機器人教育如何培養(yǎng)中小學創(chuàng)新能力論文
【摘要】機器人研究是一項擴領域的綜合性研究學科，近年來機器人尤其是智能機器人研究獲得快速發(fā)展，機器人相關研究也逐漸引入教育領域，對于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要作用。本文主要對機器人教育對中小學創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進行探討。
【關鍵詞】機器人教育；中小學；創(chuàng)新能力培養(yǎng)
機器人教育是一門綜合了利用現(xiàn)代信息技術、機械組裝原理等學科技術、將科技實踐與教育教學向結合、旨在培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力的新興學科，針對國家教育體制改革的創(chuàng)新要求，機器人教育將在未來的教育領域中發(fā)揮更大的作用。因而，對機器人教育對中小學創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進行探討研究具有重要意義。
一、機器人
機器人教育是機器人的研究、實踐在教育領域的擴展，它主要通過學生對機器人的組裝、搭建和運行進行實踐操作，從而激發(fā)學生學習興趣、培養(yǎng)和提高學生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新實踐能力，包括機器人學科教學、機器人輔助教學、機器人管理教學、機器人代理事務以及機器人主持教學等五種教學方式。[1]當前中小學階段的機器人教育以機器人學科教學為主，即把機器人作為一門學科進行教學。
二、機器人教育培養(yǎng)中小學創(chuàng)新能力的表現(xiàn)
第一，在機器人組裝過程中對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。機器人的組裝不是簡單的拼圖式組裝，機器人組裝不僅涉及到相關的物理組裝原理，同時還涉及到簡單的化學原理以及更多比例上的計算機軟件設計和硬件組裝原理，而且還要考慮到不同學科組合時對機器人外形、正常運行時的影響（如物理拼裝組合是否會影響到提前設計好的機器人運行系統(tǒng)暢通問題）。[2]此外，學生在組裝過程中也可能會發(fā)現(xiàn)新的機器人組裝方式，改進原有的組裝形式，使機器人構造更加科學合理。這些不僅是對學生動手組裝能力的鍛煉，也是對學生在組裝過程中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。第二，在機器人運行操作過程中對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。機器人的組裝是一項比較復雜的工作，組裝完成后的機器人運行操控更是對學生創(chuàng)新能力的鍛煉和提高。中小學生正處于身心快速發(fā)展的階段，他們具有活躍的思維和想象，但由于實踐經(jīng)驗不足，很多具有創(chuàng)新價值的想法沒有得到實踐，中小學階段的機器人運行操控，可以讓學生了解體驗更多的計算機信息技術和物理組裝運行技術等方面的原理，將原來可能只是一閃而過的想法深入思考并付諸實踐驗證，啟發(fā)學生進行思考和創(chuàng)新，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，提高創(chuàng)新能力。第三，在原理分析過程中對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新的內容既包括實踐能力的創(chuàng)新，也包括理論能力的創(chuàng)新。中小學階段的機器人組裝、運行原理教學，能夠加深學生對機器人構成原理和運行原理的了解和認識，對以往所學相關理論起到融會貫通的作用，對不熟悉的原理加深認識，促進學生理論知識的積累，并在學習的過程中舉一反三，加快學生理論創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
三、機器人教育應用于中小學創(chuàng)新能力培養(yǎng)的建議
第一，增加計算機技術教學方面的課時。計算機信息技術是機器人構成技術的最重要的部分，機器人的運行需要提前設計好的計算機軟件系統(tǒng)和硬件組裝系統(tǒng)的配合支持。但受應試教育的影響，目前我國很多中小學將教學的重點放在升學考試的學科上，甚至出現(xiàn)了其他課程頂替計算機教學課程的現(xiàn)象。這十分不利于學生對現(xiàn)代機器人技術原理的掌握和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，各級相關單位部門應當加大并保證計算機課程教學在中小學課程體系中占合理比重并有效開展。第二，增加機器人教學以及相關課程教學的實踐課課時。機器人教育是一項十分注重實踐的學科，它對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也多表現(xiàn)在實踐課程中，而且中小學生處于對各項事物好奇的發(fā)展階段，實踐經(jīng)驗不足，難以支持其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。實踐是檢驗真理的唯一標準，必須加大機器人實踐教學課時在機器人教學課時中的比重，增強中小學生實踐創(chuàng)新能力。第三，鼓勵學生積極參加機器人競賽等課外機器人活動。中小學階段的機器人教育課時有限，學生要想通過機器人教育獲得更多知識與能力，提高自身綜合素質和創(chuàng)新能力，還要多參加一些課外機器人活動，如機器人競賽等，在參加這些競賽活動的過程中，學生不僅能夠交到更多志同道合的朋友，享受比賽的樂趣，而且能夠與不同的人交流，了解更多自己不熟悉的知識，拓寬事業(yè)，在實踐中提高綜合素質和創(chuàng)新能力。
四、結束語
機器人教育是一門新興教育學科，它與計算機信息技術、物理機械組裝技術等科學技術原理相結合，在中小學創(chuàng)新能力的培養(yǎng)中發(fā)揮著重要作用。對機器人教育在中小學創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探討需要了解目前中小學機器人教育的主要方式，了解機器人教育在中小學創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中的主要表現(xiàn)（如機器人競賽對學生綜合素質和實踐創(chuàng)新能力方面的影響等），了解機器人教育在中小學創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的運用開展方式和對策，提高教學效率。
參考文獻：
[1]周恂,田成.關于機器人教育中學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)問題的研究[J].科學中國人,2016(36).
[2]張紅良.中小學教育中的機器人教育創(chuàng)新研究[J].黑龍江科學,2018(3):126-127.
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