淺談如何在“五行”教學(xué)模式下開展機器人社團活動

任文光

(天津市第五十四中學(xué) 天津 300171)

隨著機器人教育在學(xué)校教育中越來越被重視，如何上好機器人活動課成為從事機器人教育的老師們需要研究的一個課題。由于沒有統(tǒng)一的教材和課程標準，老師們只能以校本為基礎(chǔ)，根據(jù)學(xué)生的實際情況，摸索著授課。筆者通過將自己的機器人活動課與學(xué)校的“五行”教學(xué)模式相結(jié)合，摸索出一套機器人社團活動教學(xué)方法，使我校的機器人社團活動更具特色，更受同學(xué)們的歡迎。

1 “五行”教學(xué)模式

我校的“五行”教學(xué)模式，即：導(dǎo)行、自行、同行、伴行、踐行，是采用由行到知再到行的行動引導(dǎo)法教學(xué)。“行”是行動，是活動，是實踐，是最關(guān)鍵也是最核心的?！拔逍小闭n堂教學(xué)模式的亞結(jié)構(gòu)分學(xué)生亞結(jié)構(gòu)和教師亞結(jié)構(gòu)兩部分。學(xué)生亞結(jié)構(gòu)由5個環(huán)節(jié)構(gòu)成：進入情境，接受任務(wù)；根據(jù)學(xué)案，自學(xué)自悟；認真傾聽，積極發(fā)言；求疑問難，認真聽講；認真練習(xí)，積極實踐。教師亞結(jié)構(gòu)也由5個環(huán)節(jié)構(gòu)成：創(chuàng)設(shè)情境，任務(wù)驅(qū)動；學(xué)案導(dǎo)學(xué)，巡視輔導(dǎo)；參與討論，組織討論；點拔講授，答疑解惑；概括總結(jié)，練習(xí)遷移。教學(xué)模式結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

導(dǎo)行，即教師要引導(dǎo)學(xué)生，使他們知道將要做什么和怎樣去做。在此環(huán)節(jié)可以不說教與學(xué)的目標，而只說要做的事，以任務(wù)來驅(qū)動主體的行動。這就改變了以往知先行后的教學(xué)安排，人不是必須先知然后才能行，而可以知行合一。在此環(huán)節(jié)還可以創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生在特定的課堂教學(xué)生態(tài)中發(fā)現(xiàn)問題并自發(fā)生成任務(wù)，從而促進行為發(fā)展。

圖1 “五行”課堂教學(xué)模式Fig.1 The “Five ACTIONs” classroom teaching mode

自行，指學(xué)生自己去嘗試，在親自做的過程中積累經(jīng)驗。行健教育從主體理論出發(fā)，極為重視學(xué)生的主體性，實行自主教育、自立教育和自強教育?！疤煨薪。右宰詮姴幌ⅰ保瑥娬{(diào)的也是自身的力量。凡事要靠自己，要先自己嘗試，有了切身體驗然后再去請教他人，此時學(xué)到的東西會更真切而深刻，這在一定程度上會避免步入“紙上得來終覺淺”的誤區(qū)。

同行，即在做的過程中交流經(jīng)驗，同伴之間互相幫助，在相互鼓勵與啟發(fā)中一起前行。孔子很早就注意到“獨學(xué)而無友”的弊端，倡導(dǎo)“樂群”的教育理念?，F(xiàn)代教育理論也非常重視交流，特別是強調(diào)研究過程中的討論，建構(gòu)主義理論更是認為學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者基于自己與世界相互作用的獨特經(jīng)驗而進行建構(gòu)的過程。學(xué)生在相互交流與幫助中會做到更好，也會走得更遠。

伴行，即教師要伴隨學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程，要給予足夠的關(guān)注、引領(lǐng)和指導(dǎo)。行與知不是割裂的，而是統(tǒng)一的，應(yīng)該倡導(dǎo)行與知的合一并進，在此環(huán)節(jié)教師不僅要釋學(xué)問之難，更要解生命之惑。從另外一個角度審視，人類基本的 3種學(xué)習(xí)方式，即自主學(xué)習(xí)、相互學(xué)習(xí)、向權(quán)威學(xué)習(xí)，至此已經(jīng)全部經(jīng)歷，這對于學(xué)習(xí)者而言是極為重要的，在此過程中他們會有極豐富的收獲，遠勝于某個單一性的結(jié)果。

踐行，要學(xué)以致用，將所學(xué)應(yīng)用于實踐，在實踐中得到淬煉，獲得再一次提升。此時的踐行已經(jīng)具有不同于以往的特殊意義，這是“行-知”之后的“知-行”，即由行而知再由知而行。

導(dǎo)行、自行、同行、伴行、踐行的“五行”課堂教學(xué)模式，是秉承了我國古代知行合一的教育傳統(tǒng)，學(xué)習(xí)了實踐論的思想，借鑒了現(xiàn)代教育家杜威和陶行知先生“做中學(xué)”的教育實踐經(jīng)驗，并結(jié)合本校的實際情況，所探索的體現(xiàn)本校行健教育特色的校本教學(xué)模式。

2 在“五行”教學(xué)模式下開展機器人社團活動

機器人活動，重視實際應(yīng)用，重視培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、對知識的探究、掌握和靈活運用能力，非常適合采用行動引導(dǎo)法教學(xué)。

首先，在導(dǎo)行環(huán)節(jié)，筆者創(chuàng)設(shè)情境，采用任務(wù)驅(qū)動的方法。比如，結(jié)合現(xiàn)實中發(fā)生的地震等自然災(zāi)害，提出機器人如何應(yīng)用于災(zāi)后救援。再通過視頻展示救災(zāi)機器人，激發(fā)學(xué)生對設(shè)計機器人進行災(zāi)后救援的興趣。然后模擬一個環(huán)境，提出要用機器人把救災(zāi)物資運送到指定地點，要求同學(xué)們思考如何設(shè)計機器人的結(jié)構(gòu)，如何編寫程序，讓機器人能夠完成指定任務(wù)。導(dǎo)行環(huán)節(jié)是老師創(chuàng)設(shè)情境，布置任務(wù)，學(xué)生在這個環(huán)節(jié)進入情境、接受任務(wù)，學(xué)生的注意力很快就被吸引到活動中，此次活動的目標也變得非常明確，而明確的活動目標也為后面活動的全面展開奠定了良好的基礎(chǔ)。

在自行環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)任務(wù)需求，結(jié)合自己已經(jīng)掌握的搭建和編程知識，獨立設(shè)計自己的機器人，嘗試完成任務(wù)。老師通過巡視，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在設(shè)計環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)的問題，并針對這些問題，進行全體或一對一的輔導(dǎo)。學(xué)生通過自己的動腦、動手以及老師的指導(dǎo)點撥，完成任務(wù)。自行環(huán)節(jié)的設(shè)置，改變了以往老師先搭建機器人模型，學(xué)生再照著老師樣子搭建的活動方式，給了學(xué)生更大的創(chuàng)造空間和想象空間，正符合機器人活動對學(xué)生動手、動腦以及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，學(xué)生完成的作品也不再千篇一律。

同學(xué)們的機器人作品搭建完成以后，就要比一比誰完成任務(wù)的速度快，誰完成任務(wù)的成功率更高，誰的機器人搭建得更合理、更靈巧，甚至更漂亮。比出了結(jié)果，還要討論其原因，這就是同行環(huán)節(jié)。機器人活動對學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)是多方面的，不僅僅是創(chuàng)造能力，還有觀察能力、分析能力、語言組織能力等。通過對比，同學(xué)們會發(fā)現(xiàn)很多問題，比如成功率低，有一些零件沒有必要安裝等等。為什么會出現(xiàn)這些問題，如何解決這些問題，在同行環(huán)節(jié)，要求學(xué)生們一起仔細觀察，認真分析，一起討論，最終達到完善機器人作品的目的。同行環(huán)節(jié)的設(shè)置，一方面使對機器人作品的評價更加多元，不再是只要能完成任務(wù)，搭建出來一個機器人就行；另一方面也讓學(xué)生們在機器人社團活動中不僅動腦、動手，還要動嘴，要將自己看到的經(jīng)過分析變成想到的，把想到的組織好語言說出來。

機器人搭建過程中教師要將用到的一些機械和計算機程序設(shè)計方面的知識教授給學(xué)生，這個過程就是伴行。通過前面3個環(huán)節(jié)，學(xué)生完成了從設(shè)計、搭建到實踐、討論的過程，此時他們應(yīng)該已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了制約他們的瓶頸，并急切希望得到那把打開成功之門的鑰匙，這把鑰匙就是伴行環(huán)節(jié)需要解決的問題。老師在整個活動過程中最重要的作用就是在伴行環(huán)節(jié)，給學(xué)生這把鑰匙。

學(xué)到了知識，必須要學(xué)會靈活運用。通過前面 4個環(huán)節(jié)，學(xué)生在實踐中學(xué)到了知識，第 5個踐行環(huán)節(jié)，就是要求把學(xué)到的知識再應(yīng)用于實踐，完成“由知到行”的過程。比如在講完如何使用超聲波傳感器定位機器人之后，要求學(xué)生嘗試讓自己的機器人將放置在綠色區(qū)域的物品運送到粉色區(qū)域。學(xué)生就會想到，使用超聲波傳感器來探測物品。老師講的是用超聲波傳感器定位機器人，學(xué)生想到的是用超聲波傳感器來定位物品，這就是知識的遷移再實踐，是踐行環(huán)節(jié)要實現(xiàn)的目標。

3 總 結(jié)

五個環(huán)節(jié)，一環(huán)扣一環(huán)，讓機器人社團活動更緊湊、更高效、更有意義，積極嘗試在“五行”教學(xué)模式下開展機器人活動的同時，筆者也總結(jié)了“五行”教學(xué)模式下開展機器人活動需要注意的幾個問題：

首先，在自行環(huán)節(jié)，在給學(xué)生更多自主創(chuàng)造空間的同時，要規(guī)范學(xué)生的各種“做法”。比如，搭建完成后不用的東西要放到指定的地方，不能隨意亂扔；寫程序的時候要標明注釋，避免以后看不懂程序；想到一個解決問題的方法，就要用實踐去檢驗這個想法能不能成功，而不能憑空想象。理所當(dāng)然，科學(xué)來不得半點馬虎和懶惰，只有實踐才是檢驗真理的唯一標準。

第二，同行環(huán)節(jié)不可忽視。同行環(huán)節(jié)既是對前面自行環(huán)節(jié)的作品進行反思、交流，進而發(fā)現(xiàn)需要一把打開成功之門的鑰匙，也是為后面伴行環(huán)節(jié)進行鋪墊，激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生帶著問題進入伴行環(huán)節(jié)，進而提高吸收率。沒有了同行環(huán)節(jié)，自行和伴行就失去了聯(lián)系，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也會受到影響。

第三，踐行環(huán)節(jié)的任務(wù)一定要比導(dǎo)行環(huán)節(jié)的難度高。踐行環(huán)節(jié)要求學(xué)生掌握知識的遷移，活學(xué)活用。比如，在導(dǎo)行環(huán)節(jié)布置的任務(wù)是搭建機器人完成將物品運送到粉色區(qū)域的任務(wù)，在踐行環(huán)節(jié)，就要要求學(xué)生搭建機器人，完成從綠色區(qū)域取回物品，再運送到粉色區(qū)域的任務(wù)，難度適當(dāng)提高，可以激發(fā)學(xué)生更多的研究熱情，提高學(xué)生的自主探索能力。

“五行”教學(xué)模式是我校的特色教學(xué)模式，機器人活動是我校的特色社團活動，用“五行”教學(xué)模式指導(dǎo)機器人社團活動，將更大地提高社團的影響力，并為“五行”教學(xué)模式的推廣積累更多經(jīng)驗?！?/p>

［1］王保慶，張明琪.“行健教育”的“五行”課堂教學(xué)模式[J].天津教育，2014(13)：105.

［2］孔德勇.“五行教育”促進學(xué)校和諧發(fā)展[J].教育科學(xué)與藝術(shù)，2014(11)：146-148.

［3］丁潤生.五行思維訓(xùn)練與全面素質(zhì)教育[J].淮南師范學(xué)院學(xué)報，2001(3)：28-34.