林辉德
广东省东莞市常平镇振兴中学 广东 东莞 523573
【摘要】陶行知说过“教育源于生活，教育要为改造生活而服务”。目前，机器人普及教育已经走进了我们的信息技术课堂，但目前的机器人教育，由于受到各种因素的制约，或者只是蜻蜓点水，泛泛而谈；或者以机器人竞赛为主，难度有余，而实用性欠缺，长此以往，将会影响学生学习的积极性，会使学生产生学习机器人无用的心理。本文探讨在机器人教学中，突出机器人在生活中的应用，研究进行机器人实用性教学的策略，以激发学生研究机器人的热情，提高学生的科学素养。
【关键词】机器人教育 立足生活 实用性 教学策略
一、机器人教育现状研究
近年来，随着智能机器人技术的日益成熟及其应用领域的不断拓展，智能机器人正以其独特的魅力和特有的功能，吸引着越来越多的人们的关注。智能机器人教育也随之走进了我国大部分中小学课程，并逐渐为学校、家长以及社会所认可。
机器人普及性教学一般以介绍机器人常识、应用领域、工作原理、常用传感器及简单机器人编程为主，学生动手操作的机会普遍较少，很多学校甚至完全以机器人仿真软件代替机器人实物，使学生对机器人的认识仅仅停留在“概念”的水平上，对机器人的应用实践基本上无从谈起。不少学生学了之后，往往会产生“机器人技术太高深了”、“机器人跟我有什么关系呢”、“学了机器人技术有啥用呢”等想法，既而忽视机器人学习的必要性，并逐渐对机器人失去兴趣。
机器人竞赛性兴趣小组的培训内容则相对要有趣得多，学生可以接触到各种比赛用途的实物机器人，亲身体验机器人的设计、搭建、编程等过程，能有效地提高学生的动手能力和对机器人的使用技术。然而，由于此类培训的竞赛意味过浓，机器人要完成的任务过于固定化和模式化，比赛环境跟现实生活有一定的差距，因此，久而久之，不少学生只会把机器人当成是一种“好玩的”大玩具，而对机器人在现实生活中的实用性，缺乏应有的认识。
新课程理论提倡“科学世界向生活世界的回归”，智能机器人技术的发展，同样不能离开生活实践的支撑和推动，它必须发挥其实用性，扎根于社会与生活的实际应用当中，才能更好地生存和发展。机器人教育必须贴近生活，突出实用性，才能保持活力。
二、在机器人教育中立足生活的意义
在机器人教学中，立足生活，注重机器人在服务生活方面的作用和应用，有以下几点意义：
（1）有利于加强学生对“智能机器人”概念的认识。学习机器人课程之前，很多学生对机器人的定义，大都停留在电影《变形金刚》的水平上，通过智能机器人在生活中的应用实例，可以让学生了解机器人的实用性，让学生感受到，机器人就存在于我们的日常生活当中，它并非一定要长得像“大黄蜂”那样高大威猛、无所不能，更非虚无飘渺、遥不可及的东西。
（2）有利于提高学生对机器人的兴趣。在机器人教学过程中，充分发挥智能机器人的特殊功能，将智能机器人与现实生活有机地结合起来，使之成为我们生活的得力“帮手”，这能让学生亲身体验到智能机器人给我们带来的“正能量”，让学生更深刻地认识到智能机器人实用价值，从而激发学生“掌握机器人技术、利用机器人改变生活”的兴趣。
（3）有利于培养学生的实践能力和创新精神。在机器人应用实战课堂中，我们把课堂交给学生，充分调动学生的主动性，使学生成为项目研究的主人。学生在老师的引导下，自主研究任务目标，自主选择合作人选，独立完成电子元件的焊接、实验装置的组装、程序的设计与编写等任务，大大地提高了学生的动手实践能力。当学生遇到难题时，我一般不直接给出解决方案，而是鼓励学生自主探索解决问题的方法，培养学生主动创新的意识。另外，在实战练习后，我会鼓励学生通过“应用案例”的示范作用，举一反三，大胆设想，自主创新，从而将机器人的应用领域进一步拓宽。
（4）有利于提高学生的科学素养。开展机器人教育、提高学生的科学素养是信息时代的要求。在机器人教育中立足生活，突出实用性，符合STS（科学、技术、社会）教育理念，STS教育强调科学、技术与人类社会的相互关系，特别是科学技术在社会生产、生活和发展中的应用。STS教育反对用填鸭式的方式进行教学，鼓励学生“通过各种程序参与到社会生活、生产中去”。在机器人实用性研究课堂，我要求学生主动参与，在老师和学习网站的指引下，有序地通过实践去进行探索，培养学生的信息素养，激发创造力，增强协作能力，使学生在实战的过程中，更深刻地体会“科技对社会的影响”，从而逐渐提升学生的科学素养。
（5）有利于智能机器人的发展与推广。比尔·盖茨曾经预言：不久的将来，家家都有机器人。可见，智能机器人的发展与推广是社会发展的趋势，而机器人从“高高在上”走向“寻常百姓家”，也正在一步一步地变成现实。
而不少机器人企业，也开始将机器人的发展重心由“概念型”、“娱乐型”向“实用型”转移。任何技术的发展，都不能离开社会的推动，只有实用的、有利于提高社会效益的技术，才是我们所追求的，才能不断地进步与发展。在机器人教育中，大力推广机器人的实用性技术，尝试让机器人成为解决人们生活、生产问题的重要手段，这必将成为机器人发展的重要推力。
三、在机器人教育中立足生活的策略
要让机器人教育贴近日常生活，我们可以从以下几点措施着手：
（1）立足生活，巧设情境。在机器人实战课堂中，合理创设教学情景，能使课堂教学更接近生活，能引起学生的关注，能使学生加强感知，身临其境，体验也更丰富。因此，我在新课引入时，会依据教学任务，联系学生的现实生活，设置情景，并引导学生根据情景所给的信息，提出疑问及猜想，然后按要求展开探究，从而激发学生学习的兴趣。比如，在讲授槽形光电开关这一传感器时，我先给学生看了一段新闻视频，新闻讲述的是有一名男子，拉了一吨硬币去买车，结果愁坏了车行和银行。看完之后，学生都觉得很新奇、很好笑，然后我让他们思考:“如何快速准确地数硬币”，他们认真思考后，提出了不少建议,如按重量计算，按厚度测量等，最后，我提出了本课的学习内容:用槽形光电开关制作自动数硬币机，学生顿时被吸引了，都有跃跃欲试的感觉，后来的探究过程，自然就顺理成章了。
（2）关注生活，创新案例。一般人都认为，机器人课程是“好玩的”、“有趣的”，学生学习积极性一定会很高。我们开始也是这么想的，学生在头几节课，也确实是热情高涨。然而，在度过几周的“新鲜”期后，我发现，部分学生上课开始开小差，练习也没以前那么积极了。面对这样的状况，我们都觉得很无奈，感觉束手无策。直到有一节课，内容是介绍激光对射传感器的用法，为了增加课堂的趣味性，我设计了一套激光防盗报警装置，在课堂上，由学生自主焊接激光发射模块和接收模块，编写报警程序，并自行选择位置进行安置测试，结果，那一节课，学生显得特别积极，特别兴奋，好多学生下课后，仍不舍得离开，甚至有几位学生还跟我说：“以后有机会，我们也要在家里设计安装这样的报警器”。
受到这一节课的启发，后来，我又根据这一种教学模式，结合教学内容，开发设计了自动数硬币机、雨天自动关窗器、自动浇花器、智能风扇等机器人在生活中应用的教学案例，也受到了学生的喜爱。经过这一系列的教学实践与观察，我发现，凡是与生活关系比较贴切、实用性比较强的的机器人应用案例，学生都会比较关注。因此，在设计机器人应用案例时，我们要多点关注生活，善于从生活中找题材、找突破口。
（4）联系生活，任务驱动。与其它学科注重讲授相比，机器人课堂更提倡把课堂还给学生，让学生在“做”中学，强调学生的动手操作及学生之间的相互合作。“任务驱动”教学法符合这种探究式教学模式，有利于调动学生学习的积极性和主动性。因此，我们在机器人课堂，要根据教学目标和教学内容，联系生活，合理设计任务。将练习任务与解决生活问题相结合，让学生在任务的完成过程中，掌握发现问题，提出方案，自主探究，最后解决问题的方法。在探究过程中，我们要做好组织和引导工作，如指导学生根据自身特长进行分工，对比较突出的问题进行统一讲解，等等。在具体操作中，我主要是采用“WebQuest”学习网站的模式，让学生通过自主学习的方式，弄清课堂任务，然后按照网页提供的资源和帮助，研究解决方法，有序开展探究学习活动。
（4）回归生活，拓展升华。机器人教育，应服务生活，回归生活。生活是教学赖以生存和发展的源泉，机器人教学也一样，必须从抽象走向具体应用、从大而空走向现实生活，这样才能保持活力，才能牢牢地抓住学生的心。在机器人教育过程中，我们要让学生学会将机器人应用与科技创新有机结合，努力尝试用机器人进行创新设计，以此解决日常生活中出现的问题及难题。如在《蓝牙智能风扇》一课中，我们设计了创意物化环节，要求学生利用本课新学的蓝牙传感器，去进行创意设计，如蓝牙呼吸灯、蓝牙小车、蓝牙自动关窗器等等。联系生活，奇思妙想，让机器人案例源自于生活，又通过创意物化，回归于生活，这样才能使机器人教育更有活力，更显成效。
总之，智能机器人教育符合素质教育的要求，机器人应用走向人类生活领域是社会发展的趋势。在机器人学中突出实用性，有利于机器人技术走向生活化，有助于激发学生的学习兴趣，培养学生的创新精神，增加学生的实践能力，提高学生的科学素养。我们要立足生活，结合科技创新，为学生设计更多更好的有示范性作用的机器人应用案例，合理安排探究任务，让学生在实践的过程中完成对知识的吸收，实现技术向服务的转化。
【参考文献】
（1）吕景泉 汤晓华.《机器人技术应用》【M】. 北京:中国教育信息化，2009年版.
（2）孙和平.《STS教育论》【M】.上海:上海教育出版社,2001年版.
（3）王益 张剑平.《在机器人教育中提升学生的科学素养》【J】，北京:教育科学出版社，2009年版.
（4）王玉芹.《智能机器人设计与实践》【M】，河北:河北教育出版社,2013年版.
（5）李晶 王凌诗.《科学新课程教学与教师成长》【M】，北京:中国人民大学出版社，2011年版.