合肥八中机器人教育教学实践的应用和探索

胡  波

（合肥市第八中学，155246001@）

摘  要：本文是一篇介绍机器人教育教学实践的论文。之前作者研究了一些基础教育机器人教学的案例，作为承上大学启下小学初中的高中阶段，结合作者所在学校六年机器人教育教学的实践应用，本文更像是一篇对过往经验的总结、交流和探索。

关键词：科技创新、机器人教育、教学实践、校本化、价值回归

引  言：

合肥市第八中学开展非限制性课程，把原有的机器人队伍的训练比赛纳入到规范的教育教学，本文正是通过梳理近六年课程开设情况，来汇报机器人教育教学实践的应用，也是对更多中小学校更好的开设人工智能教育教学做积极的探索。

在我国，机器人热潮来袭。义务教育阶段的机器人教育已经在不少地方开始进入课堂，以班级为单位开课，由信息技术等学科教师主要负责实施，取得了不错的成绩。高中阶段系统的机器人教育在很多地方尚处摸索阶段，我校于2013年正式把机器人纳入到校本化非限制性课程中，从当初以往单纯的训练比赛转变为规范的教育教学。

曾经，机器人活动利用课余时间，赛前大量占用假期时间，甚至利用学生自习时间集中突击训练，这种不合理不教育的行为不仅使得教师学生在片面追求比赛成绩的道路上越走越远，也让老师、家长、学生三者间协调中疲于奔命，花费时间精力后苦不堪言。

以前的小众训练，到如今的大众教育，教练员和队员的关系逐步转变为教师和学生。

开学伊始，公布课程大纲和教学计划在网络选课系统中，高一的同学们自由选课，无论你是对机器人一无所知，还是过往参与类似活动，经验较为丰富，都可以根据个人的兴趣和爱好选择适合的课程。

比如，FLL机器人工程挑战赛是一项针对9~16青少年机器人活动。每年9月份，FIRST LEGO League赛事机构向全球参赛队伍公布年度挑战项目，这个项目鼓励孩子们用科学的方式去调查研究以及自己动手设计机器人。孩子们使用乐高零件在老师的指导下为机器人进行设计、搭建、编程工作来解决现实世界中的问题。

同学们通过一段时间规范化的学习，不仅掌握了人工智能等相关知识体系，培养了多方面的能力，综合素质得到极大提升，创新意识得到极大增强，也为日后进一步深造拓展了道路，打下了基础。

就算有的同学因为各种原因，无法参加最后阶段的比赛，但因多方综合评价体系的建立，也会为学生的努力和付出给予一个较为公正客观的评价，赋予相应的学分，达到学习结果的量化。

图1  GPA管理非限制性课程评价体系

在教育教学中，我们已经形成了一套行之有效的教学方法和校本教材。这些凝结了师生心血的体系，并在以逐步完善中反馈给我们每一届的学生。

图2  非限制性课程教学设计

多年来的教育教学，我们一直围绕以下五个方面积极探索。

学生能力：机器人活动不只是单一能力的培养，是综合素质的养成，很多人在这方面认识存在误区。动手实践、团队合作、心理素质、创新意识、沟通交流等等都能够在规范的教育教学环境中得以不断加强。

教师培训：只有好教师才能有好学生，机器人知识更新速度之快，令人惊讶！教师每隔一段时期，就要补充大量的新知识。教师可以通过自我培训以及他人培训的方式为机器人教育教学助力。教师要善于利用网络等多种平台获取信息资源，充实教师的专业发展。

课程开发：机器人教育涉及到中学阶段数学、物理、化学、英语、信息技术等诸多学科，如何渗透学科知识，整合学科内容一直以来是教学的重难点。机器人作为人工智能的重要组成，学科间融合引申，举一反三，是孩子们全面拓展的极好平台。

精确管理：机器人比赛是团队的比赛，如何发挥1+1>2至关重要，每个人在团队中都应该有重要的角色，体现个人价值，才能凝聚团队。小组内人员搭配无不彰显教师智慧。一个团队需要多重角色，设计搭建、算法编程、答辩展示等等，每一位同学都能找到属于自己的位置。大家精诚合作，发挥所长，体现团队价值。

交流合作：比赛自然是极好的交流合作的机会，学生通过比赛，开阔了眼界，思想上得到碰撞。比赛之外，我们又怎样交流与合作？我觉得可以从横向和纵向两个方面做起。

横向交流，与省内外兄弟学校交流分享机器人课程开设的经验，在不断探索中改进教学。

纵向交流，加强初中与高中，高中与大学的联系，做到中学大学的无缝衔接，生涯规划，明确专业方向，实现可持续性培养。

我们一直在不断努力，机器人教学效果也越来越好，更多学生在享受过程的同时，综合素质得到了极大提升，受到了社会各界的广泛赞誉！作为机器人教育教学第一线的执行者，我们也将一如既往在学生科技创新、学生全面发展的道路上积极探索！

参考文献

[1]蔡自兴，谢斌：《机器人学》（第三版），清华大学出版社2015年版，第6页。

[2]钟柏昌：《中小学普及机器人教育可行吗》，《中小学信息技术教育》2014年第1期。

[3] [英]怀特海著，庄莲平，王立中译：《教育的目的》，文汇出版社2012年版，第37页。