遥控机器人培养学生的创造性思维

创作遥控机器人培养学生的创造性思维

广州市荔湾区西华路小学 钟永祥 汤敬添

【摘 要】进一步推进素质教育，要培养有创新能力的人才。创造性思维是培养创新能力的核心，利用遥控机器人创作是通向此目的的途径之一。遥控机器人创作让学生真正实现“玩中学”、“做中学”，鼓励学生充分发挥想象力、创造力，培养学生的创造性思维。本文从创造性思维的结构出发，探讨了创作电脑机器人在对培养学习者创造性思维方面的价值，并提出在教学中的使用建议及注意事项。

【关 键 词】遥控机器人 创造性思维 创作 思维培养

一、什么是遥控机器人

什么是遥控机器人?遥控机器人的组成一般有：遥控接收机、电子驮机、各种传感器(输人设备)、马达(输出设备)、轮轴、齿轮、练条、皮带等；操控者使用的遥控发射机。整个制作流程是这样的：首先要确立目标，需要一个什么样的机器人；接着以电子驮机为核心(主体)，用各种皮带、练条、马达、轮轴、齿轮等设计心目中的机器人，然后通过师生合作制作机器人、最后测试机器人是否能实现预期目标?哪些需要改进?是程序还是机器人的结构?再回到第二步，改进机器人。在这个过程中，需要学生发挥自己的创作才能，综合利用机械工程、电子工程、遥感技术应用等多学科知识，还要充分发挥团队合作精神。

二、利用遥控机器人创作培养学生的创造性思维

创造性思维结构分为发散思维、形象思维、罗辑思维、辨证思维和纵横思维等6个要素。培养创造性思维，要重视发散思维的培养，重视直觉思维的培养，重视形象思维的培育，重视逻辑思维的培养，重视辨证思维的培养。那么，遥控机器人如何培养学生的创造性思维呢?我们认为：

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1．利用遥控机器人创作可以更好地促进发散思维的培养。

发散性思维是指人们沿着不同方向思考，得出大量不同的结论的思维。例如遥控机器人的擂台对抗项目，只要求机器人必须把对手推下擂台，只能用二十四伏的电压，重量不能大于十二公斤。其中，遥控机器人的脚的结构如何?怎样增大机械人与地面的摩擦力，在不破坏对方机械人的前提下怎样减低对方的着地能力了，并无任何规定，这样为学生留有很大的思考与创作空间，学生可以在有限的规定下，沿着多方向思考、研究此“脚”的结构。最终，不同学生设计出来的对抗机器人形态各异，各有特色。

2．利用遥控机器人创作可以更好地促进直觉思维的培养。

直觉思维是让人在瞬间作出快速判断的一种思维形式，它建立在丰富的实践经验和宽厚事物知识积累的基础上。知识积累越宽厚，实践经验越丰富，直觉判断也就越正确。无论是遥控机器人的常规项目还是创意项目，学生在探究性学习过程中，必须综合组建电学、机械学、力学、等多学科的知识，综合运用，合理调配才能研制出心目中的机器人。学生在不断地创作——调试——失败——再调试的有限循环过程中，不断地积累各方面的知识和经验，从中作出的直觉判断也越迅速越正确。

3．利用遥控机器人创作可以更好地促进逻辑思维的培养。

创造性的思维是整体的思维，逻辑思维是这个整体思维的正确性的坚实基础，没有严密的逻辑思维基础，思维将是混乱的、彼此矛盾的，乃至荒谬的。逻辑思维是人们在认识过程中借助于概念、判断、推理反映现实的过程，是用科学的抽象概念、范畴揭示事物的本质，表达认识事物的结果。在逻辑思维中，要用到概念、判断、推理等思维形式和比较、分析、综合、抽象、概括等方法，而掌握和运用这些思维形式和方法的程度，也就是逻辑思维能力。制作遥控机器人，大至整个制作过程的构思、计划、步骤的拟定，小至机器人结构中大小齿轮的选择、位置的摆放，都需要大量调动学生的逻辑思维。例如遥控机器人的足球对抗项目，它要求设计的机器人必须重量少于十二斤，电压不能大于七点

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二伏 ，其间要运球、把足球踢入对方的龙门。在这个项目中，学生首先要研究机械人的操纵性能，然后设计、创作机器人，接着制作机器人，最后是反复调试。期间，学生要思考的问题很多：如何让机器人走直线?采用2个轮子还是4个轮子走路 ，是要大力还是一般的力量就可以了？是要坚固还是一般的强度呢？是要速度还是不用呢？ 到达抢险地点如何把球踢走？机器人的体重过重，操纵不灵活怎么办?所有这些问题，都是学生在制作、学习的过程中遇到的。为了解决这些问题，学生必须冷静地分析问题的原因，理顺各事物、各问题的逻辑关系，该先换什么，再改什么，大胆尝试、大胆改进。所有这些无时无刻不在挑战着学生的逻辑思维能力，也迅速地提升着他们的逻辑思维能力。

5．利用遥控机器人创作可以更好地促进辨证思维的培养。

辨证思维是指能运用唯物辨证观点来观察、分析事物，尊重客观规律，重视调查研究，一切从实际出发，实事求是：能用对立统一观点看问题，即捕捉到事物之间的对立，又看到事物之间的统一，还要看到不同事物在一定条件下可以互相转化，即既要看到事物的正面，也要看到反面，能从有利因素中看到不利因素，也能从不利因素中看到有利因素。遥控机器人的设计与制作为学生与学生之间，学生与指导老师、研究对象之间的沟通合作提供平台。通过对所遇到问题的不同侧面进行辩论与探讨，可以使学生进行充分的调查研究、探索事物的来龙去脉，进而培养学生的辨证思维能力。

三、遥控机器人创作的适用范围及注意事项遥控机器人制作为教师进行创造性教学提供有效的载体，为学生提供发挥想象力、创造力的空间，也可以作为学生研究性学习的工具。因此，它可以在学校的课外活动、选修课程、研究性学习等方面加以推广应用。但如何使其在课堂内外充分发挥培养创造性能力作用是值得探讨的话题。根据个人体会，我们认为应该注意以下事项：

(1)教师和学生角色地位、教学方法和教学模式等与传统教育相比，都要发生相应的转变。指导教师强调其指导、辅助的作用和地位，强调“以人为本，以学生为本”，学生是这个过程的主体。在以学生为中心的前提下，教师和外界环境都要围绕为学生服务，帮助和促进学生对知识进行有意义的建构。

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(2)教师素质要不断提高。由于程序设计在遥控机器人制作中起着相当重要的作用，所以要求指导教师也必须具有一定的编程能力，对物理的机械工程学、电子工程学和信息技术等学科知识也要求有一定程度的掌握。此外，在指导过程中，教师以自己的创新精神和实践能力去培养、提高学生的创新精神和实践能力。

(3)在指导过程中注重情感教育。教师应重视师生交往中的情感因素，以自己对学生的深厚情感去引发学生积极的情感反应，以发展和谐的师生关系和学生与学生之间愉快的合作关系，营造融洽、宽松、平等、合作的气氛，激发学生学习研究的浓厚兴趣。对学生的负面情绪，如畏难、急躁等要给予及时的调适。信任、安慰和鼓励是必不可少的。社会需要具有创新意识、有创造性思维的人，遥控机器人制作激发了学生的学习兴趣，引导学生学习有用的知识，它能教授学生“为什么”而不是“是什么”。“孩子不是一只空罐子，他们是积极的知识组建者”。更好地教育不是让教师教得更好，而是让学生有更多的机会去组建知识。遥控机器人制作能够让学生“动手学”，在“玩”中学，在“做”中学，开发学生大脑的全智能，培养了他们的创造力。

参 考 文 献

[1]赵金波黎加厚《利用Inspirafion培养学生创造性思维》、《中国电化教育》2003年(1)

[2]丁晓云《网络环境下的研究性学习与学生创新能力培养》、《中国电化教育》2003年(3)

[3]吴磊峰《着意物理直觉思维培养学生创新能力》

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