模型，收拾桌面，养成整洁有序的良好习惯。拆与建是一组逆向过程，也有助于逆向思维的培养。出现问题教师切忌代劳，学生始终是主体，适时引导学生结合机器人自身结构、程序、场地环境、硬件性能等情况，多方位、多角度思考各种可能性问题，不断尝试多种解决方案，并能对比评估选择最优方案。不断地探索、试错、优化、选择，极大地锻炼学生的受挫能力，形成坚韧稳定的心理素质和承受能力。找不到理想的器材时需利用现有资进行组合、改装、加工，在此过程中，可能会发现新结构、新功能、新方法等等，这正是“从1到N”进行创新的良好开端，观察、想象、分析、判断、探索、理解、决策、动手、实验、试错、受挫、改进、创造等一系列动作下来，学生的实践应用能力、问题分析和解决能力、心理素质、创新思维等等会有极大提高。
结束语
在高中信息技术课程中，机器人教育对提升学生的综合能力具有重要意义，通过机器人教学，有助于学生数学化学习与创新、计算思维、实践能力、程序思维和问题解决等核心素养的提升，为学生未来的成长打下坚实基础。
参考文献：
[1] 李毕祥,李倩,倪超杰.计算机基础课程的机器人信息化教学
改革研究[J].科技创业月刊,2019,32(04):86-88.
[2]王兆勇.中职计算机教学中引入智能机器人课程的可行性研究[J].中国教育技术装备,2016(09):84-85