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“智能电脑机器人”进课堂

时间:2007-4-1栏目:信息技术论文

中小学信息技术教育发展到今天,其内容也随着信息技术的发展而变化,多年来计算机作为教育载体成为中小学信息技术教育的惟一工具,这种状况决定了中小学校信息技术教育的教学内容,也引发了对中小学信息技术教育内容发展的争论。而智能电脑机器人作为中小学校信息技术教育领域新载体的出现,不仅充实了信息技术教学的内容,也使我们对中小学校信息技术教育有了一个新的认识,使中小学的信息技术教育更全面的体现了信息技术内涵。下面笔者就我校正在开展的智能电脑机器人教学活动谈谈一些肤浅的认识,供大家思考:

  一、 让智能电脑机器人走进我们的课堂

  随着社会智能技术的发展,智能电脑机器人教育走进我们的课堂已经成为必然趋势,智能电脑机器人技术融合了机械造型、电子传感器、计算机软硬件和人工智能等众多先进技术,而这些充分体现了当代信息技术多个领域的重要内容,更是智能技术的结晶。智能电脑机器人作为学生能力、素质培养的智能平台之一,必将承载起信息技术教学新载体的任务,给信息技术基础教育带来新的活力。 智能电脑机器人教学作用主要体现在以下三个方面。

  1.使学生了解智能电脑机器人发展和应用状况,理解智能电脑机器人的概念和工作方式,打破对智能电脑机器人的神秘感,为进一步学习智能电脑机器人技术的有关知识打下基础。

  2.使学生掌握为一种智能电脑机器人下载程序方法,了解智能电脑机器人的传感器和驱动装置。体会语言程序是智能电脑机器人的灵魂,学习为智能电脑机器人编写程序,提高学生的分析问题和解决问题的思维能力。

  3.通过完成项目任务和比赛项目,使学生在为机器人扩充功能的过程中拓展有关数字电路方面的知识,在组装扩展机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。

  鉴于此,智能电脑机器人教育走进课堂的必然性已经在近两年中得到了充分的体现。主要以校外科技活动为动力,在校内以科技活动小组的方式出现,而更深一层的是要以信息技术课内容之一出现在中、小学的信息技术课堂教学上。

  二、 智能电脑机器人与程序设计的有机结合

  作为信息技术学科教育重要内容之一的程序设计课程在培养学生分析问题、解决问题的能力和培养学生思维创造性等起着得天独厚的作用, 但在强调程序设计教育作用的同时,也应该清醒反思存在的问题。对于初学程序设计的学生来说兴趣是学习的动力,而以往的程序设计媒介很难使初学者看到程序设计的应用效果,体验不到成功的乐趣,这正是程序设计教学中的主要缺陷。

  而恰恰正好,我们教学所编写的程序是智能电脑机器人的灵魂,让学生通过为机器人编程序来学习程序设计的知识是程序设计教学入门的最好方法。在学习为机器人编写程序的过程中学生会获得成功的喜悦、会建立成功的信心,从而取得程序设计学习的兴趣。将智能电脑机器人作为程序设计学习的载体,会从根本上解决目前程序设计教学中存在的问题。智能电脑机器人使程序设计的学习与信息技术的前沿领域紧密的结合在一起。 智能电脑机器人对学生引发的程序设计的兴趣还会对算法的学习打下良好的基础,使学生通过程序设计更好的学习有关的算法知识。

  三、 智能电脑机器人成为综合能力培养的平台

  编写程序是以智能电脑机器人为平台的学习内容之一,在编程序的过程中学生要了解智能电脑机器人的结构功能、工作原理,并根据机器人要完成的某项任务来编写程序。学生要充分了解机器人的各种传感器,通过程序来控制传感器,使机器人感知外界的环境,并对接受的信息做出感应,以使机器人完成规定的任务。学习为机器人编写程序的过程可以用拟人的方法循序渐进的进行。例如:可以将机器人的硬件看作一个刚刚出生的孩子,而学习为机器人编程序的过程是学生赋予机器人行走、避障、避碰、说话、听话、观察等人类行为功能的过程。学生在学习的过程中始终感受着失败的遗憾和成功的喜悦,对遗憾和喜悦的感受必然形成学习的动力和兴趣。

  智能电脑机器人作为培养学生综合能力的平台融合了多项先进技术,随着智能电脑机器人作为学习平台在中小学教学中的应用,会有许多针对中小学生的机器人产品应运而生,因此我们要结合基础教育对能力培养的要求来选择智能电脑机器人作为学习平台。智能电脑机器人硬件要具有很好的可扩充性和可塑性,适合学习有关的硬件知识,便于培养学生的动手能力,借助智能电脑机器人学生可以进行多项目的研究性学习,使它成为中小学课程整合的新载体。

  四、 让我国中小学信息技术教育走在世界前列

  一些发达国家已经看好智能电脑机器人教育对未来高科技社会的作用和影响,在他们的课程中有让学生认识机器人的教学内容,目标是让学生认识各种由计算机控制的机器人的作用,如介绍机器人的由来;搜集各种机器人图片、录像等;让学生分组讨论机器人的功用和存在局限性及可能对人类产生的影响等问题。这些内容主要穿插在科学概论、社会研究和计算机概论等课程教学中进行。 如果现在的学生具有了这方面的素质,他们将来可以更容易地适应各种技术革新,也更容易在未来的信息时代获得成功。

  我国中小学智能电脑机器人教育方兴未艾,有识的信息技术基础教育的决策者和工作者应该抓住这一教育改革创新的先机,思考未来社会对人才培养的需求,让我国中小学信息技术教育走在世界前列 ,为培养高素质的人才打好基础。

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