轉(zhuǎn)變教學方式，推動機器人教學進課堂

顧梅華

20世紀初，隨著信息技術(shù)的興起，機器人教學作為一門競賽項目，初步進入學校興趣班培訓活動，機器人培訓活動多數(shù)以學習機器人的基本知識與基本技能、搭建機器人、編寫簡單的程序，讓機器人完成指定任務為主要內(nèi)容。“學生通過設計、組裝各種機器人，不僅加深了對電學、力學、機械原理等知識的了解，還能掌握日常生活所需要的各種技能，這將使孩子們受益終生”。近年來，隨著國家基礎教育新課程改革的不斷深入實施，機器人教學作為創(chuàng)新精神和實踐能力的載體，越來越受關(guān)注與重視。讓更多的孩子接觸機器人，推動機器人教學進課堂已然勢在必行。

如何將小班化的競賽課程培訓模式轉(zhuǎn)為常規(guī)課堂教學模式，正是一線教師急需探索的問題。2015年我校有幸成為市機器人教學試點學校，機器人教學從此不再只是科技競賽項目。如何順利有效地開展機器人課堂教學，是我一直思考的問題。下面談談我在機器人教學實踐中遇到的問題與解決方法。

一、創(chuàng)設循序漸進的課程，手腦并用，穩(wěn)步提升。

以往作為競賽課程的機器人教學培訓，針對不同競賽項目，選用不同品牌的機器人，但培訓時間較短，通常以熟練競賽項目為主要內(nèi)容，一般都以盡可能完美地完成指定競賽任務為目標，沒有長期系統(tǒng)的課程教學內(nèi)容，學生對機器人的了解是有限的，實踐中的創(chuàng)造性較差。

機器人教學進課堂，這就要求老師設計循序漸進的課程，讓學生穩(wěn)步扎實地學習掌握機器人基本知識和基本技能，選擇合適的機器人及教材尤為重要。我市本著讓機器人教學進課堂，面向全體學生，體現(xiàn)“學有優(yōu)教”的理念，編寫《模塊化機器人》作為校本機器人課程教材。其教學內(nèi)容由初識機器人、機器人基本結(jié)構(gòu)及拆裝方法起，初步了解并學會搭建機器人，再學習認識CuboCreator軟件開發(fā)流程，然后通過由簡到難的十九種指定任務的機器人學習與創(chuàng)意搭建，在動手動腦的實踐活動中，逐步明確機器人各機械結(jié)構(gòu)的工作原理，并具有軟件的基本編程能力，讓學生不僅知識上而且能力上均得到提高。

二、運用多媒體網(wǎng)絡機房，以點帶線，以線帶面。

機器人興趣班培訓活動已在我市各校風風火火地開展，但競賽型培訓實際是“小眾化”的，小學機器人競賽以四人為一個團隊的較多，興趣組的學生也不會超過二十人，教師的教學方式以個別指導為主，學生在任務驅(qū)動下搭建創(chuàng)作，積累經(jīng)驗進行改造，在不斷探索中師生互長，逐漸完善，教學過程較輕松。

課堂教學初，很多老師提出：上機器人課太可怕了，吵、鬧、搶、老師忙不過來是主要問題。造成這一現(xiàn)象的原因主要有：一是學生人數(shù)多，機器人少。二是訓練室機器人多，電腦少。三是學生玩得多，聽講少。為了解決這些問題，個人認為機器人課堂教學須借助多媒體網(wǎng)絡機房。在網(wǎng)絡機房教學，可采用以下模式：一是根據(jù)現(xiàn)有機器人器材數(shù)，為學生分小組，以競賽興趣組學生為組長，帶動小組學習活動，再通過組組互動，促進全班課程教學開展。二是充分利用網(wǎng)絡機房條件，借助網(wǎng)絡教室軟件演示教授機器人搭建與編程軟件使用方法，避免學生玩多聽少。三是在網(wǎng)絡機房中授課，可以充分利用機房電腦，緩解機器人器材有限的壓力，讓無器材的學生先用軟件編程完成相應任務再與搭建機器人的學生交換，這樣可以保證在學生操作時，人人都有事做，從而避免吵鬧爭搶。

三、啟發(fā)學生創(chuàng)作興趣，自主學習，個性創(chuàng)作。

“興趣是最好的老師”，學生有了興趣，才會積極主動地學習。初次接觸機器人幾乎所有學生都會興致勃勃，躍躍欲試。機器人課堂教學，若只由興趣驅(qū)動，沒有老師指導下的“玩中學”，則必然會成為混亂無序的游戲課，一節(jié)課下來，老師很累學生，收獲不多。因此，老師應充分調(diào)動學生的積極性和主動性，引導學生進行創(chuàng)造性的學與做，優(yōu)化課堂教學，提高課堂教學效率。

如對初步接觸機器人的學生，我們設計了點頭機器人一課，由人們見到熟人有禮貌地點頭導入，激發(fā)學生幫助機器人實現(xiàn)點頭功能的想法和興趣。在學生了解各模塊功能后，進行搭建并編寫程序，借助光感控制機器人“頭部”模塊彎曲或伸直，實現(xiàn)遇障礙“點頭”功能，學生看著自己搭建并編程程序?qū)崿F(xiàn)的遇人點頭機器人，特別有成就感。在學生掌握了基本原理的基礎上，提出創(chuàng)想任務：“你能讓機器人實現(xiàn)搖頭功能嗎？”再讓學生自由創(chuàng)作搭建。此時，學生思維更活躍，創(chuàng)作活動生動有序。選擇符合學生認知能力的任務進行教學，激發(fā)學生探究熱情，借助學生興趣，引導他們有目標地自主創(chuàng)作，不僅知識能力得到拓展，而且讓學生在歡樂中學習，構(gòu)筑從“有趣”到“有用”的橋梁，提高課堂教學效率。

四、培養(yǎng)團隊合作精神，互幫互助，共同促進。

機器人是由學生根據(jù)學校提供的套材自由選擇組合搭建而成的，幾乎沒有完全相同的機器人。環(huán)境、結(jié)構(gòu)、程序的不同都有可能造成機器人執(zhí)行任務情況的不同。因此不管在競賽活動中，還是在學習訓練過程中，學生之間都會互相較勁。在以往的興趣小組培訓中，學生人手一套器材，學生可以在實現(xiàn)功能的基本結(jié)構(gòu)上進行個性化改造和調(diào)整程序，成績領先的學生不愿與其他人分享。用機器人執(zhí)行任務時，更不愿讓別人動用自己的器材。這樣的狀態(tài)，雖然有競爭，但不能同進步。

機器人教學進課堂，由于器材有限，因此采用小組共用的活動形式，為學生創(chuàng)造互助合作的集體環(huán)境，學生要在思考討論改造過程中，合作制作可以完成指定任務的機器人。課程中是用集體的智慧進行創(chuàng)作，也常有“小老師”的出現(xiàn)，課堂氣氛日漸和諧。這樣的教學氛圍，不僅讓學生學會競爭，更讓學生學會合作。學會在合作交流中共同成長，學生必將終生受益。

總之，機器人課堂教學中，如果以符合學生認知能力的任務為驅(qū)動，合理調(diào)用教學資源與器材，做到分散和統(tǒng)一相結(jié)合，則必定能充分激發(fā)學生的興趣，調(diào)動學生的主動性，讓整個機器人教學課堂精彩紛呈。