费剑
浙江省平湖市广陈中学 314200
[内容摘要]
机器人教育是一门新兴学科，发展迅猛，如何更好地推进机器人教学在中小学的发展是一个值得探讨的问题。本文就中小学机器人教学过程中师资力量建设、课程的设计与实施、分层教学模式的开展等方面提出思考和探究。
[关键词]机器人教学 教师专业化 课程的设计与实施 分层教学模式
机器人教育是近几年来的一个热点，已经成为中小学创新教育的平台，然而中小学的机器人教育目前还处在起步阶段，对于教师、学生来说是一门崭新的课程。一方面机器人教学对教师的理论知识、实践能力等方面提出了较高要求，而大部分教授机器人技术的教师为信息技术老师、科学教师，学科背景复杂，缺乏专业背景。另一方面机器人课程开设时间相对较短，课程多以兴趣班的形式开展，缺乏成熟、完善的课程体系。因此。如何更好地推进机器人教学在中小学的发展是一个值得探讨的问题。
一、教师的专业化发展是实施机器人教学的基础。
（一）加强专业化培训，利用各种学习资源，丰富专业知识体系。
首先，机器人教学教师可通过广泛的阅读相关书籍、资料、各种便捷的网上学习资源丰富和完善自己的知识体系。其次，学校应采取多种措施，为教师提供多样化、多渠道的机器人培训机会和选择，丰富教师专业知识积累。再次，积极加强与高校的机器人研究室的交流和合作，及时了解智能机器人领域的研究现状，实现与高校机器人研究的衔接。
（二）加强教学实践与体验，教研结合，提升教学专业技能。
教师可以通过以下途径促进教学专业技能成长。一、听课评课。听课评课是教师专业发展最重要、最有效的途径，通过活动可以不断总结教学经验，解决教学中存在的问题。二、撰写教学反思。教学反思是促进教师专业发展的重要手段。教学反思是教师对教学实践的再认识、再思考，以此来总结经验教训，进一步提高教学水平。由于机器人教育还处于起步阶段，因此对于机器人教学教师来说，教学反思的意义更为重大。三、课题研究。课题的目标是研究教学中遇到的各种问题，目的是为了更好地服务于教学实践。
二、课程的设计与实施是机器人教学的重要保证。
（一）合理选择教学内容，注重校本教材的开发。
教学内容应注重机器人的基本结构和工作过程等原理性知识，尽量让学生对机器人有一个科学、系统、全面的认识，注重知识广度的拓展，不仅要关注成品机器人，还应该关注各种传感器、机械部件、算法与程序等软硬件技术的应用。学校应根据实际，在合理选择机器人产品的同时，统一、规范教学内容，逐步对机器人教材进行二次开发，将其转化为适合学校机器人教学实际的校本教材。
（二）理论与实践并重，注重学生实践活动。
机器人技术是一门实践性很强的课程，无论是“结构与功能”，还是“设计与制作”都强调学生亲身经历、自己动脑、动手实践。学生通过观察、设计、制作和调试等活动获得丰富的“操作”体验。
这种实践性强调学生“做中学”和“学中做”，这里的“做”既包括学生亲自动手搭建、制作机器人等传统的“做”，还包括学生为机器人编制、设计适应的程序的“动脑做”。由于机器人课程的特殊性，所以需要教师设计并实施更多的适合的实践活动作为教学活动的载体。
（三）探索机器人教学与其他学科知识的整合。
机器人课程是一门综合性的学科，涉及到物理、电子、计算机等多个学科的知识，因此可以将机器人教学和物理、信息技术等基础课程相结合。例如：机器人的结构、齿轮与力的作用等知识点有很大的联系，机器人的运动是靠电机拖动的，在机器人设计的过程中涉及到电机的原理、调速、电磁关系等知识点。机器人搭建完成后的调试过程和计算机编程有着密切的联系。
三、“点、线、面”相结合的分层教学模式为机器人教学的重要举措。
（一）“面”：以课堂教学活动为面，系统化地普及机器人的知识，提升全体学生的信息素养。
根据学生的认知程度，开展机器人教学，帮助学生了解国内外机器人的发展，了解机器人的功能、工作方式，了解机器人的机械结构、驱动系统、控制系统、感知系统的基本结构与原理，为学生普及机器人的基础知识，通过教师的情景引导、任务驱动等教学方法，让学生体验机器人工作过程，通过动手组装简单的机器人，培养学生动手操作能力。学生通过为机器人编写简单的程序，培养科学而高效的思维方式，提高分析问题和解决问题的能力。教师根据教学设置、学生上课反映及成果呈现情况，不断调整教学设计，适应学生的学习能力，课堂机器人教学知识点需要具备一定的普及性。
（二）“线”：以课外拓展课为“线”，成立机器人兴趣小组，培养分工协作精神，激发学生的探索与创新精神。
通过机器人活动的开展，有效地激发起学生对电子信息技术的探索、学习的兴趣，学生能够在玩中得到学习，通过小组内培训、选拔去参加各级机器人比赛项目。小组活动开展方式以探究任务为主，通过解决实际问题培养学生的探究性和创新性，兴趣小组的知识点难度和深度比课堂内容有进一步提升。具体活动内容可以为：轨迹机器人、WER能力挑战等。学生以2-4人为一个小组，合作完成综合任务。在机器人兴趣小组活动的开展中，并不是每位参与的学生各方面表现都很突出，因此，教师在指导学生进行活动时，注重对各位学生特长的充分挖掘，发挥每个学生的优势，有策略、有针对性地对优秀学生深入指导，发挥优秀学生的骨干引领作用，以骨干学生带动团队分工协作能力的实现。
（三）“点”：以机器人比赛项目为突破口，以点带面，引领机器人常规教学。
教师在兴趣小组内选拔出合适的参赛学生，根据比赛规则和目标，对学生进行有针对性的强度训练，学生无论在训练还是比赛中，创新能力、心理调节和承受力、综合能力都会得到提升。机器人比赛是一项很好的科技创新活动，内容包括超级轨迹赛、WER能力挑战赛等多种项目。比赛不仅主题有趣，更重要的是设计方案的开放性，参赛者可以用不同的方法达到同一个目标，机器人比赛融科普性、趣味性为一体，通过完成比赛项目，使参赛者初步学会从科学技术的角度提出日常生活中的实际问题，激发其学习兴趣，引导他们积极探索未知领域。
参考文献：
[1]肖川,胡乐乐.论校本教研与教师专业成长[J].教师教育研究，2007,(1):17-21.
[2]刘一锦.如何在中小学进行机器人教育教学[J].教育现代化，2018,5(16):354-355.