依托蘿卜圈虛擬機器人校本課程培養學生創新能力

吳德琴

關鍵詞：機器人教學;激發興趣;創新能力

【中圖分類號】G?642??????【文獻標識碼】A ??????【文章編號】1005-8877（2019）24-0039-01

機器人教育是開展創新教育的一個有效平臺，但機器人技術作為最前沿尖端的技術，由于經費、技術等原因難以在我們鄉村中學普及，機器人的成本比較高，在實際的教學中難以做到為每個學生配置一臺教育機器人，很多學生無法感受到它的魅力所在。內容豐富的蘿卜圈三維機器人設計平臺解決了這一現實問題，虛擬的軟件雖然只能讓學生通過電腦屏幕體驗，但搭建機器人的零件件件逼真，學生可以隨意組裝，再通過編寫程序便可以控制機器人完成各種動作，蘿卜圈仿真平臺游戲化的界面讓學生第一次接觸就被它深深地吸引了。將校本課程與蘿卜圈虛擬機器人教學相結合，能夠有效的結合虛擬機器人教學的特點來設置相應的教學活動和實踐活動，從而為學生創新能力的提升奠定基礎。

1.以教學任務激發興趣，樹立創新意識。

教學任務要有趣味性，能激發學生興趣，蘿卜圈虛擬機器人虛實融合，形象逼真，游戲化的場景能有效激發學生的學習興趣，引起探索知識的欲望，樹立創新意識。比如為了使學生能最直觀地了解灰度傳感器的作用，初級任務有循跡踢球，提高任務有公路狂奔，這些任務情境真實、富含趣味性，容易激發學生的興趣，由于蘿卜圈虛擬機器人軟件虛實融合，各部件的密度、質量、速度、加速度等類似各種現實物理屬性，能模擬真實的物體運動在發生碰撞、受力、摩擦等運動時產生出不同的運動效果。軟件創建的仿真場景中，黑色跑道兩側有白邊，白邊外有綠色的草坪及欄桿，遠處有高樓大廈，逼真的場景能一下子吸引學生的注意力，立刻就把學生引到教師設計的教學任務中，從而激起學生濃厚的學習興趣和主動探究的欲望。

2.明確教學目標，激發創新思維

蘿卜圈虛擬機器人校本課程的教學目標主要是在知識、技能、情感態度三個維度上制定。虛擬機器人教育具有綜合性、實踐性和創新性等特色;這些特色使得我們在蘿卜圈虛擬機器人校本課程開發中，將教學目標側重點放在技能和情感態度兩個目標維度上。

（1）知識目標使學生了解機器人的基本概念和工作方式，破除青少年對機器人的神秘感，為進一步學習機器人的有關知識奠定基礎。比如在學習搭建機器人時，“驅動”中有多種電機和輪子，每種都有屬性說明，文字說明相對抽象，可以讓學生自己選擇電機和輪子組裝，去跑一跑，直觀地對比有什么不同。

（2）技能目標。通過搭建機器人培養學生的動手能力、空間想象能力、協作能力和創造能力;通過為機器人編寫程序學習科學而高效的思維方式，提高邏輯思維能力、規劃能力，提高學生分析問題和解決問題的能力;在編寫程序和測試程序的過程中提高學生計算機的應用能力，培養學生的信息素養。通過分層技能目標不斷激發學生的創新思維。

（3）情感態度目標。搭建機器人和編寫程序時都可以培養學生的創新意識和創新精神。在機器人校本課程開設的過程中，機器人競賽是非常常見的一種實踐活動。每次運行后都可以查看成績和排名。為了取得好的成績，教師與學生之間，學生與學生之間都需要進行密切的溝通和合作，共同克服難關。在這一過程中，學生的合作創新意識自然而然的得到了培養和提升。

3.采用多種教學方法，培養創新能力

我們的機器人教育校本課程不是以知識為主要目標的，而是以技能和情感為主要目標，因此在教學過程中不能一味沿用傳統的講授式的教學方法，運用多種教學方法，突出學生的主體地位，為學生的想象和創新提供廣闊的空間。在教學過程中，要鼓勵和引導學生養成大膽想象、敢于質疑的學習精神，讓學生能夠將自己的想法通過搭建機器人編寫程序表達出來，從而培養創新能力。比如在學習足球射門時可以讓學生進入房間讓學生切身感受機器人光線傳感器的作用，體驗之后要求學生發揮自己的想象搭建機器人。

4.改革教學評價體系，提高學生創新能力

學生完成任務可以查詢系統打分，但學生之間存在差異，不是所有學生在規定時間內都能完成指定的任務，而這種終結性評價容易降低基礎較差學生的學習積極性，也影響了任務情境所激發出來的學習熱情的持續效果。因此，在虛擬機器人的教學中，學習評價要在完成任務的課堂教學過程中及時進行，不能都等學生完成所有任務后才進行評價。

比如在設計《無人駕駛技能賽》這一任務時，只為學生提供最短路程，得分較低，要想在比賽中拿高分，必須重新規劃路線，每避讓一次行人加20分，每次安全會車加5分，每飛車1次10分，在實踐過程中，同學們通過自制的項目完成并記錄每次的路線和得分，從中找尋規律不斷完善路線，在學生發現了新方法后，我就立刻對這幾名學生進行了肯定和表揚，并請他們演示和講解自己的程序，大家為他們鼓掌。這幾名學生在以后的學習中，表現的更加自信也更加努力地研究程序。可見，在教學中注重過程性評價，及時鼓勵創新，肯定學生的學習成果，會對學生帶來極大的鼓舞，增強他們的自信心和創造力。

蘿卜圈機器人校本課程的開展對于中學生創新能力的提升有著極其重要的作用，在課程的開展過程中，虛擬機器人的教學過程，強調自主性和開放性，教師應該以學生自己動手為主，讓學生在一種輕松有趣的創新氛圍下學習，使其真正成為學習、探索的主人，充分發揮學生的學習主動性，培養學生的創新能力，為我們創新人才的培養提供更廣闊的平臺。

參考文獻

[1]王自勇.機器人課程助力學生創新能力的發展[J].北京教育（普教版），2019（04）：90

[2]鄧靜.機器人課堂教學對小學生創新能力培養的研究[D].四川師范大學，2013