梁永根

我校以培養(yǎng)未來科技創(chuàng)新人才為目標(biāo)，針對學(xué)?？萍紝嵺`教育活動中的實際情況，以智能機(jī)器人及AI（人工智能）教育研究為核心開展科技實踐教育活動，圍繞廣州市教育局主持、廣州大學(xué)協(xié)辦的智能服務(wù)垃圾分類機(jī)器人競賽教育活動，對四到六年級學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新知識及素養(yǎng)方面的教育。通過以Arduino開源平臺為基礎(chǔ)的智能機(jī)器人教育實踐活動和有關(guān)教育，探索培養(yǎng)未來科技創(chuàng)新人才的策略。

一、完善智能機(jī)器人培訓(xùn)活動的軟硬件設(shè)施建設(shè)

1.硬件活動環(huán)境

開展機(jī)器人教學(xué)對硬件環(huán)境要求較高，為更好地開展課題研究，學(xué)校更新了電腦教室和機(jī)器人活動室。

2.軟件技術(shù)環(huán)境

在信息技術(shù)課程基礎(chǔ)上組織進(jìn)行Arduino智能技術(shù)機(jī)器人探索，建立機(jī)器人學(xué)習(xí)資源平臺，收集一些機(jī)器人相關(guān)資料，建立機(jī)器人學(xué)習(xí)資源庫，培養(yǎng)學(xué)生資源自主學(xué)習(xí)、搜集與整合能力，促進(jìn)他們系統(tǒng)創(chuàng)新思維的發(fā)展。

（1）資訊類：主要以收集整理機(jī)器人相關(guān)知識為主，如Arduino中文社區(qū)、B站、個人專業(yè)博主等。

（2）教學(xué)輔助類：A.Arduino語法、子程序;B.圖形化編程方法與實例;C.主要針對教學(xué)內(nèi)容自制的課件;D.Arduino技術(shù)參考著作。

（3）專題應(yīng)用類：Arduino平臺智能機(jī)器人大賽參賽項目收集整理資料，包括規(guī)則、程序、培訓(xùn)課件、視頻等。

二、培訓(xùn)的組織管理

1.搭建方案組織實施機(jī)構(gòu)。

2.實踐活動過程管理：根據(jù)電腦設(shè)備、機(jī)器人器材、報名情況，以小組協(xié)作學(xué)習(xí)為主開展。

3.學(xué)校制定了相關(guān)制度加強(qiáng)了對活動過程的管理：①定時活動。每周安排三天的課后活動時間。②定期總結(jié)。小組活動交流協(xié)作要積極，勤分析，勤總結(jié)，多交流，及時改，共同提高。③后勤保障。凡是活動需要使用的資源，盡量申請優(yōu)先使用。④做好活動成果檢測，收集數(shù)據(jù)，不斷調(diào)整、深化活動研究。⑤學(xué)校教導(dǎo)處直接指導(dǎo)，校長直接管理，統(tǒng)一安排活動。

4.輔導(dǎo)教師進(jìn)行機(jī)器人課堂教學(xué)案例研究，上好活動指導(dǎo)課，做好管理，經(jīng)常反思，不斷總結(jié)。

三、實踐活動規(guī)劃

實踐活動規(guī)劃的第一階段是認(rèn)識學(xué)習(xí)Arduino開源平臺，包括認(rèn)識“Arduino 技術(shù)起源與發(fā)展”“Arduino 平臺相關(guān)競賽”“我校智能機(jī)器人教育活動歷史”等;第二階段是Arduino程序編寫學(xué)習(xí)，包括“認(rèn)識Arduino IDE”“Arduino IDE常見設(shè)定事項” “LED控制”等;第三階段是垃圾分類智能服務(wù)機(jī)器人實踐活動，包括“認(rèn)識垃圾分類智能服務(wù)機(jī)器人競賽教育活動”“機(jī)器人零件質(zhì)量分步測試”以及“機(jī)器人功能部分調(diào)試”等。

四、以智能機(jī)器人（垃圾分類服務(wù)項目）競賽培訓(xùn)為載體探索科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)

（一）設(shè)定活動進(jìn)程和階段目標(biāo)

在項目培訓(xùn)學(xué)習(xí)中以實踐活動研究為主，遵循“計劃、行動、考察、反思、調(diào)試”的程序，認(rèn)真落實。將活動與科技節(jié)活動、科技教育競賽活動、專家培訓(xùn)討論活動、學(xué)習(xí)交流活動等結(jié)合起來，深入開發(fā)實施課程活動。

（二）科學(xué)合理設(shè)計智能機(jī)器人實踐活動課程

機(jī)器人教育是一個全新的課程，要想從點到面地普及開來，需要一個有效的課程體系做支撐。

（三）對學(xué)員進(jìn)行前期調(diào)查，為教材編寫提供依據(jù)

1.學(xué)生情況分析

我們對學(xué)生進(jìn)行了“機(jī)器人學(xué)習(xí)”的問卷調(diào)查，對學(xué)生機(jī)器人基礎(chǔ)知識、學(xué)習(xí)興趣、合作意識、創(chuàng)新意識等方面進(jìn)行了摸底分析。

2.Arduino開源平臺的認(rèn)識

采用的指導(dǎo)文本主要是廣州大學(xué)制作訓(xùn)練實驗室編著的《2016年廣州市中小學(xué)智能服務(wù)機(jī)器人垃圾分類專題競賽教練員培訓(xùn)講義》、廣州大學(xué)黃文愷老師編著的《機(jī)器人競賽設(shè)計指南：Arduino篇》。學(xué)生的一些學(xué)習(xí)習(xí)慣與技能無法達(dá)到智能機(jī)器人的學(xué)習(xí)要求，我們有針對性地組織自己的課程內(nèi)容。

3.編寫機(jī)器人校本教材

（1）教材內(nèi)容的選編

我們結(jié)合中山大谷科技公司出口的《垃圾分類服務(wù)智能機(jī)器人》套件，充分考慮學(xué)生的年齡特點，照顧個體差異，在原有參考課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)編，規(guī)劃了“智能垃圾分類機(jī)器人介紹”“智能垃圾分類機(jī)器人技術(shù)平臺Arduino”等16節(jié)課。

（2）教材的編排原則

我們根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點，按“從簡到繁，從易到難”的原則設(shè)計教材，安排上從易到難，環(huán)環(huán)相扣，層層深入，既有系統(tǒng)性和針對性，又有實效性。

五、開展垃圾智能服務(wù)機(jī)器人教學(xué)研究課題，促進(jìn)科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)

我校實踐活動研究小組于2017年成功申報了番禺區(qū)“十三五”教育研究課題“基于Arduino技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新進(jìn)行培養(yǎng)小學(xué)生科技創(chuàng)新素養(yǎng)的教育研究”。通過兩年多的扎實廣泛教育研究工作，學(xué)生能在學(xué)習(xí)與競賽活動中得到良好的鍛煉，科技創(chuàng)新意識增強(qiáng)，思維顯得更活躍，觀察分析角度更廣泛，個人科技綜合素養(yǎng)得到較高提升，具有未來優(yōu)秀科技創(chuàng)新人才的發(fā)展基礎(chǔ)。課題研究成果被番禺區(qū)評定為優(yōu)秀檔次。

六、開展實踐活動評價

1.對學(xué)生個體發(fā)展情況評價

發(fā)揮評價的激勵功能，學(xué)生能充分感受到被信任、被尊重、被愛護(hù)，使他們獲得健康成長所必需的強(qiáng)大動力。

2.對活動實施評價

評價以活動小組評價為主，從中反映學(xué)生集體及個人在活動實施過程中的團(tuán)隊協(xié)作評價。通過這種評價可以使創(chuàng)新教育實踐活動設(shè)計突出團(tuán)隊精神，使創(chuàng)新實踐活動更完善，更科學(xué)，更有效。

3.對輔導(dǎo)教師評價

我校對科技創(chuàng)新指導(dǎo)教師的評價主要有以下幾種形式：學(xué)生對教師的評價、教師自評與互評、教導(dǎo)處評價等。以上評價形式是結(jié)合起來的。

七、實踐活動實施成果

通過把科技創(chuàng)新培訓(xùn)活動與科技競賽、科技節(jié)、科技講座等有效結(jié)合，開發(fā)與實施系列教學(xué)實踐活動課程，取得了以下成果：1.促進(jìn)了學(xué)生的科技創(chuàng)新能力與科學(xué)素質(zhì)的發(fā)展;2.促進(jìn)了教師的專業(yè)成長：3.強(qiáng)化了學(xué)校的辦學(xué)特色;4.區(qū)域影響持續(xù)擴(kuò)大。

責(zé)任編輯? ? 黃銘釗