小学教育机器人

2024-06-25

小学教育机器人（精选9篇）

小学教育机器人篇1

摘要：机器人教育创新设计制作课程是素质教育、创新教育与前沿研究相结合的一条可行途径。机器人创新设计制作及程序设计具有实践性强、探索性强和综合性强的特点,有利于迅速接触前沿研究,有利于探索教育改革和人才培养的新途径、新方法,有利于提高教师科学研究能力,并促使学生的创新能力和科技素质的提高。将机器人创新设计制作引入小学教育将对人才培养从小抓起具有重要的意义。

关键词：机器人创新设计制作

一、引言

我区至今已有一百多所小学，学校的教育是为今后我区经济和社会发展打基础的，人才培养的滞后性时刻提醒我要有超前意识，特别是在教学内容的选择上，如何有效地促进这些问题的解决。根据我校的特点，本文提出了“机器人创新设计制作进入小学教育的探究”来促进教师自我的科研水平和学生的创新设计制作能力的提高。

国外的一些大、中、小学校都已经开设了“机器人课程”；国内省市有瞻前意识的一些中小学直接把智能机器人作为信息技术教育课程的内容之一，开展面向中、小学生的普及型比赛。我浦东新区应该加强此方面的工作，而不应该站在起跑线上观看！目前，国内一些大学和少数高等职业技术学院已率先进行了机器人设计制作教学实验，并已形成较完备的课程体系。实践表明，机器人创新设计制作课程是素质教育、创新教育与前沿研究相结合的一条可行途径。与传统的以知识传授和技能培养为目标的课程不同，机器人创新设计制作及程序设计具有实践性强、探索性强和综合性强的特点,有利于迅速接触前沿研究,有利于探索教育改革和人才培养的新途径、新方法,有利于提高教师科学研究能力,并促使学生的创新能力和科技素质的提高。目前在我国小学还没有广泛开展机器人创新设计制作研究，所以，将机器人创新设计制作引入小学教育将对人才培养从小抓起具有重要的意义。

二、机器人是小学生的“好学具”

我校长说好：“机器人教学的意义在于培养学生的动手、动脑和创新的能力。如果只注重机器人竞技比赛，那机器人教学的优势永远只能局限在几个聪明的、有兴趣的学生身上。即使在机器人竞技比赛上取得了好成绩，也不能说明学生的整体水平。”所以重要的是如何让机器人教学进入课堂，让更多的学生有机会体验，感受学习机器人的乐趣，并成为它们的好学具。

近年来，为了能把机器人教学引入课堂，学校先后拨款几十万，先后派科技教师在“上海广茂达伙伴机器人有限公司”、“积成公司的未来之星机器人”、“西觅亚科技乐高机器人”、“康豆机器人”等公司学习；结合我校近六年来为参加机器人竞技比赛而取得的经验，最后选中“广茂达伙伴机器人”作为我校教学机器人。同时编写了机器人试用教材。

“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。”我们选用的“广茂达伙伴机器人”作为我校教学机器人，机械结构简单学生可以通过双手，搭建出形式多样，功能各异的机器人；特别是“仿真版”编程软件，她能使学生在“玩”的过程中充分发挥他们的想象力、创造力和动手能力，也就更能突出机器人教学的意义。

进行了六年的机器人教学实验后，我对机器人教育这一课题有了一些自己的想法，1、教学目的是前提

（1）知识方面：了解机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的基本知识。

（2）能力方面：能进行机器人程序设计与编写，能拼装多种具有演示功能的机器人，能进行机器人及智能家电的使用和简单维护，能自主创新机器人。

（3）情感方面：培养对人工智能技术的兴趣，真正认识到智能机器人对社会进步与经济发展的作用，积极参加机器人编程比赛、机器人灭火或足球赛、机器人百科知识赛等各种课外活动。

一位美国小学校长这样阐释他的教育哲学观念：“在教育中，我们更应重视科学观而不是技术。技术是一种教育工具，关键是我们怎样用这个工具。我们要教给孩子的是怎么用计算机、互联网来创造、研究和设计。……我们希望孩子们会用自己的头脑，这是最重要的。经过教育，他们应对世界保持一种健康的怀疑态度。他们应该会提出问题，而不只是接受。”

近几年从事机器人竞技比赛，我先前主要目的是为了比赛取得好成绩，基于这一点，我组织学生学习机器人，把知识的传授和能力的培养放在了第一位。而现在，我们认为，机器人要想真正进入课堂，让学生接受它，最主要的目的应该是培养学生学习机器人的兴趣，愿意主动的去学习它，而把知识的传授放在第二位。

实际上我们科技实验教师在机器人教学中也发现，一个班有30多人，可能在刚开始教学的时候，绝大多数学生只是对机器人好奇，包有各种幻想；通过一段时间的学习只有一半人对机器人感兴趣，如果不想办法让另外一半人中的大多数对机器人感兴趣，那我觉得，机器人教学就是一种失败。另外，老师要不断的使不感兴趣的学生感兴趣，还要使本来有兴趣的学生继续保持他们的兴趣，这是一件很不容易的事情。

我们参加机器人竞技比赛，组织兴趣小组，组里最小的学生也就只上三年级，用的是机械机器人，学习机械结构组合；高年级学习模块编程语言，这种语言相对于我们常规使用的C语言简单，就是三年级的学生都能接受。但是当我把兴趣小组的经验搬到了课堂里时，却发现完全行不通，当知识点讲的太多或者任务太难的时候，很多学生接受不了，也不知道该怎么做，到最后成功的人很少。这样下去，本来有兴趣的学生也失去对机器人的兴趣。学生一旦对机器人没有了兴趣，他就不会接受机器人，不能接受他就更不能主动的进行创造和研究，机器人教学也就失去了意义。后来我们总结，认为兴趣小组人很少，而参加学习的学生是有一定的基础的，就算有不懂，他也能马上从老师那里得到帮助。进入课堂后情况就不一样了，课堂里学生的素质参差不齐，人也多，一个老师往往只能照顾到几个人，很多学生得不到老师的帮助，自身能力又有限，就放弃了，最后很难达到预期的要求，所以突出以培养兴趣为主的教学目标，应是我们的一个正确尝试。

2、教学内容是基础

以培养学生兴趣为主，那我怎样才能做到这一点呢？这是摆在我面前的一个难题。兴趣小组的经验是，如果课堂教学内容是寻迹，老师讲完原理和做法后，就让学生动手去实践，老师个别辅导，这样做是可以的。如果运用在课堂里，面对30多个学生，老师怎会有时间这样单独辅导呢？假设这个任务涉及的知识点太多，显然一次讲完就让学生操作，学生消化不了，这样就不适合小学生。

以广茂达灭火传感器之一“光反射传感器”为例说明。

要让学生能够完成寻迹的任务，至少要讲10个知识点。

①光反射传感器主板与主板的连接。

②光反射传感器的作用。

③光反射传感器的组成。

④光反射传感器的工作原理。

⑤光反射传感器主板的作用。

⑥光反射传感器与光反射传感器主板的连接（如果讲双光的话，还要讲插口所对应的探头）。

⑦光反射传感器与地面的距离。

⑧设定光反射传感器探头的传感器编号。

⑨区分探头左右位置。

⑩程序的编写。

对于小学生来讲、一次讲那么多知识，学生是不好理解的。所以要让学生能够成功，就要将知识点分解。针对知识点设定任务、循序渐进。

第一步，老师将单光反射传感器连接好，布置的任务只是让学生能让机器人在黑底上行走，遇到白线停止。这样涉及的就只有5个知识点（2、3、5、8、10），程序设计和前面讲到的接触传感器一样，所以难度很低，学生快的5分钟就完成了。

第二步，让学生用其他传感器端口，讲完这个知识点，大概有一大半学生都懂了，我们让懂的学生去当其他学生的小老师，效果也很好，为下一步打下了基础。

第三步，布置的任务是让学生理解双光反射传感器，这里就涉及到5个知识点（1、4、6、8、10）。学生不仅可以很快做好，还可以利用传感器，完成其他动作。

第四步，完成寻迹的任务，这样讲的知识点就只有（7、9、10）。其实寻迹的逻辑思想学生并不容易懂，粗心大意的人也很容易出现错误。所以我们给大量的时间让学生自己动手，老师在出现问题的时候不断的指导他们，指出问题，并让成功的学生去当小老师，取得了很好的效果。

所以我认为，(校长的分层教育法)如果我们不把知识点分的很细，分层次的教给学生，学生很难消化，久而久之会丧失对机器人的兴趣。

若要分层次的教，就要把一个大任务根据知识点分成若干个小任务。每个小任务只涉及几个知识点，这样学生就很容易理解掌握，所以讲课之前，先分析学生要完成一节课布置的任务要涉及几个知识点。涉及的知识点多了，就分解，根据知识点设定任务，让大部分学生每节课都能完成任务，让他们有成功的喜悦，保持学习机器人的兴趣。

3、课堂模式是关键

机器人学科中涉及到多方面的知识，对现代工业设计、机械、电子、传感器、计算机软硬件、人工智能等诸多领域都有所涉及。也就是说要学好机器人，能让学生充分发挥自己的创造力，锻炼自己的动手能力，必须有一定的知识基础。学生如果没有掌握知识，什么也做不了，更别说发挥创造力了。经验告诉我们：必须把“自然”、“劳技”、“信息”、“美术”教师组合一起，我们发现，一节课老师讲的内容很多，学生不会有太大的积极性，一堂课结束，学生动手操作的时间也就会很少。我们认为，机器人课可以向美术、劳技课的课堂模式开展，老师少讲（这也是为什么我前面讲的要把知识点分细的原因，只有分细，才有可能少讲），多把时间留给学生去发挥，去动手。不过，一旦学生掌握了足够的知识和操作经验到了机器人教学的中后期，老师就可以只起引导作用，提出任务后就可以让学生自己动手，老师只需引导学生充分发挥他们的创造力了。

4、领导支持是保证

我们不管选择怎样的教学内容和模式与孩子一起探究，不管我们的想法如何好。如果没有校领导的支持，我们一切策略都等于废话！（这里不展开）

5、机器人兴趣班促提高

机器人教学引入课堂，是不是就不再要兴趣小组了呢？我认为不是，要组织兴趣班，让这些兴趣班的学生在平时的教学中充当小老师，协助老师教学。

刚开始我们给学生上机器人课的时候、需要两个以上老师。因为解析与示范后，很多学生会有问题需要老师帮助解决。有的学生设计制作后需要老师肯定；有学生做成功了兴奋之余也需要老师评价。机器人器材也常惹麻烦，电池盒经常接触不良，电机、电路板也常出故障，需要老师验证更换。一个老师完全顾不过来，但是不给学生解决问题，他们就无法完成任务，必然对机器人产生厌倦情绪。那怎么解决这个问题，既能减轻老师的工作量，又能让学生都自理呢？我们想到用学生充当“小老师”，所以组织了兴趣班。具体做法是每个班培训4、5个人，每次上课他们就能很快的完成老师交代的任务之后不是让这些学生去玩，而是让他们充当小老师，帮助其他没有完成任务的小组。同时这些“小老师”也很高兴帮助其他同学，因为他们有一种成就感。所以搞机器人兴趣班最终是使老师上课轻松，并为以后的机器人竞技比赛选拔学生作好了准备。

6、上课时间需探讨

我们现在进行机器人教学是两节以上的连堂课，那连堂课是不是最佳模式呢？连堂课有他的好处，毕竟学生对机器人有兴趣，而且机器人教学也需要大量的时间才能完成一项任务。但是连堂课也有弊端，老师很辛苦，也不宜推广。只用一节课行不行呢？我认为如果全班每个人像有语文、数学书一样，都有自己的一套机器人，那么、机器人的拼装就可以在家里完成，老师也可以像布置家庭作业一样，布置一个和上课有关的任务。我们在教学的时候，把知识点一个一个的整理出来，每节课只讲一到两个知识点，让学生逐个逐个的吸收，剩下的时间就去探究，老师只是帮助和引导。这样可以节省很多时间，也更能突出机器人教学的优势。做到了这一点，一节课完成教学任务是完全可以的。但问题是现在机器人还没有完全进入课堂，连一本标准的教材都没有。要想人手一套机器人还很困难。所以现在一堂课要完成教学任务还是比较困难。连堂课不管从教学效果还是实际操作上说应该都是合适的。我们学校也只是处于机器人教学试验阶段，但迈出第一步是很不容易的，出现了很多问题，也解决了很多问题，为以后的发展铺平了道路。相信随着机器人教学的不断深入，还会出现更多的问题，虽然机器人教学的道路充满了艰辛，需要做的工作还有很多，但有一点是肯定的，机器人教学的未来是美好的。因为，每个小学生都蕴含着巨大的潜能，机器人进课堂，给学生提供了一个展示自己的平台，作为老师的我只要善于利用这个新载体来培养学生的综合能力，给学生自由发挥的空间，就能赋予学生想象的翅膀，点燃他们心灵中创新的火花。

三、小学自然、劳技、信息课与机器人创新设计制作研究项目的结合

人工智能技术在教育中的应用主要有两大领域：智能教学代理与机器人教育。机器人教育是指学习、利用机器人，优化教育效果及师生劳动方式的理论与实践。本文已提出并论述了机器人教育的定义。该探讨小学自然劳技信息课与机器人创新设计制作研究项目的结合的研究与实践。

一是优化教与学的效果，二是优化教师与学生的劳动方式。前者强调以较少的教育投入（尤其是小学：包括人力、物力、财力、时间等）取得较大的教育效果（主要指学生的知识获得、技能形成、情感培养等）。后者是指采用机器人这种教与学的劳动工具，能改善教学方式与方法，减轻师生的劳动强度，缩短劳动时间，提高劳动效率。

实施机器人灭火或足球教育的方法组成和关键技术基本相通，所以我只能利用自然或信息课分机器人灭火组或足球组展开活动。对于初次接触机器人的师生，仿真比赛是一个很好的选择,仿真的目的在于突出机器人设计中的决策设计问题,将视觉、通讯、行动方向策略等问题全部交由仿真平台来模拟完成,学生所需要提供的只是策略部分。

当前我校C语言程序设计语言课程还不成熟，因为小学生还没有一定的程序设计基础，现在开展机器人灭火或足球机器人研究还是采取图形化交互式C语言(VJC)和方法进行,以第二课堂活动为主，成立机器人灭火、足球比赛业余兴趣小组学习研究,让学生掌握下载仿真平台和将程序加载到平台的方法,理解体会程序是机器人的灵魂,了解机器人是如何在人的编制指令下进行工作的,提高学习计算机语言的兴趣,学会为机器人编写程序,提高逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力,掌握科学研究方法,促使现有基础上有所突破C语言。由于灭火和足球机器人集成了机器人学、人工智能、自动控制、智能控制、无线通讯、图像处理、实事推理和规划、信息融合等知识,我们科技实验教师对灭火和足球机器人的研究是连接基础研究与实际应用的中介和桥梁,是展示信息自动化前沿研究成果的窗口和促进学习、探究、制作结合的新途径。

四、结论

“机器人创新设计制作”学科是一个综合科学技术学科，其中以计算机技术为代表的信息技术将来在人们未来生活中扮演十分重要的和不可缺少的角色,将灭火、足球机器人教学和机器人创新设计制作比赛引入小学教育是对未来创新人才培养的一个新尝试。师生通过设计、制作、编程开发、比赛等环节有效地培养科学精神和创新能力，从而真正提高学生的综合素质。

五、问题

“机器人创新设计制作进入小学教育”据我调查还只是停留在少数几所小学，为什么不能普及？我个人认为阻碍“机器人教育”进入小学有三无原因：

1.当今“光说不做”教师众多，就是缺少有综合操作能力的教师而无法有效地组织“机器人创新设计制作”活动。（无机器人教学专业师资队伍）

2.机器人配套材料价格昂贵，（如：乐高简易积木套件3000元/套、广茂达足球基本套件3500元/套、中鸣灭火基本套件2800元/套……）一般学校或小学生无法承受。“机器人教学”更需要上百万元的专用活动场所和专用器材设备，而今教育配置机构暂时无法办到。（无机器人教育专项投资）

3.“机器人教育能提高师生的综合素质”早已得到大家的共识。但习惯于“纸上谈兵”的教育工作者认为：搞机器人教育投入大、风险高、收获小；不如搞调研写论文投入少无风险、出成绩留痕迹。（无未来教育理念）

小学教育机器人篇2

本文所指虚拟机器人软件是指适应于我国当前中小学机器人教育的一种软件。我国从上世纪90年代末期开始进行中小学的机器人教育活动, 伴随着机器人教育活动的深入开展, 适用于机器人教育的相关器材和工具也不断发展。近些年出现的虚拟机器人软件, 在原来机器人编程平台的基础上, 增加了用计算机模拟机器人竞赛或者模拟机器人行为活动的功能, 使得机器人程序的执行效果可以直接在计算机虚拟平台上演示, 它使得仅通过一台计算机, 就可完成机器人从搭建、编程到调试运行的全过程。

虚拟机器人软件一般具有四大功能: (1) 建立虚拟仿真场景; (2) 组装虚拟机器人; (3) 编写机器人程序; (4) 在仿真环境下调试运行机器人。

●应用现状

1. 逐步得到认可

近年来虚拟机器人软件不断得到市场的认可, 其应用与普及越来越广, 特别是近两年, 我国很多省市级城市都为该项目设立了专项资金, 如广东省韶关市为全市每所学校配备了此类软件。采用虚拟机器人软件开展比赛的项目也开始出现在各种机器人比赛中, 这反映出虚拟机器人软件得到了各级相关教育主管部门及教育机构的认可。

2.推广大有可为

虽然虚拟机器人软件不再是个新鲜事物, 但相对于实体机器人的开展情况来说, 虚拟机器人的推广空间还很大。就笔者所在的深圳市南山区来说, 该区为广东省推进教育现代化先进区, 早在2000年就有学校开始机器人教育活动, 至今全区开展机器人教育活动的学校达二十多所, 在各级机器人竞赛中取得的成绩也非常优异, 但其中使用了虚拟机器人软件的学校还不到一半。而其他地区的情况也大致如此, 在2010年5月广东省第七届中小学电脑机器人大赛中, 对二十支来自广东各地的参赛队伍进行了问卷调查, 其中有十二支队伍所在学校没有使用过虚拟机器人软件。

●开展的价值与意义

虚拟机器人软件对当前我国中小学机器人教育活动的开展具有极高的内在价值, 这可从以下几方面看出。

1. 使用成本低, 降低进入门槛

在以往机器人活动的开展中, 主要采用的是实体机器人, 学校每年在此活动上的投入成本比较高, 主要表现在机器人购置成本、机器人场地置换成本、机器人维护成本上, 而近年来通过购置虚拟机器人软件大大节约了成本, 表1是一款虚拟机器人软件与一款实体机器人成本开支的比较。

表2是目前市场主流的几款实体机器人和虚拟机器人软件的使用成本比较, 更能反映出虚拟机器人软件的成本优势。

2. 方便教学活动的组织与开展

(1) 场地安排更方便

虚拟机器人教学的开展只需要利用现有计算机机房即可, 因为机器人的搭建、编程及调试仅需一台计算机即可完成, 所以只要计算机机房保证良好运转, 一个班的教学活动就能顺利开展。而实物机器人在调试时需要在实际场地上运行, 在面向更多学生开展活动时场地的限制会导致学生没有足够的调试时间, 学生往往不能成功完成任务, 学习效率大打折扣。

(2) 抗干扰性强

由于虚拟机器人的运行环境是在计算机中模拟, 所以教学活动不像实体机器人, 易受现场光线、磁场、地面起伏等因素的影响。

(3) 教学实施更为灵活方便

采用虚拟机器人软件, 可以随时方便灵活地开展不同程度或不同性质的机器人教学活动。比如, 对小学生, 可以仅使用简单的传感器, 或者采用简单的场地, 而对中学生则可采用更复杂的机器人搭建结构或者提供更复杂的场地训练图, 而这一切仅仅通过点击鼠标即可完成。而在开展实物机器人教学时, 面对不同的教学内容, 每次活动前后都要花费大量的时间进行器材以及场地的准备和整理, 教师的工作量非常巨大。

3.在培养学生编程技能上具有优势

通过对我校七、八年级学生在机器人活动开展中的学习效果分析, 我们发现两种形式各有优劣 (如表3) 。

●存在的不足及解决方法

虚拟机器人软件也存在一些不足之处, 在实际研究过程中发现, 相对实物机器人教学, 虚拟机器人主要在调动学生学习兴趣, 培养学生动手能力, 培养团队合作精神几个方面存在劣势。在实际活动中我总结出了一些避免或减少不足的经验。

1.采用任务式教学, 激发学生学习主动性

学习虚拟机器人因为面对的是计算机, 学生的兴趣肯定不如面对看得见摸得着的实体机器人, 那么在教学中可以通过设置一系列由易至难的任务引导学生学习, 让学生在完成任务中体会成功, 任务难度的提高还能激发学生的挑战欲。同时可以开展对抗赛, 如虚拟足球、虚拟灭火等都非常适合开展比赛, 让学生在竞技中体会快乐, 激发兴趣。

2.引入团队模式, 培养学生合作精神

我们学校进行了多次虚拟足球联赛, 采用3对3的竞赛模式, 要求三名学生一组, 每名学生各自编制一个机器人和其他队员协同比赛。很好地培养了学生的团队合作能力。

3. 辅以实物机器人教学, 全面提高学生能力

STS教育和机器人教育篇3

STS是自20世纪60年代至70年代初西方对科学负面效应和科学教育危机问题的反思而发展起来的。

科学的负面效应

20世纪科学技术经历了翻天覆地的变化，蒸汽机的发明极大地方便了人类的生产、生活，却造成了严重的环境污染；煤炭资源日益枯竭，雾霾天气日益增多。进入21世纪，人们对这些社会问题更加担忧，迫使人们不得不考虑科学技术在带来高速发展的同时所产生的负面效应。因此，科学教育不能仅仅教授科学知识，还应该引导学生认知科学的另一面，理性地看待科学技术，全面认识科学、技术、社会和人的关系，通过批判性地探究科学、技术和社会之间的关系，培养了解社会和致力于改善社会问题的科技人才，增强公众的社会责任感和参与科学技术事务的热情。

科学教育危机

为了培养各领域精英人才，西方科学教育过分强调科学体系内在的逻辑理论、基本概念和基本原理，却忽视了学科相互关系、科学技术应用的社会背景和学习者的接受能力。这种类似于灌输的教育模式造成了很多问题：学习者对科学失去兴趣；参加工作后无法将所学知识应用到具体的社会情境。科学教育现代化改革促使人们对科学教育进行反思，科学文化与人文文化应该进行整合，相互影响，相互促进，科学教育的目的不是培养科学精英而是要使普通公民能够面对未来的科技社会，积极参与科技事务，全面提高公民的科学素养。

STS教育的内涵

STS教育是在反思科学负面效应和科学教育危机时产生的一种观念，并不存在某一种具体的形态。所以，目前对STS教育的概念还没有一个统一的定义。1988年在德国举行的世界科学与技术研讨会上，将STS教育解释为“在技术和社会环境的可靠范围内教授科学内容”，我国教育家杨明全阐述了STS教育的根本宗旨在于改变科学教育通过强化科学概念和基本科学原理而对学生进行学术训练的精英主义传统，去关注科学和技术在具体社会情境中的综合运用，使科学教育服务于大众的科学素养、价值、态度和道德的和谐发展。由上述解释归结STS教育内涵的基本特点。

综合性

传统科学教育过分注重学科内部知识结构，忽视了学科间的联系。现实社会问题往往比较复杂，利用单一的学科知识无法解决，这就需要不同学科内容相互补充，相互联系。STS教育的综合性体现在，不仅要在科学技术知识间进行综合关联的思考，还应对科学技术进行哲学和社会学的反思，以深刻认识科学、技术、社会及人类之间的复杂关系和相互作用。STS教育向学习者全面、系统、综合地展示了科学、技术、社会问题的应用图景，从而引导学习者更加全面、客观地认识现实世界。

多元化教育目标

传统科学教育注重对知识基本概念的讲授，忽视对学生的情感、态度、价值观的培养，而STS教育不再注重学科内在结构，转而强调与公众生活息息相关的科学技术知识，以提高公众的科学素养和社会责任感。就学习者目标而言，要发展学习者的科学素养，提高个体所学联系实际的能力，提高个体对科学的学习兴趣，发展学生的科学态度和价值观，学会对科学问题进行社会学反思，培养学生的社会责任感。

注重在一定学习情境下进行探究的教育方法

STS教育注重结合现实存在的社会问题，创设一定的学习情境，让学生自己去观察问题、发现问题并最终给出解释。学习者成为了学习的主体，在具体情境中，个体经历了丰富的情感体验，唤醒了学习主体的自我意识，能自主地探究科学知识的内在逻辑，发现科学知识与社会问题的联系。教师作为引导者，通过创设情境和问题导向激发了学生参与科学事务的热情，培养了学生的科学态度和科学方法。

STS教育对机器人教育的启示

2013年2月，比尔盖茨预言：“下一个改变世界的技术是机器人”，机器人是顺应信息时代发展的综合性学科，未来中国社会需要拥有更多具有社会责任感、能参与科技事务决策、有创新能力的机器人学科人才。机器人教育就是为了使学生能够更好地适应为了信息时代的要求，培养智能时代国家、民族发展所必需的竞争人才，是一种顺应时代发展而兴起的教育。由此可见，机器人教育显得尤为迫切。

我国机器人教育起步较晚，2003年4月，教育部颁布的《普通高中技术课程（实验）标准））中首次在“通用技术”科目中设立“简易机器人制作”模块。随着各类机器人竞赛活动的蓬勃发展，机器人教育的影响也日益广泛，很多基层学校也逐步开展起来。虽然机器人的发展日益扩大，但各级领导及老师对机器人教育的认识还存在误区，即只注重比赛成绩而不注重发挥学生的主观能动性，提高学生自己分析问题的能力，忽视了在机器人教育中对学生科学素养的提升，忽视了在机器人教学中渗透机器人技术对社会造成的影响，从而让学生能全面客观地看待和分析实际问题。我认为，机器人教育应该与STS进行整合，以提高学生的科学素养为根本目标。

机器人教育内容应具有综合性

机器人教育，不能像传统教育那样仅注重与机器人技术相关的工程、机械、传感器和计算机编程等方面的学科性内容，注重学科知识的掌握，这样学生便会失去兴趣，使本来会很有趣味性和教育性的学科得不到发展。机器人教育应该注重借助具体的社会问题来分析机器人技术能够带来哪些改变，比如，在讲机器人基本特点中的人机交互性时，我便会提到现实生活中的导游机器人，人类可以和机器人自主交流，机器人能方便的为游客指引方向。这样与现实社会生活相联系，让学生认识到机器人技术是如何来促进人类生产生活的。在看电影《机器人9号》后，学生们看到机器人占领了地球，人类被自己创造的机器打败了，就要引导学生认识到科学技术的发展需要有理性思维，需要进行哲学和社会学反思，不能够无限制的发展。综合性的机器人教育，能够使学生全面客观地看待机器人技术的发展对现实生活产生的影响。

以学生为本，注重自主探究与实践

我国的科学教育长期以来过分强调课程基本理论而忽视了学生个体需要，忽视了培养学生步入社会所需要的基本技能，不关注科学、技术与社会三者之间的关系，强调教师的知识讲授，学生则是被动地接收。信息时代人才的发展需要注重个体发展需要和社会发展需要的双重目标，绝不能忽略亲身体验的重要性；因此机器人教育当以学生为本，尊重学生个体成长的发展规律。

机器人是一门实践性很强的学科，需要学生自己动手实践，通过“做中学，玩中学”让学生更深刻地理解科学知识。机器人教育，应当注重学生自身体验，以学生为教育主体，给学生更多的探究活动空间，教师作为引导者创设教育情境，设置递进的学习任务，让学生自己动手、观察和分析。通过学生不断地建构、试验、探究和思考，学习和掌握机器人的搭建技术和编程技巧，最终形成对机器人的认识，并进行交流总结，培养学生独立分析问题的能力，使学生不仅收获了机器人知识，更潜移默化地提高了学生自主分析问题、承受挫折和创新性思维的能力。

创设机器人教育情境，以问题为导向

合理的教育情境，能够培养学生的多种情感目标，解放学生的思维，激发学生的学习热情。

机器人小学作文篇4

随着科学的发展，我们的生活提高了不少，但还是有人因为种种原因而烦恼。但有了保姆机器人，恭喜你，你的烦恼将消失不见。肌肤胜雪，白嫩的肌肤犹如刚剥壳的鸡蛋般，令人艳羡，白瓷般的脸上没有一点瑕疵。黑曜石般的大眼睛，炯炯有神。一头瀑布般的头发，乌黑亮丽，黛眉杏眼。婀娜多姿，绚丽身姿，前突后翘，高挺的鼻梁，嫩红的樱桃小嘴，修长的纤纤玉手，一双大长腿，完美的找不到一点缺陷。不过，她可不是花瓶。

许多家庭主妇在深更半夜时，好不容易进入了梦乡，婴儿的啼哭声将你们吵醒，家庭主妇们都经历过吧?现在您不用担忧，照顾婴儿，保姆机器人十分拿手，经验丰富，你可以安心的睡觉了。婴儿的想法保姆机器人也能一探究竟，因为机器人的脑子里装了全新的读心术芯片。从此以后，您就能容光焕发，当回美丽的少女;许多上班族会因为上司的斥责而烦恼，也会为绞尽脑汁也想不出方案而唉声叹气，但是有了机器人后，您不用担忧。因为机器人会当您倾述烦恼的对象，会为你解难，一句话，让你的方案一点就通;许多孩子都被网络吸引，玩得无法自拔，陷入网络这个充满风险的社会。将家长的打骂都当成耳边风，成绩一落千丈。现在家长们无须担忧，机器人会引导孩子，破了孩子们的网瘾，让他们摆脱网络。机器人的身体里装了一个高科技芯片，可以将孩子们脑子中的网瘾去除干净，不再被网络吸引。

这样的保姆机器人，大家都很想拥有吧，是的，我也很想拥有。

机器人小学作文篇5

有了，我们可以造一种早餐机器人，它左手上有一个迷你微波炉，右手有一个珍珠炒锅，可以炒菜，它身体中心还有一个小冰箱，里面可以放食物。

前一晚上把明天想吃的早餐所需食材放进冰箱，并预定好时间，第二天一早，起床就可以吃到香喷喷地早餐，如果菜凉了，不需要重新炒，只需要把菜放进微波炉里热，就可以吃了。

机器人还有一个功能，就是提供牛奶，如果觉得只吃早餐没什么味道，机器人还能给你牛奶喝，机器人人地小冰箱会制造牛奶，牛奶只要每

天从冰箱里取。

如果你吃完早餐不收拾桌子，机器人会提醒你，如果你还是不听话，机器人就会狠狠的惩处你，比如第二天不给你做早餐。如果每天都把桌子收拾得干干净净，机器人也会奖励你，比如早餐做的越来越好吃，越有品位。

小学机器人竞赛讲稿篇6

——信息技术组张新春

教学目标：

1、激发学生对中小学机器人竞赛的浓厚兴趣；

2、学生知道中小学机器人竞赛相关细节；

3、培养学生加强动手能力、思维能力的意识；

教学重点：市、省、国内、国际上中小学机器人竞赛相关知识、各类有代表性的机器人模型和比赛实况；

教学难点：各类比赛实况的详细介绍和理解；

教学方法：教师讲授为主，一步一步引导学生从对机器人竞赛一无所知到对机器人产生浓厚兴趣，期间穿插提问，学生思考提出自己的想法，教师予以简洁解答，鼓励学生自己分析问题、提出问题、解决问题、相互协作讨论；

教学环境：电教室，有投影仪、多媒体计算机、话筒等必备讲解设备；教学过程：

一、教学导入

在2009年，有一部风靡全球的科幻片《变形金刚》，同学们有没有看过呢？呵呵，在片中，机器人时而变成跑车，时而变身飞机，时而变身巨人，手臂可以发射子弹、炮弹，真是太精彩了。我小时候，很喜欢玩一个叫“变形金刚”的玩具，咱们班的男生有没有也很喜欢呢？

今天，我们的信息技术大讲堂也是跟“机器人”有关的，是不是很期待呢？那就跟着老师一起进入今天的主题___中小学机器人比赛。

二、新课讲授

1、首先，我们来看一小段视频和两组图片，了解下正在如火如荼开展的中小学机器人竞赛相关报道。

看完后有什么感想，是不是觉的这些比赛非常精彩非常有趣啊？

2、刚看了这么多精彩的报道、图片，相信很多同学已经对中小学机器人比赛产生了浓厚的兴趣，看到别人拿奖的高兴劲，你们是不是很羡慕呢？呵呵，没有关系，接下来跟张老师一起来了解下真正的机器人比赛。

请看大屏幕，我们一起来了解下比赛报名、比赛程序、分组项目等详细知识。

3、好了，通过刚才的了解，我们对比赛已经不那么陌生了。接下来，让我们欣赏一组已经组装好的机器人图片和一段机器人走秀视频。老师一边讲解，同学们一边欣赏，一定要认真哦，你会发现很精彩很有趣的。

4、同学们，刚才我们欣赏的是机器人走秀，接下来我们要真正的走进比赛了。接下来，跟老师一起来分析两段比赛实况：灭火机器人、足球机器人。

看完后，老师提出如下问题：两个灭火机器人你更喜欢哪个，为什么？怎样改进它们？老师告诉你们这两个灭火机器人都是自动灭火的，你从哪可以看出来呢？仔细看才能回答出老师提出的问题。

5、刚看了这么多有趣精彩的视频、图片报道，我们一起来探讨下，做一个属于自己的出色的机器人要从哪些方面下功夫呢？

第一步：规划设计；

第二步：购买所需的零配件；

第三步：组装配件；

第四步：给小机器人编制程序；

第五步：调试、运行

三、小结

小学教育机器人篇7

关键词：小学信息技术,机器人教学,Arduino,开源硬件

一、乡镇小学机器人教育存在的问题

小学生科学素养的提升是我国青少年自主创新能力提升的重要一环。近年来,我国教育部门积极提倡将智能机器人引入小学信息技术课程中来,进一步优化课堂教学,引导学生走向创新学习,取得了一定的成绩,获得了社会普遍的认同。但不容否认的是,机器人教育在普通乡镇小学的开展遇到了一定的困难,主要有如下几点。

1.费用昂贵且缺少专项资金扶持

适用于小学教育的教学机器人,一般需要便于学生拆装研究,能够通过简易的编程实现智能控制。因此,教学机器人通常需要开发专门的硬件和软件,这导致教学机器人的售价在几千元到几万元不等。与其他课程相比,机器人教学的投入对于办学经费较为紧张的乡镇小学无疑是较难承受的,而对于来自农村家庭来说,机器人模型的投入更是他们无法负担的[1]。因此,资金困难严重制约了普通乡镇小学机器人教育的发展。

2.机器人教学未能形成较为完善的体系

在小学信息技术课程中开展机器人教学可培养小学生想象力和创造力,能有效修正当下小学信息技术课程中重视模仿轻视创新、重视软件轻视硬件的趋向。但目前在乡镇小学开展机器人教学仍处于摸索阶段,对小学机器人教学的指导思想、教学目的、教学内容、教学方法、教学评价等还未形成体系,缺少激励机制,制约教师的教学积极性,机器人教育的评价体系仍需不断探索和完善。

3.教育机器人竞赛的畸形发展影响深重

近年来,在教育机器人生产厂商的大力鼓动下,各级教育主管部门和社会团体举办了类目繁多的机器人竞赛。部分学校过分强调竞赛的成绩,走入误区,校方投资机器人项目是为了能在竞赛中取得好成绩,提高学校知名度,而不是看重机器人的竞技项目会给学生的身心成长带来如何长远的影响。在这种思想的指导下,竞赛指导教师为了能让学生获得好成绩,在竞赛现场中往往越俎代庖,自己动手完成比赛的各个环节,然后让学生以自己的名义参加比赛,因此,这种所谓的比赛比拼的不过是幕后的指导教师,光辉成绩的背后,牺牲的往往是对学生真实能力的培养。

此外,由于资源和能力的限制,畸形的机器人竞赛,得到学习机会的往往只能是极少部分尖子生,大部分的学生只能望“机”兴叹,这就造成了一种新型的教育资源分配不公的教育公平问题。

4.缺乏合适的机器人教材

小学机器人教育缺少适用的教材,各学校往往以所购买的教学机器人公司的产品说明书为蓝本,编写教材,这类教材往往将机器人视为一种教具,教材内容侧重于对机器人所能实现的功能进行介绍,再辅以几个教学应用案例,未能结合小学生的身心特点编写,晦涩难懂。因此,这种教材无法使学生全面掌握有关机器人学习和应用的基本知识,当然更难以激发学生学习机器人的兴趣,效果始终较差。

5.机器人教学教法落后

由于配备的教学机器人数量有限,小学机器人教学仍然采用传统的课堂方式,教师事先录制好教学视频,在课堂上放给学生看,然后,分小组分任务让学生模仿。由于课堂的时间和设备条件非常有限,学生往往只能在理想的条件下完成一个较小的任务,脱离了真实的、复杂的环境,难以掌握核心的机器人知识,难以满足机器人教学的实践性需要,这严重制约了学生对机器人的兴趣的培养,更谈不上激发学生的创造欲望,让学生体验成功感了。

二、开源硬件教学机器人的特点

教学机器人的主要矛盾之一就是机器人设备内核技术的开放问题。近年来,开源硬件的快速发展为解决这个矛盾提供了全新的解决方案。

所谓开源硬件,是指开发者公开有关硬件的所有资料,包括电路图、结构图、原理图、零件列表,也包括涉及硬件的所有软件的源代码等,任何人都可以免费使用这些资料。开源硬件的典型代表就是Arduino系统,使用Arduino可以制作各式极富创意的电子作品。近年来,国内外电子爱好者和教育工作者推出了一系列的基于开源硬件Arduino技术的教学机器人[2,3,4],把这种系统应用于乡镇小学机器人教育优势显著,主要有以下几种表现。

1.机器人硬件价格便宜

基于开源硬件Arduino技术的教学机器人遵循Creative Commons许可,即任何人都被允许复制、生产别人设计的硬件电路板和有关软件,也可以进行重新设计,均不需要支付任何专利费和版权费,因此,开源教育机器人的硬件价格也自然较低;同时,由于开源硬件的生产、制造、销售没有知识产权门槛限制,涉足的厂商数量众多,竞争激烈,机器人售价也被拉低。这对于经费较为紧张的乡镇小学而言极具吸引力,相同的预算下能够采购数量更多、质量更高的教育机器人,为教学的开展奠定重要的物质基础。

2.可扩展性好

Arduino有“电子积木”的别称,用户可象搭积木一样构建工作系统,可连接各类亮度、湿度、温度、声音、压力、气味、触摸屏以及振动等传感器感知外界信息,根据需要也可以控制各类开关、步进电机、继电器、LED阵列、蜂鸣器以及各类切换矩阵等部件进行干预控制。这些功能基本上满足了教育机器人制作的各种基本要素,易于实现各类组合型、互动型的机器人,扩展性非常好,最大限度地保障了教学的需要,强大的智能表现和较低的成功门槛易于引起学生学习的兴趣,有利于提高学生的学习积极性。

3.编程平台实现了图形化

以Arduino为代表的开源机器人平台已经实现了编程的图形化。目前,Arduino平台上已经开发出了ArduBlock、Miniblog、Scratch for Arduino等图形化的编程工具,它们完全不同于传统的代码式的编程系统,采用的是一种图形积木式的编程方式,实现了编程的交互性和可视化,极大地降低了编程门槛,即使是没有任何编程经验的小学生也能轻松掌握和驾驭,完全符合小学生的认知能力水平,使得小学生对教学机器人进行编程成为了现实。

4.网络参考资源丰富

Arduino的开源硬件思想使得其爱好者遍及全球,拥有数量众多的学习网站、论坛和社区,世界各地的使用者把自己设计的硬件技术资料和软件源代码公开,与爱好者共享,任何人都可免费获得,这对拓展创新思路、培养实践精神非常有利。小学生初学时,大部分的项目都不需要自己从头设计硬件或编写程序,只需找到类似的案例,在教师的指导下按图索骥,购买零件、装配好以后就可烧录、调试程序,并在此基础上改进,即能形成特色鲜明的独有项目。

三、开源机器人课程设计

由于开源硬件教学机器人的特点,传统的小学机器人课程也须相应地做出调整。开源硬件机器人的教学应当侧重于让学生了解机器人的结构和基本原理,特别是应让小学生较为充分地理解机器人传感器原理、掌握Arduino机器人的图形编程语言。在教学方法上,应该留足时间让小学生自己动手,分解、拼装、使用机器人、编写机器人程序,培养学生研究和使用机器人的兴趣,尤其要鼓励小学生对现有机器人进行大胆地改造创新,有意识地培养学生的创新意识和创新精神,同时,在团队合作中培养协作精神。

乡镇小学的机器人课程内容可包括基础知识、传感器运用、执行器运用、机器人主题设计四个部分,涉及机械、电子、计算机程序编写等各方面,具体内容安排如表1[5,6,7,8]。

1.基础知识

此模块旨在让学生了解机器人,初步掌握Arduino机器人的程序编写步骤。具体安排如下。

第1课《有趣的机器人》。让学生通过观看视频、图片和观察实物机器人,了解机器人,消除机器人的神秘感。教师演示开源机器人的软件编程步骤,学生练习使用图形编程工具控制机器人上的LED灯亮灭。

2.传感器运用

学生通过对传感器学习,初步了解如何将外部信息输入机器人。

第2课《害羞的机器人》。练习使用触碰开关,触摸一次,机器人上的LED灯逐渐明亮,然后逐渐变暗,如同蝴蝶害羞一般。

第3课《机器人怕吹风》。练习使用麦克风,学会将麦克风连接到Arduino主控板上,编制程序,对着麦克风吹一下,机器人上的LED灯逐渐明亮,而后逐渐变暗。

第4课《机器人测距》。练习使用超声波传感器,初步了解超声波测距的原理。将超声波传感器模块电路板连接到Arduino主控板上,烧录好程序,将障碍物放在离超声波探头不同的距离内,观察LED数码管上的距离读数。

第5课《机器人起床啦》。练习使用光敏传感器。将光敏二极管接入机器人的Arduino主控板,编制程序,将障碍物放在离超声波探头不同的距离内,观察LED数码管上的距离读数。

3.执行器运用

学生通过对执行器的学习,初步了解机器人是如何通过控制部件对外界施加作用。

第6课《机器人唱歌》。认识扬声器与Arduino控制板的正确连接,能够编制程序控制扬声器发出乐音,可以给出若干曲谱让学生改写对应的程序。

第7课《机器人升旗》。认识步进电机,学会正确地将步进电机连接到Arduino主控板的数字端口,能够编制程序控制步进电机的正转和反转,学会用滑轮和拉线连接步进电机与旗帜。

第8课《机器人的手》。机器人手臂的夹持器是连接在舵机上的,学生要了解舵机的结构、简单原理与作用,理解舵机偏转角的概念,学会编制程序控制舵机偏转到指定角度,带动机器人手臂旋转到特定角度,控制夹持器产生闭与合的动作。

4.机器人主题设计

本模块是综合实践创新活动,设计一系列机器人任务,要求学生在全面掌握所学内容的基础上,通过拆卸、拼装、重新编制程序的形式,学习对机器人的改造创新,并主要通过教学比赛检验学习成果。这些开放性的设计、制作任务将更有利于培养学生的创新精神。

第9课《机器人赛跑》。让学生在现有车型机器人的基础上,改进机器人的传动机构,利用超声波传感器探测障碍物,使得机器人能在“S”形赛道上竞速前进,谁最先抵达终点谁的得分高。

第10课《机器人会话》。本课程关键使用了Arduino的语音识别模块,该模块可通过语音中的关键词匹配算法进行语音识别。让学生编写语音对话脚本,并通过事先录制对话语音设定语音检测关键词。组织全体学生做评委,评比看看谁的语音对话最准确、内容最生动有趣。

第10课《机器人夹乒乓球》。本课使用到Arduino控制的六自由度机器人手臂。要求学生编程序控制机器人手臂将指定位置的乒乓球夹持起来,投入放在特定位置的玻璃杯中,不能把乒乓球夹扁。该课程有较大难度,而又极为有趣,能较大程度地激发学生对机器人的学习兴趣。

四、教学案例

【课题】机器人的手

【设计意图】舵机是驱动机器人进行动作的主要部件之一,它集直流电机、电机控制器和减速器于一体,是一个能够利用简单的输入信号比较精确地转动给定角度的精密机电设备。在先修的Arduino机器人内容中,课例均较为简单,此课例涉及机器人的动作控制,趣味性较强,是一个较为综合的内容,将使小学生的图形编程和空间想象能力得到较大锻炼。

【教学目标】了解舵机的结构、简单原理与作用,理解舵机偏转角的概念,学会编制程序控制舵机偏转到指定角度,带动机器人手臂夹持器产生闭与合的动作。

【器材准备】必备硬件:Arduino主控板;舵机控制板;两自由度或三自由度机器人手臂;S4A软件;电源;连接导线线若干。

【认知建构路径】

(1)认识元件:认识机器人手臂,观察其外观和内部结构,重点观察舵机的位置,了解舵机的作用。

(2)动手操作:用连接导线将电源、Arduino主控板、舵机控制板、机器人手臂上的舵机连接起来,运行测试程序检查机器人手臂是否能做出夹持、偏转的动作。

(3)编写程序实现互动:使用S4A软件编程,实现“机器手臂夹持器打开”→“机器手臂夹持器闭合”→“机器手臂偏转”→“机器手臂夹持器打开”的系列转运动作,使学生懂得如何克服困难并掌握逐步趋于成功的解决问题方法。

(4)课外拓展延伸:如何实现机器人手臂夹持乒乓球,要求不能将乒乓球夹扁?

【教学反思】

机器人手臂的探究学习是小学生兴趣最浓厚、思维最活跃的学习项目,课程中学生能够学习到机电控制的有关知识,而通过S4A的互动编程又能实现学生自己的想法与意图,最能实现机器人教学的目标与价值。但传统课堂的40分钟往往难以完成这类较为复杂的任务,因此,本课内容最好安排在科学活动时间内进行,留充裕的时间让学生观察、拆解、安装、编程,将更有利于学生的探究与实践。

五、总结

农村小学如何开展机器人教学篇8

【关键词】科技；创新；机器人；信息素养

随着创新科技的发展，机器人这一科学技术的前沿领域也得到飞速发展，大多教授预言，本世纪将是机器人的时代。在农村小学中进行机器人教学，不仅可以普及信息技术，提高学生科学素养，同时也可培养开发学生的动手能力、创新意识，让学生在玩中学，在学中玩。

目前机器人技术已走进我国大部分的省市中小学信息技术课程，机器人竞赛也已成为我国青少年活动的第一品牌，机器人教育也随之被学校、家长以及社会认可和推崇，特别是在培养学生的创新能力和科技素养方面展现了它独有的特性。但因为经费、教师、场地等缘故，目前仅有少数学校开展了电脑机器人课程，而且也仅限于几个班或者少数年级，全面普及机器人教育的学校数量很少，绝大多数是以课外兴趣小组、学科整合等方式存在，这样就局限了机器人教育在农村小学教育中所发挥的特性和价值。如何让农村学生玩转机器人是值得所有教师思考的问题。本人从参加机器人世锦赛，通过参加乐高、紫光、创诺机器人的比赛让农村学生摆脱课本的束缚，让其有足够的空间去想象、动手、以及处理好与伙伴协调的关系。从一个省机器人辅导员到竞赛裁判员及我们学生取得的成绩，谈谈农村小学如何开展机器人教学：

一、激发兴趣，寓教于乐

农村小学机器人的教学与信息技术课教学有很大的不同，涉及软、硬件的知识较多，每一样机器人都掌握的可能性不大。而不同年龄的学生对机器人的认识程度也不同，他们的思考方式、学习风格、学习需求也不一样。

目前我国小学生机器人项目只有五家大的厂家，而且程序块都是相通的。紫光机器人进入小学课堂教学，可探索的空间很大，学生很容易掌握。所以在教学小学紫光机器人时，任务设计不要过大，先用一些小的任务激发起学生的学习兴趣，形成需要和动机。激发强烈的学习兴趣情况下，共同发展，享受成功的喜悦，鼓励他们合作学习，让学生在玩中掌握程序的奥秘。同时小学阶段中不应对一些科学原理作深究，任务设计中可隐藏，为将来中学教育作铺垫只要点到即止。在编程上难度也不宜过高，教师可让学生在轻松活泼的学习中知道什么是程序，什么叫判断，计算机程序是如何工作的，如何编一个程序让机器人服从指挥。也可以教师将编好的程序让学生模拟学习，参考运用，这样学生也能很快上手。并且提供一些比赛场地给学生实践，让农村学生真正玩转机器人。

二、因地制宜，全员参与

农村小学开设机器人课要考虑学生人多，机房地方小的特点，应因地制宜，建设适合自己学校的机器人教室。设计的任务可在小范围内实施，例如在地上：也可安排在教室后面的场地，可以根据设计项目改变地面颜色，添加标志，添加障碍物，增加挡板等，只要灵活运用就能达到一个场地多种用途。例如：利用完成“8字循环”的任务，利用比赛场地缩小，直接用热敏纸喷墨制作出黑线的场地，当然没有条件的农村学校可以用黑胶布贴出轨迹进行光感的训练。如果教室空间比较大，可以考虑机房场地一体型，计算机沿墙壁摆放，用教室中间作为场地，这样学生的活动空间比较大，便于管理。

如果机房小，学生多，有空房间的学校可以考虑场地分离型，用现有的机房讲课学习，在邻近的房间安排实验场地。

三、萌生灵感，合作交流

学生在动手制作机器人过程中，由于要考虑是农村孩子，平时家里基本没有机器人，那需要激发孩子们的灵感，并不是让学生按照老师或者图纸的样品依葫芦画瓢，那样也不算是玩转机器人，需要激发孩子们强烈的好奇心和旺盛的求知欲，能驱使学生主动思考，从而提出独创性思想。通过任务中的人为设置，激发学生惊奇，疑问等思维活动，诱导他们有选择地、主动频繁地去观察和研究要完成任务。通过多种款型虚拟机器人的学习，激发学生产生好奇心和求知欲。在机器人学习中，合作学习也是一种非常好的学习方式。如何处理好其中的关系也是我们任务设计的目标。在这期间，不但要求同学间配合默契，还需要他们在合作中交流心得，最终完成设计目标。

四、教材设定，志向长远

根据我校取得成绩以及农村学生自身发展规律，小学低年级机器人教学应以动手搭建一些物品，比如：wedo；中年级可选择些简单的机械、动力机械并简单的学习机器人编程，比如：创诺、紫光机器人；高年级通过机器人编程的学习可适当选择项目挑战，如变废为宝，绿色城市等。根据本人机器人教学经验以及我校校本教材开设的情况建议如下：

1.机器人技术之搭建结构。一、二年级学生虽然已经具有一定的抽象概括能力，但思维水平总的来说仍是非常低的，教材设定主要目标是让学生有个搭建结构的概念，比如：汽车制作、起重器的运转、会叫的狮子、球门运动员及美丽的房子等。

2.机器人技术之简单机械。从三、四年级开始，学生进入少年期，此时会出现一种强烈要求独立和摆脱控制的欲望，学习需要拿出真本事。教材设置的目标是研究简单机械组合，介绍舵机、马达、杠杆运用原理和技巧。

3.机器人技术之编程入门。在五、六年级阶段，小学信息技术有紫光机器人的课时学习，如果将这些语言的学习和机器人编程结合起来，学生不光学得有兴趣而且学得很轻松。比如：《曲线走圆》、《直行》等，通过学生一遍一遍地修改程序，一遍遍调试，真是寓教于乐。

只有让农村学生都参与进来，孩子们在动手积极构建事物时，就能发挥自己的潜能，在学中玩，在玩中学，这样不仅培养学生对自动化、智能化的兴趣，还能提高学生的信息素养，为孩子的未来发展打下坚实创新基础。

【参考文献】

[1]周雪.初中机器人教学中的合作活动设计[D].华东师范大学2008年

[2]付庆科.中小学机器人教学的网络学习支持环境研究[D].华南师范大学

[3]孙永胜.论初中学生科技创新能力的培养[D].华中师范大学2012年