任務驅動式中學機器人教學研究

張開宇

機器人活動在全國中小學開展得如火如荼，許多中小學把機器人活動作為辦學的特色項目來發展，大批優秀的教師也積極投身到中小學機器人教育中來。機器人活動作為新型的教學科目，引入基礎教育時間不長，廣大教育工作者還不十分熟悉，基本都沿用語、數、外等基礎學科的教學模式進行教學，因而機器人活動的教學效果離高效、優質的要求還相去甚遠。這就要求在機器人教學中引入合適的教學模式，其中任務驅動式教學模式就是被實踐所證明比較有效的一種教學方法。

一、任務驅動式教學模式

1.什么是任務驅動式教學模式。任務驅動式教學模式是指通過布置確定的項目任務，引導學生完成項目任務的一種教學方式，這在職業教育中應用較廣泛。因為職業教育主要針對專業技術進行教學，任務驅動式教學可以給學生一個明確的目標，并且讓學生在工作的環境中進行學習，學生的學習針對性強，有利于職業技能的形成。任務驅動式教學模式還給學生提供了一個合作工作的空間，幫助學生適應社會工作的需要。

2.任務驅動式教學模式與機器人教學。中學機器人活動本身就是一種技術教學，其目的是提升學生的技術素養和信息素養，培養學生的動手能力和創造能力，和職業教育中的專業技術教學非常相似，所以在中學機器人教學中引入任務驅動式教學模式是非常適合的。學生在完成任務的過程中，能夠將自己完全融入技術環境中，代入感強，學習的注意力非常集中，教學效果好。同時，中學生具有了一定的合作意識和合作能力，也為任務驅動式教學模式的開展奠定了基礎。

二、任務驅動式中學機器人教學步驟

根據教學實踐，筆者認為中學機器人教學中的任務驅動式教學模式應該分為四個步驟，即布置任務、完成任務、反思交流、教師點評。

1.合理布置任務。任務是指揮棒，學生參與的機器人活動全部圍繞這個指揮棒進行。因而，教師必須精心挑選和設計任務，使其合理、明確。首先要有明確的教學目標。比如，機器人行走的教學目標是讓學生掌握如何用程序控制機器人前進、后退、左轉、右轉等基本運動。任務的設計應該瞄準四個基本運動。任務不同于問題，任務是項目式的，教師需要將任務設計成一個小型的完整項目。比如，機器人行走的學習任務可以以“機器人衛士”為題，讓學生實現一個沿長方形區域巡邏的機器人。任務情景中融入知識因素，有助于吸引學生積極探究。

2.合作完成任務。因為任務都是以小型項目出現的，一個學生依靠自身能力基本上無法順利完成任務。教師需要幫助學生建立項目小組，以小組合作的形式來完成任務。一個班級的學生可以分成幾個項目小組，讓項目小組之間進行競爭比賽，可以提高學生完成任務的積極性。小組內部的成員需要教師進行有效調配，以保證任務順利完成。比如可以將動手能力強的學生安排為裝配員，電腦技術好的學生安排為程序員，管理能力強的安排為小組長，細心的學生安排為測試員。學生之間各盡其責，通力合作是完成任務的必要保證。

3.任務反思交流。在中學機器人教學中運用任務驅動式教學模式的根本目標是實現學生知識和能力的提升，而不是為了完成任務，任務結束后的反思和交流就必不可少了。教師可以展示每一個小組最終完成的作品，引導學生比較各小組作品的優缺點，以使各組之間的經驗得到交流。然后讓各小組內部進行討論總結他們自己作品的優缺點，改進提升方法。比如，制作感光機器人任務后，展示各個小組制作的機器人，學生會發現有的小組制作的機器人能夠對火焰強度做出判斷，根據火焰強度來確定停止的位置。學生會吸取其他小組的優點，并在自己小組制作的機器人中加入該項功能。

4.教師總結點評。學生的反思和交流形成的知識是碎片化的，碎片化知識對能力的提升效果不佳，還需要教師通過總結和點評等手段幫助學生形成系統的知識。教師可以對任務完成過程中用到的具體知識進行歸類講解，對機器人制作過程的細節問題進行點評，并作強調，最后形成知識體系網絡。如進行升降臺任務后，教師可以總結限位檢測程序的運用方法和兩個行程開關的綜合運用方法，并用PPT展示總結知識體系提綱，幫助學生記憶。教師還可以對學生的作品進行必要的點評，幫助學生認識到自己的學習情況。

任務驅動式教學模式在中學機器人教學中應用是有效的。教師在使用這種教學模式時，要注意探究任務的設計和任務的總結點評，保證學生學到的知識是系統化的，在學生合作完成任務的過程中，還要給學生必要的支持，幫助學生順利完成任務。（作者單位：江西省南昌市外國語學校）