一、引言
智能机器人是21世纪的前沿技术之一,主要涉及多学科领域的应用和学术研究。一些发达国家已经看好智能机器人教育对未来科技社会的作用和影响,他们在中小学的信息技术教育中都不同程度地对学生进行智能机器人知识的教育。智能机器人的教育走入中、小学校已经成为可能和必然趋势。
智能机器人技术涉及多门学科，也正是科学与技术相结合最好的体现。学生在实施智能机器人项目的自主体验过程中,可以充分培养动手能力、创新能力、综合能力和协作能力.而且智能机器人项目富有挑战性,能有效激发学生的学习兴趣。因此进行智能机器人教学,也是我区开展信息技术教育的有效途径之一。智能化是信息化发展的潮流，机器人又是同学们的最爱，而把适合于小学生学习掌握的智能机器人引入信息技术教学中，不仅能够打破课堂上单一的学习软件使用与操作的现状，更是丰富了教学内容、拓展教学手段，从而使信息技术这门课程更加适应信息时代的需要, 有效地提升信息技术课程的教育价值和实践应用价值，而获得培养人才的最高价值。对于按照自己的设想编写程序，来指挥机器人完成各种任务，对小学生有着极大的吸引力。在这种充满好奇心和状态下，同学们动脑、动手，相互合作，一起探索、研究、实验。通过完成一个个学习任务和实验项目，同学们的动手能力、协作能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力，以及综合运用知识的能力将会大大提高。
另一方面，目前已经有了能够满足教学需求的机器人及其编程软件，教学中可采用图形化交互式编程语言，以适应小学生的心理特点与认知水平。直观的流程图界面和程序在机器人上运行时的及时反馈，不仅便于同学们理解编程知识和方法，而且由于避开了繁琐的计算机语言代码书写规则，大大降低了学习程序设计的门槛，能够有效地提高程序设计的教学效率，并使同学们体验面向问题解决的程序设计思路与方法，学用结合，为今后进一步学习程序设计打下良好的基础。
这是西城区小学在信息技术课程教学内容上一种新尝试,也是对“计算机从娃娃抓起”的新的认识和实践。
二、在机器人教学中进行活动项目设计的基本涵义
首先，设计是为创造某种具有实际效用的新事物而进行的探究。其实质就是为了创造和建立一个新的系统模型。它不是对现存系统的改进,而是为了超越现存系统去构思一幅新图景而创设的一个新系统,是一个目标定向的、有实际效用的、需要社会性互动的、非确定性的过程,也是一个学习的过程。
其次，活动项目的设计是运用系统方法与技术分析研究教学的问题和需求,确立解决它们的途径和方法,并对教学结果作出评价的系统的计划过程。它具有智力性、创造性和可重复性等特点,对教学工作具有明确的指向性和自觉性,从而具有减少盲目、避免失误的作用,其根本目的是为了提高教学的质量和效率,培养新时代和当今社会所需的高素质人才。
再次，活动项目的设计就是为了实现一定的机器人课堂教育、教学目标,依据现代教育思想、新课程理念、信息技术学科及学生特点,依托机器人教材的内容主题和条件,用教与学的原理来策划课堂教学资源和教学活动的系统过程。它既具有设计的一般性质,又遵循着教学的基本规律。
最后，新课程要求给每个学生提供平等的学习机会、多样化的评价方式,使每个学生都以轻松偷快的心情去认识多姿多彩的、与人类发展息息相关的机器人。新课程教学设计中要注意从学生已有的经验出发,让学生在实际的生活情景中感受机器人的重要作用,了解机器人对人类发展的重要贡献,认识机器人在实现人与自然和谐共处及促进人类社会可持续发展中的作用，形成持续的机器人学习兴趣，相信机器人为实现人类更美好的未来将发挥它的重大作用。新课程教学过程中要注重探究机器人的奥秘，使学生体验探究的过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在“学机器人”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力，具备适应现代生活及未来社会所必备的知识、技能、方法和态度，具备适应未来生存和发展所必备的科学素养。
三、机器人教学活动项目设计的案例分析
1.课例介绍
北京市西城区西单小学
教学目标：
知识与技能：1.使用控制模块库中的“多次循环”模块和执行器模块库中的“发音”模块编写程序，让机器人走正方形并发出声音。
2.了解程序的循环结构。
过程与方法：1.在动手操作过程中理解多次循环模块的功能和使用方法，学会根据需要设置
模块中的参数。
2.通过在仿真系统上编写、运行和调试程序，学会如何在机器人仿真系统上指
挥机器人行走。
情感态度与价值观：
1.激发学生学习机器人的兴趣。
2.培养学生自主学习和动手实践的能力。
教学过程：
本节课以“机器人走正方形”为主线，教学重点是让学生学会用“多次循环”模块的方法简化程序，并让机器人走正方形时发出声音，整个教学过程分为四个环节：
环节一：复习与导入。从学生已有的经验出发，回顾旧知识，引出本课主题，如何让机器人走正方形的问题。由学生分组讨论、自学教材、动手尝试，培养学生的分析问题、解决问题的能力，巩固学生的学习兴趣，培养学生自主学习的意识。激发学生学习的兴趣和学习热情。
环节二：提出机器人走正方形的程序太烦琐了，能把程序编写的简单一些吗？也就是如何使用控制模块库中的“多次循环”模块简化程序；此环节是教学的重点，教师恰当地组织学生分组讨论、自学教材、并上机动手尝试的方法进行学习指导，使每个学生都能体会到成功的喜悦。同时在学习中培养学生分析问题、解决问题的基本能力，培养学生自学的能力和合作意识。
环节三：此环节在完成上述两个（环节）任务的基础上，提出让机器人走正方形时并能发出声音。然后由各小组讨论编写流程图方法、再动手编写程序、调试。学生在动手实践的过程中，教师参加到学生小组中，与学生一起进行讨论、调试，启发学生，对原有程序进行修改，鼓励学生大胆尝试。
环节四：交流总结。主要是为了加强学生间的交流，为学生搭设展示自我的舞台。在交流中发现他人的优点，相互学习，相互启发。
本课的整个教学过程设计由易到复杂，一步步地深入，充分考虑学生学习的兴趣，通过小组讨论、自学教材、分析和展示，帮助学生了解机器人所要完成的每一个动作，教师适时的引导让学生发现问题、分析问题，并利用多次循环模块，简化程序，解决本课的重难点。
2.课例评析
从整个完成的教学效果看，这节课改变了课堂的一惯模式，充分体现了学生的主体性和创新精神，鼓励学生自己去尝试。教师通过任务驱动、探究式学习的教学方法，达到了这一目的，完成了预定的教学目标。在学习过程中引导学生注意观察、发现问题，分析和讨论问题，使学生在知识、技能和情感等方面得到全面的发展。具体特点如下：
（1）本节课，通过4个教学环节不同层次的任务设计，较好地完成了教学内容中的重点、难点。完成了对学生知识能力的培养。本课教学中始终以学生为主体,注重学生的体验。学生通过动手实践,掌握操作要领,主动建构知识体系。课堂中的大部分时间留给了学生。教学过程充分调动了学生的积极性,整节课学生始终处在较高的兴奋状态中。学生在课堂上不仅获得了知识与技能,还通过亲身体验,培养了与他人合作的意识,以及不怕困难、敢于探索、勇于创新的精神。
（2）本节课，通过不同任务的研究，还注重信息技术与学科教学的整合，将计算机语言的学习与机器人教学结合，帮助学生了解计算机语言与控制机器人的关系，领会学以致用道理。学生在学习过程中可以运用各种命令编写各种不同的程序去控制机器人做相应的动作或完成一项任务，在此过程中，有效地提高学生的逻辑思维和判断能力，形象直观地体味编程的乐趣。机器人辅助教学为信息技术课带来新的生机。机器人的加入，避免了以前编程的枯燥、乏味性，从而使学生在体味编程乐趣的同时，还给了他们发挥创造的空间。计算机语言的学习与机器人教学的结合，创设了一个情景化的、高智能的计算机教学环境，充分发挥现代化教学的优势，延伸了学生对计算机语言的学习范围。
（3）本节课，在机器人教学中力求以学生的思维发展为主导，讲求创新，在教学活动中给学生以充分的自主思考空间，鼓励他们在完成项目的过程中产生新的思路和想法，并帮助他们找到解决各种问题的方法，有助于提高学生的学习积极性和主动性，培养学生的思维能力和创新能力。
（4）通过设置认知上的冲突，让学生自己发现问题、提出问题，继而找出解决问题的办法。在此基础上，引入“多重模块”的新知识，使学生感受到利用这个模块可以优化程序，解决实际问题。在这样的学习过程中，学生的主要活动是积极的思考、广泛的交流、主动的探究，他们学到的不仅仅是新知识，更重要的是学会了解决问题的方法，知道了什么时候、在什么地方去应用所学的知识。
（5）在课堂上，教师身份的转变这一新课程理念得到了很好的体现。教师与学生一起活动,作为学生小组中的一员参与学生的讨论,与学生平等地交换意见,与学生共同分享成功的快乐。教师在指导学生学习时,只作画龙点晴式的提示。教师既是学生学习的组织者与指导者,也是学生学习的伙伴。
（6）不足之处：在教学的环节安排上，显得还不够紧凑。学生思路还不够放得开。
四、结论
实践证明，在小学智能机器人教学中设计恰当、合适的教学任务是培养学生创造能力的重要途径。创新能力的养成需要一定的想象能力和创新意识，我们教师应以启迪智慧，开发创造力，使学生获得精神愉快为前提，不仅是教学的“严师”，而是拓展学生心灵和智慧的“人师”。智能机器人的活动项目的设计应根据教学的实际需要，扬长避短，充分发挥和挖掘它的教育功能。由于能力风暴智能机器人采用了模块化结构、图形化编程界面，学生可以用画流程图的方式进行程序设计。外形上，它采用相对完整、固定的结构，在课堂教学中较为稳定。
以上是我们从一个侧面对小学智能机器人的教学尝试，旨在考虑如何实现最优化的机器人教学设计效果，尚需要进一步与广大教师们在教学实践中不断的深入探索。
参考文献：
1.南国农，信息技术与创新人才培养 电化教育研究2000(8-9)
2.“现代信息技术与教育”电化教育研究2001年第4期
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