机器人教学培养学生创新能力

王文斌

如今，机器人教学在小学生教育中得到的关注逐渐增加。机器人教学课堂在小学教育中起着不可忽视的作用，迎合了当今教育的需要；对提高小学生的创新素质、培养小学生的创新能力起着显著的作用。机器人教学对学生探索能力、协作能力和创新能力的培养具有极大的促进作用，是值得我们探索的。下面笔者就根据近几年对小学生进行机器人教学的实践，对机器人教学能培养学生创新能力进行探究。

一、机器人课堂教学增强学生创新意识

（一）培养主动创新意识

我们强调要给学生一个创新的、独立的平台，让学生真正成为从事科学探究的主人，這就要充分调动学生的兴趣和主动性，培养学生的主动创新意识。当学生在教学机器人制作过程中遇到问题时，我从不主动解答，而是鼓励他们自己主动地去找到解决问题的方法。如在机器人组装过程中，由于我校使用的凤凰EQ机器人需要自己设计抓手去完成任务，学生需要根据不同的任务设计最适合完成任务的爪子。我从不给出现成的样子让他们直接拼搭，而是让他们自己探索，这样就在调动学生学习的主动性的同时，培养学生的主动创新意识。

（二）培养合作创新意识

创新意识是创新的开头和关键，活跃的课堂氛围能够调动学生自主学习的动力。而在机器人的课程教学中，课堂气氛活跃不受传统教学的影响，课堂形式自主、开放，教师学生地位平等，为满足学生的学习欲望提供了平台。教师要让学生在课堂教学中充分发挥想象力，大胆提问，勇于发言，敢于质疑，同时又要保证让学生的思维围绕课堂教学设计的轨道，倡导师生间敢于展开知识辩论，在合作完成任务过程中培养创新意识。如在凤凰EQ机器人完成垃圾分类任务中，有一个学生提出了这样的观点：让操控能力强的学生先把有毒的垃圾迅速从垃圾聚集区移走，这样能为后面垃圾回收争取许多时间，而且一开始就以压倒对方的气势引起对方恐慌。我没有马上否定学生，而是耐心引导其他学生仔细分析比赛的整个过程，并在场地上模拟比赛时可能出现的各种因素，最终大家得出结论：回收垃圾的数量较多，而且耗时，要让能力最强的队员完成，并且参赛队员能力都要最强才是取胜的“王道”。这样既保护了学生学习的积极性，又帮助学生树立了合作创新的意识。

二、机器人教学拓宽了学生的创新思维

（一）注重培养发散性思维

机器人教学拓宽了学生的创新思维。在教学过程中利用机器人教学，使得机器人操作轻巧、便捷，结构多样化的优势充分发挥出来，对学生创新思维的拓宽起着重要的作用，点燃了学生学习的激情，让学生善于用发散性思维思考难题，从而加强了学生创新性思维的能力。

（二）注重培养批判性思维

批判性思维的基础是怀疑、观察和实验。要培养学生的创新思维，必须以批判性思维为前提。为此，笔者在平时的机器人教学中，时刻注意引导学生不盲从、敢于否定、敢于自主创新的批判性思维。如在设计仿生机器人时，完全按照图纸制作的仿生机器人行走速度慢，速度赛肯定会输给别人，同时机器人抓地力量小，拔河比赛也不占优势。于是笔者引导学生思考：如何提高机器人速度问题？如何增强机器人的抓地能力？几个学生通过反复观察和实验，大胆否定了换马达和用大功率电池的思路，提出非常新颖的思路：将仿生机器人的身体和腿变长，这样，机器人的尺寸就比原来大，也就避免了换马达和电池会犯规的嫌疑。在这一过程中，学生大胆的创新，有了自己的见解，形成了自己独特的批判性思维。

三、机器人教学课堂提高了学生创新兴趣

兴趣是学生学习的最大推动力。学生在对机器人产生了浓厚的兴趣后，自身学习的潜力和动机便都会被激发出来，学生通过不懈的努力，从中探索创新问题，乐此不疲。由于兴趣是天生的，但也由周围环境的影响而发生变化，由于机器人课程教学集多种新颖教材为一体，灵活创作，形式多变，才会深深地吸引学生的注意力；学生都主动参与到活动中，在享受过程的同时，动脑动手，加深了师生间的交流和默契，充分挖掘了学生学习的潜力，提高了学生创新的兴趣。在机器人课堂教学中，学生是参与者，教师是基本知识和技能的推动者。当现有的知识不能满足学生的求知欲望时，学生便会主动学习，对知识进行研究、探讨，在新的目标的鼓动下，学生的学习兴趣显著增强。

四、机器人教学培养学生创新能力

解决机器人教学中遇到的问题，不能仅仅让学生停留在批判、思考的层面上，还要引导学生的思维进入到实践研究中，培养学生的创新能力。教师在学生有了创新想法后带领学生进行实践，通过克服在机器人制作过程中遇到的问题，让学生对知识的研究更加深入，培养学生的创新能力。在机器人制作方案的具体实践过程中，学生通过对各种形式的机器人的研究和学习后，大胆动手设计，充分挖掘了学生的潜能，培养了学生的创新素质。

（一）制作方案的精心设计

教师在设计机器人制作方案时，一定要充分考虑到方案能激发学生进行探索和创新，并逐步提高制作的要求。这些训练应满足如下要求：既要有难度，又要有一点探索性，同时还要能培养与训练学生的创新能力。

（二）以比赛为契机促进学生创新能力

机器人教学到达一定的程度，由于难度和深度的原因，学生的兴趣会有所下降。为此，笔者鼓励学生参加各级各类的机器人比赛，调动学生的积极性。笔者以多人小组为单位，任务驱动式教学，参加模拟机器人项目的比赛活动。例如：机器人闯迷宫、垃圾分类、机器人拔河等活动。让使学生在学习的过程中体验失败与成功，但无论是失败的遗憾还是成功的喜悦都会促进学生的学习兴趣。

机器人的制作过程中，学生肯定会遇到许多问题，学生在解决这些问题的过程中会逐步提升了创新水平。开展机器人的教学，为学生提供了一个协作、自主与创新的平台。让学生运用逻辑思维能力和判断能力得到提高；在充分保持兴趣基础上，既学到知识，又体验到了创新的乐趣。所以机器人教学以寓教于乐的方式，在传播知识的同时提高了学生的创新能力，激发了学生创造发明的天性和潜能。

【作者单位：镇江市姚桥中心小学 江苏】