在听障学生中开展机器人活动的探索与实践

【摘 要】机器人活动整合了多领域的先进技术，而听障学生的语言、逻辑思维、抽象思维等都较弱，广州聋校率先在听障学生中开展机器人活动。我校结合科普活动、社团创建与创新培优、参与省市竞赛、开设课程等，综合运用多种形式的科技教育手段，在全校开展机器人的活动。经过几年的实践，听障学生在机器人活动中创造了许多奇迹，聋校的学生以此为契机走出校门融合到主流社会中。

【关键词】机器人；听障学生；活动；社团；竞赛

听障学生由于听力损失，很难从图像思维转化为语言思维。他们的語言能力、逻辑思维能力、抽象思维能力等都较弱。他们在学习语文、英语、数学、物理等学科时都存在很大的困难。而机器人整合了多领域的先进技术，是现代高新技术的发展前沿之一。能在听障学生中开展机器人活动吗？听障学生能掌握机器人知识，理解复杂的程序吗？他们能走出校门和普通学校的健全学生同台竞技，并取得成绩吗？在我校开展机器人活动之初，老师们对这项活动心存顾虑，感觉难以在听障学生中开展。

我校从零开始，经过几年的探索与实践，听障学生创造了一个又一个的奇迹。我校每年都参加全省全市的大型机器人赛事，是特殊教育学校中唯一参赛的队伍，三年间有21人次获得省机器人大赛一等奖。

下面就谈谈这几年我们在听障学生中开展机器人活动的一些心得体会。

1.抓住机会，让梦想启航

2014年，广州大学师生带着自行开发的机器人作品，来我校开展“机器人科技大使关爱特殊儿童进校园活动”。听障学生第一次近距离接触机器人，他们发现机器人外观不一定像人，只要能感知外界信息，进行判断，并完成一定的功能动作，都可以称之为机器人。通过大学生志愿者的介绍，听障学生了解了许多机器人作品所采用的技术，亲身体验每件作品的功效及新技术带来的感官冲击。

除了全校性展示活动外，广州大学还免费提供了四台垃圾分类机器人， 并组织大学生志愿者利用周六休息时间来校，对听障学生和聋校老师开展培训。

通过培训，听障学生了解了机器人的组装和调试方法，从此走进了神奇有趣的机器人世界，点燃了科技梦想。

每天放学后，听障同学第一时间跑到电脑室，动手组装机器人、调试程序。在这个过程中，他们遇到过很多的困难。大家一起研读学习资料，一起分析问题，找出解决问题的办法，经历了不断的失败、反复检查、修正、重新组装、调整、改进、调试……终于在机器人大赛前一天，调试出了完美完成全部任务的机器人。四位同学参加了2014年（首届）广州市中小学智能服务机器人竞赛活动，与全市94所学校的健听学生同台竞技。在这次活动中四位同学均获得市三等奖，老师被评为“优秀指导老师”；学校获得“优秀组织奖”。广东卫视、广州电视台、广州日报、羊城晚报等媒体都对特殊学生第一次参加机器人大赛活动进行了报道。

有了这次成功的体验，老师和同学们的热情被大大地激发了，从此掀开了聋校开展机器人活动的新篇章。

2.开展多种形式的机器人活动，放飞科技梦想

有了第一次成功的经验，我校师生趁热打铁，结合科普活动、社团创建与创新培优，综合运用多种形式的科技教育手段（如：学习、体验、实践、参观、比赛等），在全校范围内开展机器人的活动，让全体听障学生接触、了解机器人，激发他们探求科学知识，放飞科技梦想。

2.1在全校范围开展普及型科技活动

走出去：学校利用春游、秋游等机会，带领全校师生到广州大学机器人实验中心、广州市青少年机器人科技体验与创新基地、广东科学中心、广州本田汽车制造厂等参观学习，了解新型传感器、机器人、无人机、3D打印机、机器人生产线等高科技产品。

请进来： 学校定期邀请外单位进校开展机器人教育活动：广东科学中心开展的创意机器人进校园活动；广州大学开展的特殊儿童机器人科技体验与关爱活动；在每年的学校科技节期间，学校还邀请华南理工大学、广东技术师范学院、天河区科信局等单位带着他们的机器人项目到校开展科普推广、科技体验活动。

2.2以社团活动形式，组织爱好者开展机器人学习与制作活动

我校信息社团组织一批喜爱科技制作、有创新精神与实践能力的同学们，开展形式多样的科技活动。

社团活动内容包括：机器人的技术和运用、各部件的原理和控制方法；结构拼装；程序编写与调试；外观创意设计；创客作品制作等。

信息社团每周利用课余时间在电脑室、创客室开展常规活动。形式包括：请信息社团指导老师进行培训；聘请外单位专家、教授来校开展机器人教育及项目辅导；社团成员自学、集体研讨、进行机器人制作等。在讲授机器人知识时，我们采取助教制，一位指导老师或外聘专家在台上讲授，另一位老师在下面手语翻译及协助教学，以便及时发现听障学生在学习过程中遇到的问题，及时帮助学生解决困难。

信息社团还组织学生走出校门，与健听学生一起参加科普活动：广州市中小学工业机器人（智能生产装备）科技创新体验夏令营活动、广东省创意机器人特训营、广州市中小学生科技夏令营等。

通过社团活动，听障学生掌握了传感器、控制器、执行器等知识；形成了编程思想；能通过观察机器人的运动情况来验证程序、反思存在问题、修改并调试、优化程序。

2015年我校信息社团被评为“广州市教育局系统优秀学生社团”，2016年我校信息社团获评为“广东省优秀学生社团”。

2.3组织听障学生参与竞赛活动

我校从社团中选拔优秀选手，走出校门参加竞赛。为聋健融合、回归主流提供新的尝试。

我校听障学生从2014年起，每年都参加的全省全市的大型机器人赛事，在这些比赛中，我校代表队是广东省、广州市特殊教育学校中唯一的参赛队伍。同学们勇于探索，开拓创新，创造了一个又一个的奇迹。从2015年到2107年，我校有21人次获得省机器人大赛一等奖。广东卫视、广州电视台、广州日报、羊城晚报等多家省市媒体报导了我校参加的机器人竞赛活动：《聋哑人遇火灾咋办 手环震动发“警报”》《广东省创意机器人大赛举办 聋哑学生做出“完美”机器人》《聋哑学生设计机器人零差错》《创意机器人制作大赛，广东一群聋哑学生零失分惊艳全场》……

我校已有5人成功通过选拔考核，参加广东省创意机器人特训营活动（每年全省只有40名学生能入选特训营）。

2.4在信息技术课中，开展机器人教育活动（机器人课程）

信息技术课程，有程序设计语言，程序中的数据，程序设计的基本方法，程序的结构（顺序结构、分支结构、循环结构）等知识内容。如果只是讲理论知识，学生很难理解这些抽象的知识。在课堂教学中，运用机器人，让学生在“做中学，在玩中学”能使枯燥的程序设计变得妙趣横生。

在程序语言教学中，循环语句是教学难点，听障学生很难理解几种语句的区别和作用。通过机器人执行的动作，学生可以直观地看到应用循环语句以后的结果，并且根据不同的结果进行编程调试。通过给机器人编写程序，听障学生更好地掌握了循环语句。

3.全方位的支持，为梦想腾飞护航

听障学生对新知识的渴望，在摸索过程中的无助，“逼迫”教师不断学习新知识，掌握新技术，师生共同编织“科技梦”。机器人知识更新非常快，为了跟上机器人技术的迅猛发展，掌握新的技术，我校指导老师通过继续教育、赛前教练员培训、自学钻研探索、Q群网络交流等形式，加强学习、拓展视野，丰富自己在机器人方面的专业知识，提高科技教师的专业技术水平，提高辅导水平。

机器人活动跨学科特点显著，它涵盖了电子技术、计算机技术、数学、力学、机械、自动控制、传感技术、通信、人工智能、英语等知识。我校机器人活动指导老师来自多个学科，有信息技术、物理、美术、数学、语文老师等。他们有着各自的专业及特长，能在科技制作、程序编写与调试、物理电路及机械结构设计、项目管理、撰写方案及创意说明、美工及外观创意设计等方面，对学生进行综合辅导。

我校社团指导、课余活动都不计算课时量。在没有任何加班费、补休的情况下，一批乐于奉献、热爱科技、关爱聋生的老师们，牺牲休息时间，义务辅导渴望学习的聋生，培养出了一批批热爱科学、刻苦学习、不怕挫折，勇于实践的听障学生。作为唯一参加省市科技项目比赛的特殊学校，我校听障学生获得多个省市一等奖等优秀成绩。科技老师们也多次获得优秀指导教师奖、园丁奖。

为开展机器人活动，学校在活动经费和购置设备方面给予了大力的支持，保障了活动的顺利的开展。活动初期，我校利用现有的电脑室来开展机器人活动。随着活动的推进发展，学校建立了创客功能室。根据每次竞赛活动的要求，逐步購置了机器人套件及制作工具，经过几年的积累，现在已经配备了许多开展机器人活动的相应设备。

4. 开展机器人活动，让听障学生更好地融入主流社会

通过亲手制作与组装机器人、调试传感器、编写程序、完成任务等活动，听障学生的创新思维能力、动手能力、科学探究能力、综合应用能力和团结协作能力等各项能力得到了全方位的提升，还促进了相关学科的学习。

但对于聋校的学生来讲，活动的意义远不止于此。听障学生普遍觉得自己身体有缺陷，不敢与健全人沟通交朋友。甚至在健全人面前感觉自卑，总认为自己是弱者。通过参加机器人竞赛活动，他们勇敢地走出校门，与全省全市普通中小学同学同台竞技。在竞赛活动中，听障学生不畏强手，奋力拼搏，展露风采，在激烈竞争的赛场上一次次奏响激动人心的凯歌！通过比赛他们正确地认识自己，展现了积极乐观的生活态度、自信自强的精神面貌、敬业友善的优秀品质。

机器人活动，让听障学生明白了身残不是弱者的代名词，也树立了听障学生“除了听，聋人可以做任何事”的自信。为他们更好地融入主流社会，回归主流提供了新的实践。

5.开展机器人活动的总结与反思

在机器人活动取得成绩的同时， 也有许多地方需要反思。

首先，要协调好学生学科学习与社团活动、竞赛活动的关系，争取家长、班主任、科任老师的支持。要让他们意识到不能让孩子死读书，意识到课外活动对于拓展学生视野的重要性。

其次，要注意学生是活动的主体，老师不能代替学生去实践。在机器人活动中，要给学生更多的自主权。老师在机器人活动中充当学习辅导者、组织者、引导者角色，实际的操作由学生完成。凡是应该由学生自己想出来的，讲出来的、做出来的，教师和他人绝不能包办代替。只有这样，学生才能真正学到东西，体会到努力得到回报的快乐。

最后，要注意机器人比赛的初衷是通过比赛激发学生的兴趣。现在有些机器人器材价格昂贵，有些机器人竞赛项目的设置不够科学，竞赛比的是机器人器材的先进性，对学生的能力要求不高。为了真正培养学生的能力，一定要有选择地参加机器人竞赛，选择那些能让学生学到东西，能检验学生制作能力与水平的竞赛。我们不能过分看重机器人比赛的结果，不能让学生成为比赛的工具。

参考文献：

[1]涂俊.电脑智能机器人活动 培养学生综合素质的新载体[J].设计与研发，2016，（5）：5-6

[2]周伟华.以机器人活动为引领 提升学校科技教育水平[J].江南论坛，2014，（1）：54-55

[3]梁春晓.机器人教学为学生成长提供适切的教育机会——访广州市教育信息中心王同聚老师[J].教育信息技术，2014，（9）：9-11

[4]王丽娟.浅论在中学开展机器人教育的必要性[J].信息技术教学与研究，2016，：128

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