“同学们,请打开编程界面,设定好起始点坐标,选择移动模块,给机器人输入‘行动密码’,操作遥控将机器人的右手举起来!”6月4日,宁化县第二实验小学拓展课程展示活动现场,科学教师李佶洹俯下身,手指轻点机器人控制器,向学生讲解“全芯征途”项目操作要领和步骤。
课堂上,孩子们化身“小小工程师”,熟练地摆弄着各种小零件、线路、传感器等,将齿轮、连杆、传感器等零件组装成机器人模型,通过编写程序赋予其“智慧”。孩子们跟着老师讲解的步骤对机器人进行拼装,不断研究线路,调试机器人的编程代码。
“去年我连零件都不认识,经过一年的学习,现在能独立完成复杂的机器人搭建与编程任务,也能遥控机器人完成各项指令。”五年级男生邹飞阳说。
遇到复杂的编程循环嵌套步骤,六年级男生李翊通举棋不定时,李佶洹老师轻轻走到他的身边,指导他调试程序。“这里要注意循环的条件判断,就像玩游戏时设定的通关规则。”李佶洹引导李翊通检查代码逻辑。当机器人按照设定路线灵活移动,并精准完成抓取物品的任务时,李翊通开心地笑了。
机器人制作是一种新兴的青少年科技教育手段。“让学生从小接触前沿科技,培养他们的科学素养和创新精神。”校长夏盛瑞说。
2018年9月,宁化县第二实验小学成立“智创未来”机器人社团,现有社员30多名。“每年报名参加机器人社团的学生有上百名,我们从中精挑细选,注重培养他们的动手能力和探索意识。”李佶洹说。
每一堂课都是一场充满挑战与惊喜的科技探索之旅。在编程逻辑训练课上,黄凤梅老师通过生活实例引入变量与函数的概念。她引导学生用scratch编程设计一个简单的机器人寻宝游戏,让抽象的编程过程变得生动有趣。“变量就像我们的百宝箱,可以随时装入不同的物品,这就是数据。”黄凤梅老师说。
在机械结构搭建课上,雷良鹏老师会先展示一些创意机器人模型,引导大家思考不同结构的稳定性与功能性。在雷老师的指导下,学生分组合作,在不断探索中逐渐将齿轮、连杆、传感器等零件组装起来。“我能让机器人动起来,还能用代码设计小游戏,每一次编程成功我都感觉特别有成就感。”六年级学生林千兮说。
在搭建机器人的过程中,学生也会遇到不少问题,例如:机器人在运行过程中因结构不稳定而出现晃动、散架;电机转动不灵活、关节卡顿;传感器安装位置不准确,导致数据采集错误或无法正常感知环境。面对类似问题,李佶洹老师并不会直接给出答案,而是引导大家针对问题寻找答案。“发现结构零件不稳定的问题,就要检查各个部件的连接是否牢固,使用合适的连接件,如螺丝、螺母、卡扣等,确保部件之间连接紧密。”李佶洹说,“机器人完成的每个动作,都是编程的外在体现。”
编程、检测、调试……机器人结构搭建好后,学生会将机器人带到测试场地,观察机器人的循线动作。如果发现机器人无法准确停在指定区域完成指定动作,学生会在老师的引导下,记录机器人每次偏差的数据,及时调整传感器位置,确保机器人能够快速准确地完成每一个动作。
一分耕耘,一分收获。近年来,宁化县第二实验小学组织学生参加各级机器人竞赛,累计获奖50多人次。其中,2022年第19届福建省青少年机器人竞赛中,邱宇辰、吴长锟在机器人创新挑战赛中荣获一等奖;2023年数字中国创新大赛青少年ai机器人比赛中,罗俊杰、王其锋在“全芯征途”中荣获一等奖;在2024世界机器人大赛锦标赛青少年机器人设计大赛中,黄歆雨、张曦尹,巫谨愉、邹飞阳荣获二等奖;2025年数字中国创新大赛青少年ai机器人比赛中,黄智宇、林千兮在虚拟机器人赛道中荣获一等奖。
来源:三明日报(宁化记者站 赖全平 通讯员 陈 洪 文/图)