摘要：高中計算機課程中引入機器人教學，可以提高學生邏輯思維能力以及創(chuàng)新能力，學生通過了解機器人軟件工程、功能與應用等方面的基礎知識，逐漸提升自己對人工智能的興趣，同時，也可以促進學生編寫和設計程序的能力。在高中教學改革背景下，開發(fā)和嘗試機器人教學，是高中計算機課程的一個新趨勢。本文就以高中計算機課程為例，對其中機器人教學嘗試進行幾方面討論和分析。

關鍵詞：高中計算機課程;機器人教學;對策

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）36-0000-00

作為一門新興的學科，機器人技術綜合現(xiàn)代工業(yè)設計、電子、機械、傳感器等諸多技術。隨著機器人技術的完善和發(fā)展，其在高中教育中的應用也更加普遍，所發(fā)揮的作用也更加突出。將計算機課程與機器人教學相結(jié)合，從形式和內(nèi)容上為高中計算機課程注入了新鮮的血液，也為學生提供根據(jù)實踐性、根據(jù)趣味性的學習素材。高中生機器人教學的嘗試，已經(jīng)成為目前高中計算機課程改革的重要方面。

1 機器人虛擬項目適應信息技術模塊教學

1.1什么是機器人虛擬項目

作為一項虛擬項目，機器人課程包括虛擬足球、3D虛擬環(huán)球中國、虛擬機器人等，這些虛擬項目與學生興趣、愛好相符，與高中生認知能力、動手能力培養(yǎng)目標保持一致。目前，在高中計算機課程中最為適用的是虛擬機器人與虛擬足球課程。

虛擬足球是高中計算機當中機器人競賽的普通項目，但卻很有對抗性與挑戰(zhàn)性，比賽以2-3人為一組，分別做編程的一些調(diào)試，這樣做的過程里能夠讓學生解決現(xiàn)場問題的水平和編程的能力得到進一步鍛煉，并且還能強化學生們的團隊協(xié)作精神。

虛擬機器人項目基本是引導、開發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，主要是培養(yǎng)學生動手能力，讓學生自己進行軟件模擬仿真，使學生能夠掌握整體分析、編寫程序、模型編輯、運行調(diào)試等操作，這樣不僅可以鍛煉學生編寫程序的能力，而且還能夠培養(yǎng)學生合作探究能力與自主學習能力。虛擬機器人是集虛機器人教學、競賽與實驗融為一體的虛擬機器人教育平臺，以其教育、公益、趣味、創(chuàng)新為主要特征和項目的基本原理。

1.2虛擬項目是人工智能模塊教學中的一劑良藥

計算機技術、傳感技術、微電子技術、通信技術屬于信息技術的主要方面。信息技術模塊包括人工智能選修模塊，能夠培養(yǎng)學生機器人思維，促進學生邏輯思維與編程能力的發(fā)展。人工智能選修模塊內(nèi)容重點有人工智能今后發(fā)展的走向、怎樣為“機器設備”、智能軟件設置智能思維和智能相關理論的內(nèi)容。但是，對于高中計算機課程來講，教師一般在實際教學過程中，所降解的內(nèi)容往往與現(xiàn)實生活相脫節(jié)，因此教學中教師要重視實用型，要將學生比較容易混淆的內(nèi)容進行重點講解，同時總結(jié)學生學習中遇到的難點，統(tǒng)一進行降解和分析，提高學生對人工智能的理解，促進人工智能的發(fā)展和優(yōu)化。

虛擬項目作為機器人仿真的方式，是實體機器人與模型、運動效果仿真的整合，將這些綜合應用于課堂教學中，學生能夠借助計算機了解到傳感器的原理，掌握程序策略編寫的方法。由于虛擬項目有自身對抗與挑戰(zhàn)的特點，所以能夠充分發(fā)揮學生積極性和小組合作的團結(jié)性。

1.3虛擬項目借計算機機器人輔導競賽開花結(jié)果

伴隨機器人競賽越來越趨于健全性，像這樣的競賽已從競賽項目逐漸步入到課堂教學的項目。虛擬項目實行機器人競賽以來，由于是競賽項目，所以在很多學校都已經(jīng)迅速在開展，并且成為科技創(chuàng)新的典范，深受學生們的喜歡。

將競賽培訓融入教學中，將其作為素材，同時聯(lián)系生活實際，這樣的教學效果會更加顯著。學生對軟件設計、現(xiàn)場結(jié)果興趣很高，尤其是使用傳感器進行有效解決問題的過程中，學生的思路被一觸即發(fā)，發(fā)散性的思維碰撞源源不斷。

2 機器人虛擬項目是符合信息技術模塊課程的教學形式

在高中計算機教學中融入機器人教學，這與新課程改革培養(yǎng)學生分析能力、創(chuàng)造性思維等要求相符，在教學改革不斷深入的背景下，將計算機教學與機器人虛擬項目相結(jié)合，可以有效提升高中生的整體思維，使高中生進一步了解人工智能，增強學生動手能力與操作能力，具體分析如下：

2.1虛擬項目在信息技術模塊教學中的應用

“認識事物內(nèi)部結(jié)構，反對單純研究外部現(xiàn)象”。這就是說分析問題、研究問題要全面，在高中計算機教學中，教師也應該做到全面性，把教學的知識整體串聯(lián)起來。虛擬機器人可以將人工智能的原理，以及人工智能的實現(xiàn)過程進行深度剖析和解釋，在完成項目任務的時候，通過進行任務設置，運動相關步驟，就可以與人工智能知識體系相互契合。這樣一來學生學習興趣就更高，會更加樂于積極投入與教師互動的過程中，從而建立整體知識框架。

比如：指導學生完成機器人火炬?zhèn)鬟f任務的過程中，傳感器的使用和程序中變量計數(shù)的引用，這個是關于“解決問題——事物內(nèi)部——整體性研究——學科內(nèi)容框架縱向延伸”的實際案例。學生不僅完成了任務，還對學科內(nèi)容框架做了健全的構建，延伸知識的同時，擴展了對其他事物的認知。

2.2虛擬項目符合新課改的三維教學理念

虛擬項目與高中三維教學理念相符，并且能夠?qū)⑦\動軌跡完整的呈現(xiàn)出來，同時兼具趣味性、創(chuàng)造性，以此調(diào)動學生的學習積極性，調(diào)動學生學習熱情。在完成虛擬人物的時候，學生通過模型搭建，選用設備，運用編程技術等完成任務。

虛擬項目與電子設計其實是息息相關又相似相通的，學生解決問題的時候會涉及用知識、技術去實行對知識的整體性構建，從而真正提升學生價值觀。

信息技術課程具有很強的實踐性，尤其是高中階段的信息技術，通常整合理論的基礎上，還做了升華，這對于學生綜合水平有比較高的要求。培養(yǎng)學生獨立性和首創(chuàng)精神，一定要提升學生的全面發(fā)展的水平，在教學的理論上更是要摒棄以往的觀念。這樣的教學理念是教育家贊科夫所積極倡導的。

虛擬項目非常適合發(fā)展性的教學觀念，任務完成方法也更具有多樣性，學生在解決問題上可以嘗試不同的解決思路，從而通過基礎培養(yǎng)，重點拔高，讓學生的創(chuàng)造力得到整體性的發(fā)展。另外，虛擬項目也有很強的對抗性，挑戰(zhàn)性，學生在參與對抗時能夠進一就提升個人的綜合能力。

2.3虛擬項目增強信息技術教學趣味性，減少網(wǎng)絡對學生影響

科技加速發(fā)展的今天，學生的信息技術水平已普遍超越書本知識范圍了，很多學生在小學就熟悉并掌握OFFICE，PS，F(xiàn)LASH，DW的應用，到了高中信息技術的教學，所接觸到還是這些熟知的軟件知識。計算機信息技術的教師們都在思考著怎樣提升學生學習計算機課程的主觀能動性，怎樣做好課程的情境導入。然而面對各種各樣，甚至是泛濫的網(wǎng)絡娛樂信息、游戲資源，很多教經(jīng)驗豐富且有能力的教師，都難免感到會手足無措，不知如何找到突破點。作為一款機器人虛擬軟件，就好比是游戲軟件，具有游戲的種種效果，其中的差別就是學生想玩游戲的話，一定要有相關的專業(yè)技能做支撐。

3 結(jié)束語

機器人教學在高中計算機課程中的應用，對提高高中生綜合能力方面起到非常積極的影響，高中計算機課程中應該合理融入機器人教學的相關內(nèi)容，通過開展機器人教育促進學生邏輯思維、編程能力、計算機操作等各項能力，為高中生未來學習和發(fā)展提供支持。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】

收稿日期：2019-08-20

作者簡介：王新剛（1978-），男，江蘇徐州人，本科，現(xiàn)中教一級，研究方向為高中信息技術。