機(jī)器人課程助力學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展

王自勇

多年來(lái)，學(xué)校在科技創(chuàng)新教育方面進(jìn)行了深入的實(shí)踐探索，取到了較好的成績(jī)。本文以機(jī)器人教育為例，簡(jiǎn)要談?wù)剬W(xué)校在科技創(chuàng)新教育方面的探索。

學(xué)校針對(duì)不同學(xué)生的層次、水平、興趣愛(ài)好和發(fā)展目標(biāo)，開(kāi)發(fā)了四種機(jī)器人課程。在初中一年級(jí)開(kāi)設(shè)校本必修課程“機(jī)器人結(jié)構(gòu)與程序設(shè)計(jì)”，讓學(xué)生了解機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，學(xué)會(huì)組裝機(jī)器人，并學(xué)習(xí)NXT2.0程序設(shè)計(jì);在初中二、三年級(jí)開(kāi)設(shè)校本選修課程“RobotC”，讓學(xué)生學(xué)習(xí)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì);在高中一、二年級(jí)開(kāi)設(shè)校本選修課程“Labview2009”，讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)Labview2009實(shí)現(xiàn)對(duì)NXT與NI機(jī)器人的控制;在高中二年級(jí)開(kāi)設(shè)國(guó)家選修課程“簡(jiǎn)易機(jī)器人制作”，讓學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)及其控制程序、單片機(jī)與控制電路、單片機(jī)與傳動(dòng)機(jī)械，并給學(xué)生提供運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作的機(jī)會(huì)。

為保證機(jī)器人教學(xué)的質(zhì)量，學(xué)校教師在觀摩了大量中外機(jī)器人教師教學(xué)案例的基礎(chǔ)上，參照澳大利亞機(jī)器人教學(xué)課程，結(jié)合中國(guó)學(xué)生的特點(diǎn)，構(gòu)建了“二方式、四環(huán)節(jié)”的機(jī)器人教學(xué)模式。“二方式”是指團(tuán)隊(duì)合作方式和體驗(yàn)式學(xué)習(xí)方式。團(tuán)隊(duì)合作方式是指，以活動(dòng)小組為單位共同完成一個(gè)作品，學(xué)生在完成作品的活動(dòng)中建構(gòu)起相關(guān)的知識(shí)。體驗(yàn)式學(xué)習(xí)方式是指，制定與學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境相符合的教學(xué)目標(biāo)，確定學(xué)生感興趣且有親近感的問(wèn)題，讓學(xué)生以自然和實(shí)踐的方式來(lái)體驗(yàn)學(xué)習(xí)。“四環(huán)節(jié)”是指聯(lián)系、建構(gòu)、反思和延續(xù)。“聯(lián)系”指的是，教師在每一課程中以學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作為新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生從原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中生長(zhǎng)出新的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。“建構(gòu)”指的是，在機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與搭建過(guò)程中，學(xué)生以小組為單位，經(jīng)歷觀察、分析、交流、解決問(wèn)題等過(guò)程，建構(gòu)自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。“反思”指的是，學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思，發(fā)展自我控制能力。“延續(xù)”指的是，通過(guò)課堂展示、學(xué)生評(píng)價(jià)、教師點(diǎn)評(píng)、討論等方式，擴(kuò)展學(xué)生思路，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步改進(jìn)機(jī)器人，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入一個(gè)積極的學(xué)習(xí)循環(huán)。

為推廣和深化機(jī)器人教育，學(xué)校開(kāi)展了豐富多彩的活動(dòng)。比如，學(xué)校通過(guò)在每年的“科技節(jié)”活動(dòng)中專(zhuān)設(shè)3-5個(gè)機(jī)器人競(jìng)賽項(xiàng)目、運(yùn)用“機(jī)器人”解決實(shí)際問(wèn)題的研究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目和“機(jī)器人作品展示活動(dòng)”等方式，普及機(jī)器人知識(shí)，發(fā)現(xiàn)競(jìng)賽人才;組建“機(jī)器人俱樂(lè)部”，利用社團(tuán)活動(dòng)時(shí)間開(kāi)展機(jī)器人專(zhuān)項(xiàng)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練活動(dòng)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)合作能力和創(chuàng)新能力;在寒暑假期間，針對(duì)競(jìng)賽要求，我們集中時(shí)間開(kāi)展“機(jī)器人冬（夏）令營(yíng)”學(xué)習(xí)和訓(xùn)練活動(dòng)，選拔競(jìng)賽人才和機(jī)器人專(zhuān)業(yè)后備人才。

編輯 _ 李剛剛