“智能電腦機(jī)器人”進(jìn)課堂

中小學(xué)信息技術(shù)教育發(fā)展到今天，其內(nèi)容也隨著信息技術(shù)的發(fā)展而變化，多年來計(jì)算機(jī)作為教育載體成為中小學(xué)信息技術(shù)教育的惟一工具，這種狀況決定了中小學(xué)校信息技術(shù)教育的教學(xué)內(nèi)容，也引發(fā)了對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)教育內(nèi)容發(fā)展的爭論。而智能電腦機(jī)器人作為中小學(xué)校信息技術(shù)教育領(lǐng)域新載體的出現(xiàn)，不僅充實(shí)了信息技術(shù)教學(xué)的內(nèi)容，也使我們對(duì)中小學(xué)校信息技術(shù)教育有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，使中小學(xué)的信息技術(shù)教育更全面的體現(xiàn)了信息技術(shù)內(nèi)涵。下面筆者就我校正在開展的智能電腦機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)談?wù)勔恍┠w淺的認(rèn)識(shí)，供大家思考：

　　一、 讓智能電腦機(jī)器人走進(jìn)我們的課堂

　　隨著社會(huì)智能技術(shù)的發(fā)展，智能電腦機(jī)器人教育走進(jìn)我們的課堂已經(jīng)成為必然趨勢(shì)，智能電腦機(jī)器人技術(shù)融合了機(jī)械造型、電子傳感器、計(jì)算機(jī)軟硬件和人工智能等眾多先進(jìn)技術(shù)，而這些充分體現(xiàn)了當(dāng)代信息技術(shù)多個(gè)領(lǐng)域的重要內(nèi)容，更是智能技術(shù)的結(jié)晶。智能電腦機(jī)器人作為學(xué)生能力、素質(zhì)培養(yǎng)的智能平臺(tái)之一，必將承載起信息技術(shù)教學(xué)新載體的任務(wù)，給信息技術(shù)基礎(chǔ)教育帶來新的活力。 智能電腦機(jī)器人教學(xué)作用主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

　　1．使學(xué)生了解智能電腦機(jī)器人發(fā)展和應(yīng)用狀況，理解智能電腦機(jī)器人的概念和工作方式，打破對(duì)智能電腦機(jī)器人的神秘感，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)智能電腦機(jī)器人技術(shù)的有關(guān)知識(shí)打下基礎(chǔ)。

　　2．使學(xué)生掌握為一種智能電腦機(jī)器人下載程序方法，了解智能電腦機(jī)器人的傳感器和驅(qū)動(dòng)裝置。體會(huì)語言程序是智能電腦機(jī)器人的靈魂，學(xué)習(xí)為智能電腦機(jī)器人編寫程序，提高學(xué)生的分析問題和解決問題的思維能力。

　　3．通過完成項(xiàng)目任務(wù)和比賽項(xiàng)目，使學(xué)生在為機(jī)器人擴(kuò)充功能的過程中拓展有關(guān)數(shù)字電路方面的知識(shí)，在組裝擴(kuò)展機(jī)器人的過程中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、協(xié)作能力和創(chuàng)造能力。

　　鑒于此，智能電腦機(jī)器人教育走進(jìn)課堂的必然性已經(jīng)在近兩年中得到了充分的體現(xiàn)。主要以校外科技活動(dòng)為動(dòng)力，在校內(nèi)以科技活動(dòng)小組的方式出現(xiàn)，而更深一層的是要以信息技術(shù)課內(nèi)容之一出現(xiàn)在中、小學(xué)的信息技術(shù)課堂教學(xué)上。

　　二、 智能電腦機(jī)器人與程序設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合

　　作為信息技術(shù)學(xué)科教育重要內(nèi)容之一的程序設(shè)計(jì)課程在培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和培養(yǎng)學(xué)生思維創(chuàng)造性等起著得天獨(dú)厚的作用, 但在強(qiáng)調(diào)程序設(shè)計(jì)教育作用的同時(shí)，也應(yīng)該清醒反思存在的問題。對(duì)于初學(xué)程序設(shè)計(jì)的學(xué)生來說興趣是學(xué)習(xí)的動(dòng)力，而以往的程序設(shè)計(jì)媒介很難使初學(xué)者看到程序設(shè)計(jì)的應(yīng)用效果，體驗(yàn)不到成功的樂趣，這正是程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的主要缺陷。

　　而恰恰正好，我們教學(xué)所編寫的程序是智能電腦機(jī)器人的靈魂，讓學(xué)生通過為機(jī)器人編程序來學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的知識(shí)是程序設(shè)計(jì)教學(xué)入門的最好方法。在學(xué)習(xí)為機(jī)器人編寫程序的過程中學(xué)生會(huì)獲得成功的喜悅、會(huì)建立成功的信心，從而取得程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的興趣。將智能電腦機(jī)器人作為程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的載體，會(huì)從根本上解決目前程序設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題。智能電腦機(jī)器人使程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)與信息技術(shù)的前沿領(lǐng)域緊密的結(jié)合在一起。 智能電腦機(jī)器人對(duì)學(xué)生引發(fā)的程序設(shè)計(jì)的興趣還會(huì)對(duì)算法的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，使學(xué)生通過程序設(shè)計(jì)更好的學(xué)習(xí)有關(guān)的算法知識(shí)。

　　三、 智能電腦機(jī)器人成為綜合能力培養(yǎng)的平臺(tái)

　　編寫程序是以智能電腦機(jī)器人為平臺(tái)的學(xué)習(xí)內(nèi)容之一，在編程序的過程中學(xué)生要了解智能電腦機(jī)器人的結(jié)構(gòu)功能、工作原理，并根據(jù)機(jī)器人要完成的某項(xiàng)任務(wù)來編寫程序。學(xué)生要充分了解機(jī)器人的各種傳感器，通過程序來控制傳感器，使機(jī)器人感知外界的環(huán)境，并對(duì)接受的信息做出感應(yīng)，以使機(jī)器人完成規(guī)定的任務(wù)。學(xué)習(xí)為機(jī)器人編寫程序的過程可以用擬人的方法循序漸進(jìn)的進(jìn)行。例如：可以將機(jī)器人的硬件看作一個(gè)剛剛出生的孩子，而學(xué)習(xí)為機(jī)器人編程序的過程是學(xué)生賦予機(jī)器人行走、避障、避碰、說話、聽話、觀察等人類行為功能的過程。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中始終感受著失敗的遺憾和成功的喜悅，對(duì)遺憾和喜悅的感受必然形成學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣。

　　智能電腦機(jī)器人作為培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的平臺(tái)融合了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，隨著智能電腦機(jī)器人作為學(xué)習(xí)平臺(tái)在中小學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，會(huì)有許多針對(duì)中小學(xué)生的機(jī)器人產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，因此我們要結(jié)合基礎(chǔ)教育對(duì)能力培養(yǎng)的要求來選擇智能電腦機(jī)器人作為學(xué)習(xí)平臺(tái)。智能電腦機(jī)器人硬件要具有很好的可擴(kuò)充性和可塑性，適合學(xué)習(xí)有關(guān)的硬件知識(shí)，便于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，借助智能電腦機(jī)器人學(xué)生可以進(jìn)行多項(xiàng)目的研究性學(xué)習(xí)，使它成為中小學(xué)課程整合的新載體。

　　四、 讓我國中小學(xué)信息技術(shù)教育走在世界前列

　　一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)看好智能電腦機(jī)器人教育對(duì)未來高科技社會(huì)的作用和影響，在他們的課程中有讓學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)器人的教學(xué)內(nèi)容，目標(biāo)是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)各種由計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人的作用，如介紹機(jī)器人的由來；搜集各種機(jī)器人圖片、錄像等；讓學(xué)生分組討論機(jī)器人的功用和存在局限性及可能對(duì)人類產(chǎn)生的影響等問題。這些內(nèi)容主要穿插在科學(xué)概論、社會(huì)研究和計(jì)算機(jī)概論等課程教學(xué)中進(jìn)行。 如果現(xiàn)在的學(xué)生具有了這方面的素質(zhì)，他們將來可以更容易地適應(yīng)各種技術(shù)革新，也更容易在未來的信息時(shí)代獲得成功。

　　我國中小學(xué)智能電腦機(jī)器人教育方興未艾，有識(shí)的信息技術(shù)基礎(chǔ)教育的決策者和工作者應(yīng)該抓住這一教育改革創(chuàng)新的先機(jī)，思考未來社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求，讓我國中小學(xué)信息技術(shù)教育走在世界前列 ，為培養(yǎng)高素質(zhì)的人才打好基礎(chǔ)。