機器人活動是一項綜合多種學科知識和技能的科技活動,它集知識性、趣味性、競技性于一體,深受人們喜愛,機器人教育也隨之被學校、家長以及社會認可和推崇。但因為教資力量有限,課程綜合性太強等原因,局限了機器人教育在中小學教育中所發揮的特性和價值。江蘇省鎮江實驗學校魅力之城分校作為江蘇省機器人教學基地,機器人教學進入課堂已有三年了。作為一名初中信息技術教師,在研究機器人課堂教學過程中,通過合理分組、精心設計教學內容、創設比賽環境等教學方式,提高學生的創新意識,培養學生的團隊精神,起到了一定的促進作用。本文就此談談平時如何進行機器人教學班級化。
一 精心編排團隊
學生到了初中階段一般都有了自己的特點,有的喜歡張揚自己的個性,也有的不喜歡交流,甚至性格內向。針對機器人教學的特點,全靠老師來管理是做不到的,所以機器人教學進課堂,就一定要建立一套以小組為單位,學生進行自我管理的機制。如何設立機器人合作學習小組,這需要老師開課前精心準備。
1.了解學生
了解學生的成績和性格特征,成績的好壞雖不能反映學生的智力問題,但可以反映學生的習慣問題。比如,做事是否有耐心,是否存在浮躁的心理。在實踐課之前進行幾節課的理論學習,帶領學生認識機器人,討論機器人的工作原理,探討機器人的作用。通過課堂教學觀察每一個學生,然后把學生大體按學習成績、學習習慣、性格特點進行分類。
2.組建團隊
上實踐課之前,要把學生進行分組,通常把內秀型學生和外揚型學生相結合,男生和女生相結合,成績好的學生和成績不太理想的學生相結合,2~3人為一組。通過推薦和自我推薦選定組長,并取組名,組長要有團隊意識和奉獻精神,要有領導藝術和解決問題的能力,能帶領全組成員一起學習研究,協調組內成員的關系。各組可以根據組內活動的情況更換或輪流擔任組長,使大家都有鍛煉的機會。組內成員要服從組長的安排,支持組長的工作,把自己融合在組內成員之中。同時選出機器人班長和班長助理,班長負責管理組長,班長助理擔任機器人管理員,負責上課發放機器人,課后驗收機器人。
3.強化責任
制訂并宣布管理制度。為了使學生之間的互相管理能夠落實到位,教師在課前明確組長和班長的責任和權力,教育大家樹立組榮我榮的責任意識,并實行加分減分政策。小組有創新的,在競賽中獲得前三名的,實行小組加分。不能完成任務的,紀律不好的,小組減分。平時表現和成績決定期末成績,每個小組成員內部等級一樣,通過這種方式激發學生互助管理。
通常由于組建團隊有方,課堂管理便可實現學生管理學生的目的,老師只要稍加提醒即可,這樣就可以節省很多精力進行教學設計。
二 精心設計教學
在教學活動中,教學設計至關重要。優秀的機器人課堂設計應該是課堂氣氛活躍,內容設計合理,能及時設計疑問,極大地吸引學生的注意力,引發學生思考和有欲望的動手實踐。
1.設計課堂任務
不論是實踐課,還是理論課,在課前要提出課堂任務,學生目標更明確。可以是一個大任務,也可以把任務細化到每個知識點。例如,在搭建舞蹈機器人時,可以將任務分成搭建機器人頭部、手部和腿部、組件機器人、搭建機器人小車、選用和添加傳感器等五個小任務。在學習網站里,每一個任務中都設置“本次任務”、“學習內容”、“闖關秘籍”以及“完成記錄”,最后的學習評價也由學生自評和互評組成。這樣充分調動了學生的學習興趣,讓學生在游戲式的學習中發揮主動性,從而提高了課堂教學效率。
2.創設探究環境
在機器人教學過程中學生需要的不是一個知識灌輸的過程,而是一個能探究知識、解決問題的平臺。教師把問題拋出去,能激發學生思考的火花,讓學生在合作學習中得到結果,這比教師直接得出結論,演示結果要強百倍、千倍。而且,中學生思維敏捷、求知欲強、富有上進心和探索精神,通過“為什么”和“如何”等疑問詞,就把學生的一般興趣提高到了求知愿望和動力的地步。比如,在搭建機器人部件時,教師不演示,拋出問題“如何搭建”,然后讓小組根據學習網站了解原理,選擇器材自我搭建,教師只要稍加提醒和引導,小組就能搭建出形狀各異、千姿百態的機器人。如,在探究機器人轉彎時,教師列出一個簡單的表格學習單,既左電機運行情況、右電機運行情況、運行結果。學生就會根據左右電機的設置情況,通過觀看機器人轉彎情況得到運行結果,從而很快得到結論,這種結論比老師想到的更詳細。創設探究環境,大大激發了學生的學習興趣,學習起來也就更輕松、愉悅。
3.及時指導評價
在學生完成任務的過程中,因為教室空間的限制,無法及時地對每個小組進行指導。因此,可以在學習網站中設計留言板,教師和學生可以在留言板中進行交流,引導學生解決問題。這樣,教師可以同時和多個學生交流,一個學生提出的問題其他學生看到也可以思考并且提出自己的解決辦法,有效地拓寬了學生的思路,增強了學生的學習交流能力,增強了團隊意識?!敖虒W評價”是教學活動中不可或缺的重要組成部分,除了在學生完成任務后的評價外,還應注重鼓勵學生在活動過程中的合作和交流,增強學生的集體榮譽感和責任心,盡可能地看到每一個團隊和每一個學生的閃光點。在留言板與學生進行交流時就可以毫不吝嗇地對學生進行鼓勵和評價。對于學生作品的評價,多運用學生自評、小組互評的方法,將課堂的主動權交給學生,讓學生在評價的同時收獲更多知識。
三 把握機器人教學的特征
機器人教學不同于一般的信息技術教學,更不同于常規的教學活動。在幾年時間的機器人教學實踐中,歸納總結出它的特殊性,可以用五個字來概括,即“繁、緊、重、細、精”。(1)“繁”,即工作量繁重。班級開課,班級多,人數多,組數多,教師很難兼顧所有。(2)“緊”,即課堂時間緊。每一節課45分鐘,學生來機房、領機器安裝電池等都要耽擱時間。真正靜下心來學習研究機器人的時間不多,要想讓學生完成教學目標,從時間上來說很緊張。(3)“重”,即教學管理責任重。在機器人教學中,機器人的維修費用很高。我們的責任是要把它的價值盡量多地體現出來,教學中盡可能多地讓學生學到知識。(4)“細”,即工作要細,細節非常多。機器人的設計、組裝、改裝、編程、調試、訓練等工作一切都要非常細心。小細節決定了成敗,每個細節都要認真對待。(5)“精”,即工作要精益求精。我們的工作要不斷地追求創新,即工作要精、設計要精、編程要精、訓練要精、技術要精。就像奧運會的口號一樣,我們的追求是:更高、更快、更準、更順暢。
新的歷史時代,我們需要善于動腦、敢于創新的人才,需要勤于動手和具有團隊精神的人才。機器人制作活動就能培養這樣優秀的人才。雖然現階段機器人的教學活動還沒有在中小學得到普及,但是隨著時代的進步,不久的將來機器人教育活動一定會在各個學校落地、扎根、發芽、開花、結果。
〔責任編輯:李錦雯〕