汪文峰

提起機(jī)器人，大家就會(huì)想起一些經(jīng)典動(dòng)畫片里的主人公：鐵臂阿童木、奧特曼、瓦力等。究竟什么是機(jī)器人？中國的科學(xué)家把它定義為：“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，而且具備一些與人或生物相似的智能，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器?！?/p>

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人早已走出屏幕，出現(xiàn)在人們的生活中，但應(yīng)用于教育領(lǐng)域的機(jī)器人還處于起步階段。如何將機(jī)器人這一智能化產(chǎn)品應(yīng)用于同樣處于起步發(fā)展階段的通用技術(shù)教學(xué)呢？筆者進(jìn)行了一些思考。

區(qū)別于物理、生物等傳統(tǒng)課程的教具，通用技術(shù)課程的教具需要滿足如下幾點(diǎn)要求：1.有設(shè)計(jì)和技術(shù)的體現(xiàn)；2.有創(chuàng)新和發(fā)展的承載；3.方便學(xué)生操作和體驗(yàn)；4.能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，營造良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍等。

我校自2005年建立機(jī)器人活動(dòng)室以來，先后用過耐英特、中鳴等公司生產(chǎn)的機(jī)器人積木，用它們搭建的機(jī)器人獲得過不少省、市級(jí)比賽的大獎(jiǎng)。比賽之余，聯(lián)想到通用技術(shù)課程目前面臨的困難——缺乏現(xiàn)成的教具、學(xué)具，需要自己去開發(fā)，于是筆者有了將機(jī)器人帶進(jìn)通用技術(shù)課堂的想法。在教學(xué)中，我嘗試了幾種方法。

1.借用別人已經(jīng)設(shè)計(jì)制作好的機(jī)器人直接展示。如在結(jié)構(gòu)上，展示腳型機(jī)器人，討論結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。

2.研究教材設(shè)計(jì)作品。如在控制單元，根據(jù)教材內(nèi)容使用機(jī)器人套件設(shè)計(jì)出簡易自動(dòng)滅火裝置。

3.讓有興趣的學(xué)生參與設(shè)計(jì)。如我校的高二學(xué)生通過研究設(shè)計(jì)并制作出能說明閉環(huán)控制及系統(tǒng)工作過程的“仿自動(dòng)化工廠搬運(yùn)機(jī)器人”（如圖1）和“六腳仿生機(jī)器人” （如圖2）等。

學(xué)生設(shè)計(jì)制作的過程是自主學(xué)習(xí)的過程，也是創(chuàng)新實(shí)踐過程，一些學(xué)生將制作機(jī)器人的心得體會(huì)寫成文章，還被刊登在雜志上，大大激發(fā)了其他同學(xué)的熱情。

當(dāng)然，將機(jī)器人應(yīng)用到通用技術(shù)課時(shí)目的要明確，不能空耗課堂時(shí)間。如在系統(tǒng)與設(shè)計(jì)單元，有自發(fā)電手電筒的設(shè)計(jì)，目的是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)系統(tǒng)構(gòu)成的元素及其相互之間的關(guān)系及系統(tǒng)特點(diǎn)。這時(shí)只需用普通的電子元件、普通燈泡或發(fā)光二極管及一段細(xì)繩、導(dǎo)線即可，不必?cái)[出機(jī)器人。

4.以高中常規(guī)賽主題作為一項(xiàng)設(shè)計(jì)實(shí)踐內(nèi)容，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)技術(shù)與設(shè)計(jì)。

以電腦機(jī)器人比賽高中組常規(guī)賽為例，針對(duì)投籃機(jī)器人，我們采用耐英特公司一套件，讓學(xué)生根據(jù)比賽要求，熟悉主題和老師提供的方案。但在實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些地方不合理，如投籃結(jié)構(gòu)中怎樣發(fā)射乒乓球、怎樣讓乒乓球一個(gè)接一個(gè)順利地到達(dá)發(fā)射點(diǎn)而不卡死等，在實(shí)踐討論中設(shè)計(jì)完善細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)放球機(jī)器人時(shí)，同學(xué)們改進(jìn)了自動(dòng)放球欄桿等，并使二者配合，讓球成功地進(jìn)籃，他們還將這些過程拍成視頻在教室展示，讓更多的同學(xué)得到啟發(fā)。

在通用技術(shù)課堂上嘗試引進(jìn)機(jī)器人，將智能化產(chǎn)品“馴化”成學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)知識(shí)的得力幫手，對(duì)提高學(xué)生科學(xué)探究的水平和技術(shù)素養(yǎng)都會(huì)大有裨益。