綜合實踐教育與機器人教育的融合應用初探

一、綜合實踐教學存在的問題

1.教與學存在認知偏差。一方面，學校和老師對綜合實踐教學不夠普及和重視，另一方面，學生對于綜合實踐教學的認識存在誤區(qū)。在中國期刊全文數據庫中以“機器人教育”“機器人教學”“機器人競賽”為關鍵詞，以“主題”為搜索范圍，時間范圍為2005年～2009年進行檢索，結果如下表1所示。

表1 不同年度的發(fā)文數量

從上表可見，中小學機器人教育方面的研究探索進展較慢。其重要原因是學校和大部分家庭更重視應試教育，有的初中生連作業(yè)都很難在規(guī)定的時間內完成，更不會主動參加綜合實踐活動。在此背景下，學生也不重視初中綜合實踐的教學內容，走向學習的誤區(qū)，嚴重影響其形成正確的綜合實踐理念。而如果把綜合實踐作為一項專門的教學課程，這種情況將會得到極大改善。

2.學生實踐能力兩極化。學生的綜合實踐能力存在明顯的兩極化，往往越優(yōu)秀的學生家庭，對培養(yǎng)綜合實踐能力的重視程度越高。這些家庭的學生接觸過一些生活常識和科學實驗，見多識廣，已初步掌握綜合實踐內容的操作步驟和技巧，他們能夠把更多的精力放在彌補知識與技術的不足上，而其他學生卻難以招架眾多綜合性知識較強的教學內容，如此兩極化的現象越來越明顯，并隨著知識內容的增多，學生差距逐漸加大。

3.課堂教學形式單一。目前，綜合實踐教育的教學形式過于單一，只有部分學校專門設置綜合實踐課程，有些學校甚至不知道綜合實踐的真正內涵就盲目開展教學。為切實加強中小學綜合實踐教育，應加強學校、學生、家長之間的交流，多開展一些更多體現學生創(chuàng)新能力的、有教育意義的項目，進行多元化評價，通過不同形式的競賽促進學生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、綜合實踐教育和機器人教育的關系

弄清楚綜合實踐教育與機器人教育的關系，有助于教師有目的地組織綜合實踐活動和機器人課堂教學。素質教育環(huán)境下，綜合實踐活動很好地克服了課堂教學的局限性，教師可以根據機器人教學的特點，指導學生通過親身實踐，理論聯系實際來學習書本知識。

1.綜合實踐教育和機器人教育相輔相成、互相促進。機器人教育作為一種新型技術類教育，承載著培養(yǎng)學生多種能力的使命，結合其課程的實際情況，僅憑課堂教學難以使得學生完全掌握機器人知識和技術，綜合實踐課程提供的研究性學習恰好可以為機器人教育提供良好的教學平臺，機器人教育也可以為綜合實踐課程提供具備研究性的課題內容。學生根據教師的指導，可以自主地對機器人的局部知識和技術進行課外研究、分析，在掌握所學知識和技術的基礎上更上一層樓。比如，機器人比賽將綜合實踐教學和機器人教學很好地融合在一起，內容包括滅火、足球、走迷宮、挑戰(zhàn)賽等多種形式，為綜合實踐教育提供了一個很好的寓教于樂的載體。在比賽之前，學生要搭建實體機器人，這個步驟可以在綜合實踐課堂完成。學生可以先用虛擬搭建軟件設計一個虛擬機器人，在課堂上展示成果，并進行交流和總結，提高課堂教學的實效性。在具體的機器人教學中，教師要求學生把自己的虛擬作品轉化為實體進行搭建，培養(yǎng)學生團結協作的精神，讓他們體驗合作分享的快樂，這些舉措都有利于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，為學生的終身發(fā)展奠定基礎。

2.機器人教育為實施綜合實踐教育提供平臺。舉辦機器人比賽，為我國中小學生提供了一個充分展示創(chuàng)造力的舞臺，有利于激發(fā)青少年開發(fā)、研制高科技的興趣。通過研究設計、制作、調試機器人,激發(fā)學生的想象力，培養(yǎng)學生的設計能力、創(chuàng)新能力、動手能力和跨專業(yè)的綜合應用能力，為開展全面素質教育開辟了新路，提供了好教材。把機器人教育引入中小學綜合實踐教育，不僅有利于信息技術教育的發(fā)展，有利于探索教育改革和人才培養(yǎng)的新途徑、新方法，有利于高素質人才的培養(yǎng)；同時將推動我國智能機器人知識和技術的普及，促進我國智能機器人事業(yè)的發(fā)展和專業(yè)人才的培養(yǎng)，促使新興的智能機器人產業(yè)的形成?？梢哉f，智能機器人教育為實施綜合實踐教育提供了一個可操作的平臺。

三、綜合實踐教育與機器人教育的融合應用

綜合實踐教育與機器人教育的整合是一個長期的實踐過程。為促進綜合實踐課程的有序進行，可以挑選出具有特長優(yōu)勢的學生組建興趣小組，為小組活動制定方案，并做好前期準備工作。在綜合實踐課程的進展中，不斷延伸活動內容，增加知識儲備，使活動形式更加豐富多彩，吸引學生注意力。結合機器人教育，可以組建機器人活動小組，小組成員需要具備較強的創(chuàng)新能力，動手能力也要達到規(guī)定標準，因此，選拔成員時一般會選擇全能學生。在涉及機器人教學的綜合實踐活動中，小組成員需要共同完成任務，這就要求學生緊密合作，共同分析解決問題。而相關負責教師要具有足夠的專業(yè)水準，引導學生高質量地完成活動。在活動進行時，教師可以播放相關機器人比賽的視頻資料，激發(fā)學生創(chuàng)作的積極性，使學生的興趣得到充分調動，并通過機器人內容教學使學生能夠獨立分析機器人的運動原理，從而鍛煉學生的心理素質，提高任務完成效率。

在具體的融合應用實踐中，由于機器人教學內容的復雜性，教師難以指導每一位學生。鑒于此，教師可以利用綜合實踐課程培訓一些骨干學生，讓他們充當老師的助教，這樣既教會了同學，又鍛煉了自己的能力。教師可以根據機器人教學的進度開發(fā)綜合實踐課程內容，隨后將機器人教學的成果轉化為實驗探究的材料，使得在課堂上不可能開展的實驗變成可能，提高學生參與綜合實踐課程的積極性。教師還可以培養(yǎng)對機器人具有濃郁興趣的學生成為競賽的選手，在每年的校園科技節(jié)的競賽活動中，帶學生參加市級的機器人競賽活動，讓學生體驗成功，收獲喜悅。

總之，綜合實踐教育與機器人教育的有機整合，能夠引領學生走出課堂，將書本知識轉化為實踐，倡導與鼓勵學生自主探究、自由表達與交流，可以讓學生獲得遠遠超越課堂所學到的知識和能力。