如何在机器人教学活动中培养学生的创新能力

　　当前，如何通过有效途径培养学生的创新能力，已成为教育亟待解决的问题。机器人的出现为学生的创新能力培养提供了一个崭新的平台。如何在机器人教学中培养学生的创新能力呢？下面，笔者谈一谈这个问题。

　　一、要合理创设情境，激发学生的兴趣，增强学生的创新意识

　　创新意识是创造的前提。而增强学生创新意识最重要的途径就是激发兴趣，挖掘创新的原动力。例如：在学习机器人的入门课《认识机器人》时，我在课前精心编辑了一段机器人微视频《神奇的机器人》，里面有各种先进智能机器人的活动场面。在课堂导入环节，我先让学生欣赏这段微视频。通过观看视频，学生进入一个科幻的机器人世界，他们的好奇心被充分调动起来了。随后，我又拿出一个舞蹈机器人，并进行现场表演，让学生从感性上认识机器人并形成直观的印象。然后，我适时提问：“请同学们想象一下：你心中的机器人应该是什么样子的？”这样一来，学生的创造兴趣被激发出来。而对于拥有一定基础的学生，教师则可以通过各种新颖的教学材料，比如积木、传感器、小灯泡等，开展灵活多变的教学活动，进而通过适当的引导和鼓励激发学生的兴趣。

　　二、要精心设疑引导，激励学生思考，训练学生的创新思维

　　精巧的问题能够培养学生积极探索的良好习惯。因此，在机器人教学活动中，教师要精心设疑，合理引导，激励学生思考，训练他们的创新思维，提高他们的创新能力。

　　例如：《校园卫士》一课的教学任务是设计用于巡逻“模拟校园”场景的循迹小车，涉及电机、传感器、循环、分支设计等知识，很有挑战性。为了更好地帮助学生构建创新思维框架，我精心设计了下面的《思维图表》。

《思维图表》采取小组合作探究方式来完成。下面列出了其中一组学生完成后的表格。

　　从表格上可以看出，学生经过研究，提炼出问题模型，并细分为行走路线、机器人搭建和程序设计三个模块。这说明，他们考虑得很细致。但是，为了进一步激发学生的创新思维，我给学生列出了以下问题清单：1.除了三轮驱动，你还能设计出不同方式的吗？2.这样的设计有什么问题吗？如果天黑了，用灰度传感器还行吗？若不行，应该怎么解决呢？3.除了使用灰度传感器，你还有什么办法？4.观察各小组的设计，你认为哪一个小组设计得最好？好在什么地方？通过以上问题引导学生进行思考，训练了其创新思维，增强了其创新能力。

　　三、要鼓励冒险精神，锻炼学生的创新毅力

　　随着学习难度的增加，学生难免会遇到各种困难，容易产生挫败感，以致不愿意再尝试，甚至会放弃。尤其是一些训练项目，需要反复实验，实验过程非常枯燥，因此创新毅力不强的学生就不能坚持下来。

　　例如：在完成挑战“趣味漫游”这个任务时，学生必须让机器人越过重重障碍，到达指定位置，然后再顺利返回。由于涉及知识点多、任务难度大，学生设计时考虑不周全、动手能力不足，实验过程中出现了车体跑偏、卡壳、不按设计思路运行等问题，以致学生的学习兴趣受到了严重打击。这时，我并没有对学生加以指责，而是想方设法鼓励他们，帮助他们分析原因。我问：“你们看看超声波传感器放偏了没有？传感器数量足够吗？”最后，学生找到了解决问题的办法，重新燃起斗志。在我的帮助、鼓励下，学生变得坚强了。

　　四、要注重操作实践，提高学生的动手能力

　　苏霍姆林斯基说过：“儿童的智慧在他的手指尖上。”只有理论联系实际，学生才能把课本上的知识转化为自己的东西。有时候，用计算机编写的程序在理论上虽然是正确的，但是当传输到机器人身上时，不能达到预期效果。这就需要学生反复调试，才能达到目的。

　　例如：在足球对抗模拟赛中，看似简单的机器人组装却出现了很多问题，如螺丝漏装、传感器数据线插错位置等。在正式比赛中，学生忘记消磁、定北的事情经常发生。在实践锻炼中，学生不断吸取教训、积累经验，不断增强解决问题的能力，逐步提高动手能力。

　　总之，学生创新能力的培养是一个艰巨的任务，关乎国家建设和未来。我们要充分利用好机器人教学活动，把培养学生的创新能力落到实处，让学生尽快掌握创新方法，增强创新能力，学会创新创造。