以機器人為載體的綜合實踐活動課教學(xué)探究

馬瑞均

摘 要：《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》明確指出，要全面實施素質(zhì)教育，重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力。綜合實踐活動課倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。智能機器人對初中生有很強的吸引力，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性、能動性、創(chuàng)造性都會得到很好地發(fā)揮。經(jīng)過嘗試，構(gòu)建了較為合理的教學(xué)模式和評價機制，積累了豐富的課程資源，教師在教學(xué)研究中提升了教學(xué)科研水平，學(xué)生在實踐活動中，提高了自主學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞：智能機器人；綜合實踐活動課；教學(xué)探究

隨著新課改的實行，傳統(tǒng)的教育體制已經(jīng)不能適應(yīng)新時代的發(fā)展要求，以機器人作為載體的課程，具有很強的綜合性、實踐性，在教學(xué)過程中有著非常重要的作用。在課程教學(xué)的過程中，加入以機器人為載體的實踐活動，能夠激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動地投入到課程學(xué)習(xí)的過程中來，提高學(xué)生的實踐操作能力。因此，學(xué)校高度重視職能機器人教學(xué)方式，開展了以機器人為基礎(chǔ)的綜合實踐活動。

一、教學(xué)內(nèi)容的選擇

以機器人為載體的實踐探索活動，在初一年級開設(shè)一年時間。根據(jù)其實際活動的主要內(nèi)容，以及初中生對職能機器人的相關(guān)概念知識的了解情況，將教學(xué)內(nèi)容分為下面幾方面：第一，機器人的發(fā)展歷程；第二，機器人的結(jié)構(gòu)以及工作原理；第三，機器人設(shè)備硬件的改造和重組；第四，機器人的運行程序編程；第五，機器人活動具體內(nèi)容。

二、教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)建

（一）硬件保障

學(xué)校將機器人實驗室分成幾大功能區(qū)即教學(xué)區(qū)、實踐區(qū)、展示區(qū)、存儲區(qū)，該實驗室能夠滿足45名同學(xué)一起上課。在教學(xué)區(qū)域，在教學(xué)區(qū)，共有45臺計算機，各種類型的機器人共有2臺左右，并附有相應(yīng)的配套設(shè)備，方便學(xué)生們平常使用；實踐區(qū)域，配有專門的實踐設(shè)備即各種用于改裝重組的機器人；展示區(qū)域，主要是將學(xué)生自己完成的作品進(jìn)行展示等；存儲區(qū)域，主要是對學(xué)生的作品進(jìn)行保存。

除此之外，為了為教學(xué)提供更豐富的教學(xué)資源，學(xué)校加大對各種實踐資料，實踐設(shè)備的購買力度，并積極運用現(xiàn)代的多媒體技術(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)活動，同時還建立相應(yīng)的信息資源存儲系統(tǒng)，提高教學(xué)質(zhì)量和水平，提高信息管理，科技管理的服務(wù)作用。

（二）教師配備

將機器人作為教學(xué)基礎(chǔ)的綜合實踐課程，涵蓋很多學(xué)科，所以，學(xué)校配備的專職主管老師有1名，其他4名教師也都可以成為機器人綜合實踐教學(xué)的主管老師。其中4名主管老師的分配情況是2名老師主要任務(wù)是管理計算機專業(yè)，2名老師主攻物理。4名老師的主要工作內(nèi)容是對學(xué)生的課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置、制度活動項目、實踐器材設(shè)備的維護和管理等，并且要與各科其他老師的教學(xué)內(nèi)容和實踐相統(tǒng)一。在開展實踐活動的時候，如果學(xué)生遇到困難不能夠及時進(jìn)行解決的時候，就需要將相應(yīng)的問題整體出來，挑選一名老師來協(xié)助解決問題。

三、教學(xué)模式的構(gòu)建

在該教學(xué)活動過程中，學(xué)校堅持學(xué)生自覺主動學(xué)習(xí)和發(fā)展為主，重視學(xué)生的主體地位，構(gòu)成理論指導(dǎo)、實踐操作、成果演示的綜合型教學(xué)體制。

第一，理論指導(dǎo)主要是將機器人相關(guān)概念介紹作為主要講述內(nèi)容，理論指導(dǎo)課的開展涵蓋的內(nèi)容非常多，知識面光，因此，對于理論指導(dǎo)老師而言，不能僅僅局限于計算機老師講述，其包括數(shù)學(xué)、物理、機械制造、人工智能等各個領(lǐng)域的各種科技。因此，在對授課老師安排的時候，需要根據(jù)實際的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的掌握情況安排不同專業(yè)的老師來進(jìn)行講述。教學(xué)的主要步驟可以分成幾個環(huán)節(jié)：對新課內(nèi)容的導(dǎo)入，明確教學(xué)目標(biāo)；學(xué)生自主學(xué)習(xí)，老師知道；合作討論學(xué)習(xí)，鞏固所學(xué)知識；課堂總結(jié)，布置任務(wù)。

第二，實踐操作課程，是以學(xué)生為主體，老師知道學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)的方式來開展相應(yīng)的實踐活動。開展實踐活動的時候，各組成員之間要分工明確，將具體責(zé)任落實到每一個學(xué)生，讓學(xué)生都能夠各盡所能，對自己的工作負(fù)責(zé)，完成相應(yīng)的任務(wù)；合作討論學(xué)習(xí)，鞏固所學(xué)知識。這就需要小組成員之間各抒己見、共同探討、查找資料、老師指點等。同時，在合作學(xué)習(xí)的過程中，各組組長需要將小組成員遇到的問題做好記錄，將其及時向老師反映，老師針對學(xué)生的問題，進(jìn)行知識梳理，針對集中性加強的問題，在上課的時候需要安排專業(yè)的老師進(jìn)行講述。具體環(huán)節(jié)如下：明確學(xué)習(xí)任務(wù)，確定學(xué)習(xí)具體目標(biāo)；合作討論學(xué)習(xí)，找出問題，整理問題，老師指導(dǎo)。

第三，學(xué)生學(xué)習(xí)成果的展示也是通過小組合作的形式展示。在成果展示的時候，需要安排評委，對每一小組的成果給予適當(dāng)評價。評委需由每組成員代表和老師共同擔(dān)任，各小組應(yīng)該將成果通過同其他小組競賽的方式呈現(xiàn)出來。當(dāng)完成比賽之后，各小組需要安排專門成員作出理論闡述，在闡述的時候，各小組成員可以針對內(nèi)容提出問題。各小組成果展示完成后，老師需要根據(jù)實際情況給予評價，選擇出最優(yōu)秀的作品。

四、取得的效果

（一）教師方面

1.創(chuàng)新了教學(xué)思想，提高了科研水平

在實際的課程教學(xué)過程中，老師經(jīng)過反復(fù)的理論知識學(xué)習(xí)、活動探討，全面了解并掌握了以機器人為載體的綜合實踐活動的實質(zhì)內(nèi)容，在在教學(xué)方式上有了更深刻的認(rèn)識。不但能夠熟練運用計算機，并且對于機器人想聯(lián)系的課程內(nèi)容有了更深入的了解，創(chuàng)新了教學(xué)思想，提高了科研水平。

2.積累了豐富的教學(xué)資源

通過不斷地發(fā)展研究，對綜合實踐內(nèi)容的精心設(shè)置，每一個教學(xué)步驟，都以課題研究的有效、實用性為原則，在實踐探索中學(xué)習(xí)，改進(jìn)以及創(chuàng)新，積累了豐富的教學(xué)資源。

（二）學(xué)生方面

1.提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

在綜合實踐課程教學(xué)過程中，學(xué)生們可以不受傳統(tǒng)教學(xué)體制的約束，能夠自主進(jìn)行學(xué)習(xí)。在各種研究項目中，無論遇到什么樣的難題，學(xué)生都能夠隨時查資料，在自己無法解決的時候，向老師隨時提問。開展這樣的實踐活動，能夠激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，自主主動的進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.提高學(xué)生團隊合作精神

該綜合實踐活動的開展，主要是以學(xué)生為主體，自主以及合作討論學(xué)習(xí)為主要學(xué)習(xí)體制。通過綜合實踐活動的開展，學(xué)生通過小組合作學(xué)習(xí)的方式，針對相依你的學(xué)習(xí)任務(wù)互動交流，達(dá)到了合作學(xué)習(xí)的實際效果，同時也提高了學(xué)生的團隊合作精神。

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