玩中學(xué) 學(xué)中玩

摘 要：機(jī)器人對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)還是個(gè)比較新穎的課題，對(duì)學(xué)生各方面素質(zhì)的全面提高和發(fā)展有很大的作用，我們?cè)谔剿骱脱芯繖C(jī)器人的活動(dòng)過(guò)程中，提高學(xué)生與人交流的能力，增強(qiáng)與人合作的意識(shí)。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人教學(xué)； 玩中學(xué)； 學(xué)中玩； 探索與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G641 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-3315（2013）03-006-001

一、機(jī)器人教學(xué)的總體目標(biāo)

一方面推進(jìn)機(jī)器人教學(xué)在我校的開展普及機(jī)器人知識(shí)，另一方面通過(guò)推進(jìn)機(jī)器人教學(xué)的開展，探索出應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)提高學(xué)生自主探究能力、實(shí)踐能力的原則和策略，構(gòu)建與之相適應(yīng)的研究性學(xué)習(xí)新模式，提高學(xué)生與人交流的能力，增強(qiáng)與人合作的意識(shí)。

二、活動(dòng)過(guò)程的設(shè)計(jì)

1.活動(dòng)準(zhǔn)備階段

根據(jù)本校的資源狀況、學(xué)生情況、技術(shù)準(zhǔn)備等情況，確立了學(xué)生機(jī)器人為研究性學(xué)習(xí)的主要課題。確立課題后，收集資料（上網(wǎng)，圖書閱覽等），擬定課題實(shí)施操作方案。

2.活動(dòng)實(shí)施階段

2.1帶領(lǐng)課題組成員了解學(xué)校機(jī)器人教學(xué)開展情況。目前已經(jīng)有機(jī)器人社團(tuán)活動(dòng)，興趣小組，每年都參加省、市、全國(guó)級(jí)的各項(xiàng)各類比賽，并取得優(yōu)異的成績(jī)。

2.2定期開展研究活動(dòng)。研究機(jī)器人活動(dòng)開展的內(nèi)容、途徑、方法，著力研究如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的活動(dòng)開展，促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的提高方法。

2.3在上述研究的基礎(chǔ)上，寫出有關(guān)課題研究經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，同時(shí)完成中期研究成果報(bào)告。教師定期和學(xué)生對(duì)所開展的問題進(jìn)行小結(jié)，在課堂的討論研究中來(lái)學(xué)習(xí)機(jī)器人知識(shí)，發(fā)展學(xué)生的綜合能力和實(shí)踐能力。同時(shí)創(chuàng)設(shè)新的問題情境，讓學(xué)生運(yùn)用新掌握的知識(shí)來(lái)解決新的問題。

3.總結(jié)交流階段

3.1對(duì)本課題的實(shí)驗(yàn)做出全面的總結(jié)。

3.2完成各種資料的收集匯總。檢測(cè)評(píng)價(jià)策略，處理資料，擴(kuò)大研究成果，形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告及論文。

3.3撰寫好本課題的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

3.4成果展示。

三、活動(dòng)的內(nèi)容與實(shí)施

1.導(dǎo)入主題，激發(fā)興趣

老師：你們見過(guò)機(jī)器人嗎？在哪見過(guò)？他們能做什么？

學(xué)生：見過(guò)。在電影中、電視上、在雜志上、在科技館……它可以代替人類去探險(xiǎn)、能幫工人輕松的工作、還會(huì)踢球……

老師：我們學(xué)校機(jī)器人工作室就有很多類型的機(jī)器人，它們會(huì)做什么？想不想親眼看一看？

學(xué)生：想！

演示機(jī)器人工作室的機(jī)器人，學(xué)生認(rèn)真觀察。（如果班級(jí)中有機(jī)器人社團(tuán)的同學(xué)，可以讓他來(lái)演示給其他學(xué)生看）

【設(shè)計(jì)意圖】興趣是最好的老師。學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)取得成功的重要因素。對(duì)于我校大部分學(xué)生來(lái)說(shuō)，機(jī)器人在他們眼里還是一個(gè)神秘的、抽象的事物，所以給他們演示幾款機(jī)器人（類人機(jī)器人、滅火機(jī)器人、足球機(jī)器人、模擬交通系統(tǒng)的機(jī)器人等），可以拉近孩子與機(jī)器人的距離。再用一個(gè)他們熟悉、了解的事物——人類，來(lái)與它相比、聯(lián)系，讓學(xué)生們對(duì)機(jī)器人產(chǎn)生更加形象、直觀的印象。

2.利用問題，進(jìn)行探究

2.1了解機(jī)器人。老師：請(qǐng)同學(xué)們注意觀察機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，然后區(qū)分機(jī)器人的4部分硬件并介紹各部件的作用。（組織部件、傳感器部件、控制部件、動(dòng)作部件）（以社團(tuán)學(xué)生搭建的未來(lái)之星六腳怪、螞蟻搬家小車為例）

學(xué)生：馬達(dá)、主板、傳感器（接觸傳感器、碰撞傳感器、光敏電阻）、輪子……

老師：主板是機(jī)器人的大腦（控制部件），馬達(dá)是機(jī)器人實(shí)際動(dòng)作的部分（動(dòng)作部件），傳感器是用來(lái)識(shí)別外部環(huán)境的相當(dāng)于人的五官（傳感器部件），輪子及其他用器材搭建出的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于人的骨架、肌肉（組織部件）。同學(xué)們想不想自己來(lái)搭建機(jī)器人？（提高學(xué)生的動(dòng)手能力）

2.2運(yùn)行機(jī)器人。老師：同學(xué)們組建的機(jī)器人完成得都非常好，那么接下來(lái)要讓它自己動(dòng)起來(lái)，我們還需要做什么準(zhǔn)備呢？

學(xué)生：電源、程序……

老師：觀察主板，上面有幾個(gè)按鈕（紅色的是電源、2個(gè)白色的是運(yùn)行和下載，黑色的是復(fù)位）。誰(shuí)上來(lái)運(yùn)行之前展示的機(jī)器人（含有程序的）？

學(xué)生：……（學(xué)生積極參加，氣氛活躍）按下紅色按鈕打開電源，按白色運(yùn)行按鈕機(jī)器人（小車）動(dòng)起來(lái)，學(xué)生都沉浸在喜悅之中。

2.3學(xué)習(xí)如何下載程序。老師：大家看到機(jī)器人（小車）會(huì)跑了、會(huì)爬了，你們還想不想知道它們還能完成什么樣的動(dòng)作？

學(xué)生：想！

【設(shè)計(jì)意圖】對(duì)于孩子們來(lái)說(shuō)，搭建機(jī)器人就像是玩積木，不但色彩鮮艷，而且樣式多變，搭建好機(jī)器人后孩子就會(huì)產(chǎn)生編程的欲望，開始思考怎樣才能讓機(jī)器人動(dòng)起來(lái)。學(xué)生對(duì)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和工作原理的一無(wú)所知。我們可以抓住學(xué)生好奇的心理，讓學(xué)生明白機(jī)器人的工作原理。

3.問題升華，提升總結(jié)

3.1學(xué)習(xí)編寫程序（未來(lái)之星光控六腳怪程序）

老師：大家都看到了，輸入不同的程序，機(jī)器人就會(huì)完成不同的動(dòng)作，那么讓我們一起來(lái)學(xué)習(xí)編輯程序，讓機(jī)器人乖乖地聽你們的話，好不好？

學(xué)生：好！

老師：下面我們先學(xué)習(xí)一段簡(jiǎn)單的程序——機(jī)器人（小車）直線走、轉(zhuǎn)彎。大家想一下，如果我的左腳由馬達(dá)1控制，右腳由馬達(dá)2控制，現(xiàn)在我要向右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)、直線走，怎么辦？幾個(gè)馬達(dá)轉(zhuǎn)？哪個(gè)馬達(dá)轉(zhuǎn)？怎么轉(zhuǎn)？（學(xué)生思考回答，老師點(diǎn)撥）

學(xué)生：右轉(zhuǎn)只要馬達(dá)1逆時(shí)針轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)只要馬達(dá)2逆時(shí)針轉(zhuǎn)、還可以兩個(gè)馬達(dá)同時(shí)向相反方向轉(zhuǎn)、直線走兩個(gè)馬達(dá)同時(shí)同方向轉(zhuǎn)……

3.2分組對(duì)抗賽。在比賽過(guò)程中，跟大家一起分析，研究比賽策略，總結(jié)失敗的原因，在玩中學(xué)，學(xué)中玩。

機(jī)器人的學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。興趣是最好的老師，所以讓學(xué)生對(duì)機(jī)器人產(chǎn)生長(zhǎng)期的興趣，是以后學(xué)習(xí)不竭的源泉。

【設(shè)計(jì)意圖】在教學(xué)活動(dòng)中以學(xué)生為主，教師為輔，讓學(xué)生真正成為活動(dòng)的主人。

讓學(xué)生在玩樂中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中玩樂。在機(jī)器人活動(dòng)中，學(xué)生的聰明才智得到了充分發(fā)掘，學(xué)生的創(chuàng)新能力、合作能力和實(shí)踐能力得到了極大的培養(yǎng)，學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng)也得到了很好的發(fā)展。學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)到挑戰(zhàn)的困難、享受到成功的喜悅，增強(qiáng)了探求科學(xué)知識(shí)的自信心和創(chuàng)造力。