将智能教育机器人融入课堂培养学生健康生活方式

发布时间：2025-09-12 17:45

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以下文章来源于中国现代教育装备，作者钟文

中国现代教育装备

装备的能量，技术的方向！《中国现代教育装备》杂志是由教育部主管、中国高等教育学会主办，面向国内外公开发行的教育科技类期刊。

【摘要】

2020年8月，人工智能技术走进了厦门市思明区中小学校园，学生从人工智能的基础知识入手，开始了人工智能的启蒙学习。萌趣可爱的“悟空”智能教育机器人如何为“教与学”提供智能化、个性化的资源以推动人工智能信息技术与教学的融合，构建面向智能化时代发展的教育新生态，成为教师需要思考的问题。以立德树人为目标，尝试让“悟空”走进课堂中，与“悟空”心“芯”相印、和“悟空”一起游戏、跟“悟空”学规则，将人工智能与课程教学相融合，培养学生健康的生活方式，提升科学素养。

【关键词】

人工智能；立德树人；健康生活；科学素养

作为教育部确定的“基于教学改革、融合信息技术的新型教与学模式”实验区，2020年8月“人工智能教育项目”走进了思明区的中小学。萌趣可爱的“悟空”智能教育机器人给学生带来十足的新鲜感，但更重要的是要思考如何使其为“教与学”提供智能化、个性化的资源以推动人工智能信息技术与教学的融合，构建面向智能化时代发展的教育新生态。为此，我校尝试让“悟空”智能教育机器人走进课堂，以立德树人为目标，将人工智能与教学相结合，培养学生健康的生活方式，提升学生的科学素养。

与悟空心芯相印

学会文明控制音量

“悟空”是受学生喜欢、活泼、互动性强的智能教育机器人。它能说会跳，眼睛部位带有显示屏，能表现出各种表情，当对它说“悟空，悟空，睡觉了”，它会蹲着做出休眠的姿态；当对它说“悟空，悟空，做个生气的表情”，它就会说：“悟空是很善良的。”因此，“悟空”很容易在学生中引起共鸣。教师将其运用在道德与法治课堂中，教学二年级上册的《我们小点儿声》一课，“悟空”以它丰富的表情和语言，让学生专注于课堂教学，发挥了积极的作用。对低年级小学生而言，因其年龄较小，主动感知能力较弱，在实际生活中，一般较难发现问题并思考和反思，如在公共环境中还没有建立“小点儿声”的意识，无法感受噪声给他人带来的影响。在课堂中通过再现生活，让学生重新体验，可使其在有趣的活动中启迪智慧。

笔者运用声音传感器的原理，使用噪声检测仪获取噪声的大小，让学生了解噪声是指音量过强而危害人体健康的声音，会形成噪声污染，给人们的心情和周围环境带来不良影响。教学中，教师首先设置了不同的场景，通过体验式教学检测获取声音的强度值，根据声音强度值的大小，观察“悟空”的表情，继而感受“悟空”的心声，唤醒自身认知事物的内驱力。如在轻声讲话时，声音的强度值是100左右；击掌或跺脚时，声音强度值为600左右。此外，通过声音传感器设置不同场景与“悟空”进行互动：平静夜晚，当声音强度值小于200时，“悟空”安然入睡；图书馆里，当声音加大到400左右时，“悟空”受到了惊吓；医院里，声音强度值在400～600之间时，“悟空”会生气，超过600时，“悟空”烦躁不安，非常苦恼。学生在这些特定的情境中体验，与“悟空”互动，可实现心“芯”相印，从而发现身边的不文明行为，继而理解这样做的不良影响。

此外，教师通过平板电脑，将声音分成可理解和可控制两类，设计与声音相关的警示图，安排学生完成作业并进行班级投票，使学生在反思中认识到在公共场所要调节自身音量，以免打扰他人。最后，在与“悟空”的互动中，学生通过表情、语言、文字、图片、讨论等形式将自己的想法表达出来，调动了原有认知，经过思维的内部整合作用，最终顿悟或建立起新的认知结构，打通了人工智能与学生之间的交流和体验。利用人工智能设备进行教学，还打破了时空限制，让教学内容更实体化、人性化、生活化，使教学实效变得更有深度和广度，有利于内化成学生自身具体的行动，让学生养成在不同场合中都能控制自身音量的文明习惯。

和“悟空”一起游戏

培养健康生活习惯

垃圾分类是当前最热门的话题之一，也是学校德育的一项重要工作。厦门市在推动垃圾分类的探索与实践中立足精细化、规范化，通过“小手拉大手”，让学生带动家庭，普及和宣传垃圾分类知识。但是，随着垃圾分类越来越精细化，特别是新型冠状病毒肺炎疫情期间又增加了医疗垃圾、低值可回收垃圾等门类，学生常常无法准确地给垃圾找到对应的“家”。为此，笔者灵活运用“悟空”的侦探功能及识别功能，设计了交互感极强的动画及游戏，通过传感器、摄像头抓拍物品，AI图像识别技术等辨别物品，以高准确度检测垃圾应归属的类型，并判断垃圾投放是否准确，让“悟空”与学生互动问答，一起来学习垃圾分类，让学生不但学会垃圾分类知识，懂得环保行动需要每个人积极参与，还能带动家庭做好垃圾分类工作。

具体而言，笔者以学校和社区为背景，上传不同颜色的垃圾桶到设备终端，通过拖拽功能，将六个类别的垃圾桶放置到相应的背景中，包括：可回收垃圾、低值可回收垃圾、厨余垃圾、其他垃圾、有害垃圾、医疗垃圾。根据垃圾分类相关规定，选择一些不容易分类的垃圾，让学生进行游戏体验：当“垃圾”被拖到错误的垃圾桶时，“垃圾”会从桶里蹦出来，自动回到原点，“悟空”会提示“再努力想想”，让学生继续加油；当学生将“垃圾”拖到正确的垃圾桶时，屏幕会显示投递成功，“悟空”会用“哇，你真棒！”等语言进行激励，并能给予学生相应的积分，积累到一定的分数还能获得奖励。

此外，还可以增加垃圾分类游戏计时系统，通过竞赛方式，记录垃圾分类游戏的时间，“悟空”播报时间，让游戏者提高答题的正确性，不断激发垃圾分类的积极性，并将垃圾分类知识运用到实际生活中，增强学生垃圾分类的意识，使其养成垃圾分类的习惯，并带动更多人参与到垃圾分类的活动中。

此项功能可拓展至学生健康生活习惯的养成教育上。如部编版《道德与法治(一年级上册)》中的《养成整理好习惯》一课，可将游戏主题设计成“学会整理好习惯”，从四个方面教给学生整理的方法，包括：进门把鞋放进鞋柜、做完作业整理书桌、玩完玩具要归位、起床及时整理床铺等，让学生再现生活场景，学会整理的方法，并把所学的知识落实到行动中。教师还可安排开展一场“我是整理小达人”的比赛，从上述四个方面进行评比，课后将评比表格推送给家长，学生做得好，家长就会在相应的格子上画一个笑脸，并根据“21天效应”评选出得到笑脸最多的学生，利用“悟空”搭建交流平台，给予其大大的鼓励，借助人工智能共育学生健康生活的好习惯，培养学生健康生活方式。

跟“悟空”学规则

提高安全自护意识

安全教育是学校工作的重中之重，交通安全更是其中重要的一项。红外线测距传感器除了用在智能扫地机、玩具避障车等上面，还可运用在“交通监督”主题的学习中，从而体现更高效、更智能化的闯红灯行为管理。教师根据学生生活中常见的安全问题设计场景，强化学生的规则意识，如针对学生在马路上嬉戏、抢跑、不遵守交规等问题，设计模拟场景，请学生进行违规行为的示范，通过红外测距传感器来警示违规行为，“悟空”会实时监测学生行为，对违规行为予以劝阻，及时播报相关交通规则，并开启红灯进行警示。对于正确的行为，“悟空”则会及时表扬，鼓励学生带动大人一起遵守交规。虽然是模拟的场景，但此举却能给学生留下深刻的印象，提高其在现实生活中的安全自护意识。

结语

人工智能技术在生活中已日渐普及，但其作为课程进入小学还处于起步阶段，有待进一步实践探索。更为重要的是，教师应通过各种各样的活动将人工智能融入校园生活中，激发学习兴趣，培养学生的创新精神、科学素养和实践能力，让科技的种子在学生的心中萌芽。

（来源：“中国现代教育装备”微信公众号，原文刊载于《中国现代教育装备》杂志2021年第10期。作者/钟文，大专，高级教师。福建省厦门市开禾小学，361000。）

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原标题：《将智能教育机器人融入课堂培养学生健康生活方式》

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