农村小学机器人教学助力学生创新能力的发展

☉茅 丹

由于农村小学教育资源匮乏等问题，导致机器人教学无法更好地发挥其有效性。因此，如何更好地在农村小学中开展机器人教学，以促进学生创新能力的发展，是当前小学教师需要重点思考的问题。本文将从以下几个方面来进行简要探讨，以期为农村小学机器人教学带来些许帮助。

一、设计趣味导入，激活创新兴趣

兴趣是学生学习一切的重要动力，但很多农村小学的学生由于信息流通缓慢，对机器人教学了解甚少。因此，在机器人教学中，要想激发学生的好奇心，增强学生的学习兴趣，就必须先让学生了解机器人到底是什么，有什么用途。并在此基础上以更加趣味的方式来激发学生的求知欲，让学生更加主动地参与课堂学习中。例如，在课堂伊始，教师可以利用相关图片或视频告诉学生机器人到底是什么。这样一来，学生们就会对机器人有一个直观、具体的印象，在后续的学习和制作中，就能更加自如地控制机器人完成老师布置的任务，而且图片和视频也相对有趣，更能吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。［1］

例如，在教学《灭火机器人》这一课的内容时，教师就可以在课堂导入环节设计一个充满趣味的开场白，以此来吸引学生的注意力：“本周学校打算举办一场有关‘灭火’的竞赛，但是这场比赛的参与者并不是在座的各位同学，而是我们的电脑机器人。现在老师已经将比赛的装备分给大家了，那么，在今天的课堂上我们就先来一次模拟比赛吧！首先，我们观看一个“机器消防员灭火的视频”，请同学们注意一下视频中的灭火规则……”在教师的讲述下，学生们对这个“机器人灭火”的比赛都充满了好奇心，都非常专心地观看视频内容，想要了解这是一个怎样神奇的比赛。待学生们观看完视频之后，教师就可以引导学生进行下一步的学习：“视频播放完毕，现在大家都是一名合格的消防员了，请用你的装备在有限的时间内完成安装以及灭火方案……”课堂上的每一位学生都非常积极，对这场“机器人灭火比赛”充满了兴趣，个个摩拳擦掌想要大展身手。教师正是通过趣味的导入，为学生营造了一个轻松、自在、充满趣味的学习环境，充分调动了学生的参与积极性，激发了学生的学习和创新兴趣，也为后续的机器人学习铺垫了良好的基础。

二、引导合作探究，树立创新精神

机器人教学强调的是引导学生进行合理质疑、自主思考以及动手实践，这样不仅有助于学生动手能力的提升，也有助于培养学生的创新意识，使学生树立良好的创新精神。但在实际教学中，农村小学由于场地和设备资源的限制，学生很少能经常接触到真正的机器人，更不用说进行实践操作了。因此，在教学中，教师应该更多地为学生提供一些实践操作的机会，让学生进行自主合作探究，在探究中进行思考和反思，在促进学习能力提升的同时，也能让学生享受于机器人学习的乐趣中。［2］

例如，在教学《能识路的机器人》这一课的内容时，教师就可以先引导学生大致了解一下这类机器人的基本知识，然后再鼓励学生进行合作探究。在探究中思考以下几个问题：你知道机器人是依靠什么来进行识路的吗？还有没有什么其他更好的办法来帮助机器人识路呢？假如机器人要在十字路口按照指定的方向进行转向，你能思考出更好的方法来帮助它转向吗？然后将你的方案告诉其他小组成员，并一起交流探讨是否可行。学生们在教师的鼓励下自主组成了以3人为一组的合作小组，并积极地投入到了合作探究活动中，教师则可以在学生探究的过程中进行巡视观察，在学生遇到难题时进行及时的指导，以此更好地促进学生的探究进程。学生们最终在质疑、思考和探究中提出了多种可行的创新方案，有效促进了学生创新能力的发展。再如，在教学《让机器人动起来》这一课内容时，教师也可以引导学生进行小组合作探究，让学生对机器人进行组装与调试，这个过程不仅可以提升学生的团队协作能力，也能锻炼学生的实践操作能力。教师正是通过引导学生进行合作探究的方式，让学生在亲身实践操作和思考中逐渐树立良好的创新精神与团队合作精神，全面发展学生的科学素养和学科能力。

三、创设问题情境，培养创新思维

机器人教学的一个重要意义就是能够在训练中使学生逐渐形成良好的创新思维，从而更好地发展学生的创新能力。传统的农村小学教学更加注重学生的技能获得，导致学生的创新思维得不到很好的培养。因此，教师在教学的过程中，更要积极探索各种有效的方法来激活学生的创新思维。如，创设合理的问题情境，将无形的思维融入情境中，让情境带领学生进行自主思考，让情境激活学生的创新思维，最终更好地发展学生的学习能力。

例如，在教学《机器人运动》这一课的内容时，教师就可以利用反向思维的方法，来激活学生的创新思维。比如，教师可以设计一个合理、趣味的问题情境来引导学生进行反向思维的训练：“同学们，通常来说，要想提高机器人运动的速度，大家都会第一时间想到要加大马达功率，这是一个正向的思维，那么，接下来就请同学们换个角度再思考一下，还有没有其他方法能提高机器人运动的速度？”学生们在问题情境的引导下就会自然而然地从多个角度开始重新思考，有的学生在全面研究了各类影响速度的因素之后，就提出了“可以加大摩擦力的这一方法，这是因为若是地面光滑，那么，当我们加大摩擦力时，就反而能使机器人在运动时更加快速和稳定”，这正是通过反向思考得出的结论，学生们在反向思维训练的过程中就会逐渐激活自己的创新思维，在掌握相关技能的同时也更好地发展了创新能力。教师正是通过创设问题情境的方式，让学生置身于情境中进行反向思考。这样，学生不仅找到了解决问题的更优方法，还有效培养了创新思维，更加热衷于信息技术的学习。

四、借助竞赛活动，发展创新能力

机器人是一门综合性较强的课程，它能将电子、计算机以及机械等相关知识有机地结合起来。随着机器人比赛的遍地开花，农村小学也应该鼓励学生参与各类机器人竞赛，甚至可以在校内自主举办机器人比赛，让学生在比赛中查漏补缺，不断完善自己的知识体系和技能，逐步提升创新能力。尤其是在农村小学，很多家长不重视机器人课程，认为学生研究机器人就是“玩物丧志”。通过机器人比赛，不仅能加强家长和学生对机器人课程的了解，改变固有观念，还能更好地发展学生的信息技术兴趣，促进学生创新能力和科技素养的提升。

例如，学校可以专门组建一个机器人社团，让热衷于机器人的学生参与进来，代表学校参加各类机器人竞赛，为学校赢得荣誉的同时，也能更好地促进学生的信息技术能力，收获良好的机器人教学效果。或者也可以在校内举办模拟机器人比赛，比如，机器人闯迷宫、机器人拔河、机器人分类等，让本校和外校的学生共同参与到比赛中。学生们在比赛中体验成功与失败，发现自身的不足之处，还能学习到其他学校机器人团队的创新之处，从而不断完善自身技术，促进信息技术学习的全面发展。学生们在比赛中难免会遇到很多问题，在解决问题的过程中，创新能力也会逐步获得提升。这样教学与竞赛并行的方法，更好地为学生提供了一个自主、合作和创新的学习平台，给予学生更多学习上的支持，让学生能够在兴趣的驱使下，更好地发展自己的创新能力，体验到机器人学习的乐趣，提升学生的科学和信息素养，最终形成良性的教学机制，有效提高机器人教学的效率和质量。

总之，机器人教学作为未来小学教育发展的重要组成部分之一，不仅有效丰富了农村小学信息技术课程的教学内容，也有助于促进学生创新能力和科技素养的发展。作为小学信息技术教师，不仅要充分认识到机器人教学的重要价值，更要营造浓厚的学科氛围，助力学生树立学习科学技术的兴趣爱好，通过机器人教学更好地激发学生的创新意识，发展学生的创新能力，为学生将来的发展打下扎实的科学基础。