淺談小學科學創(chuàng)新教學

摘要：機器人教育是目前創(chuàng)新教育最熱的一詞，隨著科技的不斷發(fā)展與進步，機器人教育也順利走進了小學校園，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力方面發(fā)揮了很大的優(yōu)勢。小學生正處在創(chuàng)新能力及科學思維快速發(fā)展的時期，鼓勵小學生積極投入到機器人實踐活動中，使學生對機器人相關問題進行思考，努力挖掘小學生的內在潛能，從而有效培養(yǎng)小學生的創(chuàng)新思維能力。本文就從“機器人”走進科學課的角度來分析如何優(yōu)化機器人教學，培養(yǎng)小學生的創(chuàng)新思維，希望能為相關教育工作者提供有益參考。

關鍵詞：小學科學;機器人教學;創(chuàng)新思維;優(yōu)化策略

機器人是一門具有高度綜合滲透性、創(chuàng)新實踐性、前瞻未來性的教育課程，它能讓學生像工程師一樣獨立思考并參與設計，還能像科學家一樣動手操作，動腦設計，全面提升學生的創(chuàng)新能力。機器人教育中蘊含著豐富的教育資源，在小學科學中開展機器人課程，不僅能弘揚科學技術，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，還能讓學生通過機器人的創(chuàng)新設計，鍛煉其思維能力，提高其知識技能運用能力。機器人教學具有趣味性、實踐性和科學性于一體的創(chuàng)新實踐活動，非常受小學生的歡迎。培養(yǎng)了小學生的創(chuàng)新思維能力，促進小學生綜合素養(yǎng)得到有效提升。基于此，筆者從以下幾方面談談自己對“機器人”走進科學的認識與看法，并提出幾點優(yōu)化策略，以及對學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)有一定幫助。

一、 激發(fā)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

心理學家皮亞杰曾經說過：“一切有效的工作必須以興趣為前提。”隨著機器人走進小學科學課堂，學生對機器人的學習產生了濃厚的興趣，因為機器人是當前時代中最富有挑戰(zhàn)性的一種科技活動，由于小學生正處在對很多事情好奇的階段，好奇是驅動他們對事物探索的主要動力，很多發(fā)明都是從好奇開始的，好奇極大地提高了學生對機器人的研究興趣。為了保護小學生的好奇心，在小學科學中開展機器人教學，教師首先要做的就是為學生營造充滿好奇的氛圍，激發(fā)學生的興趣，以促進學生積極主動地參與到機器人學習中，激發(fā)學生與眾不同的創(chuàng)新思路，從而培養(yǎng)小學生的創(chuàng)新意識。

例如，在學習《運動的快慢》這一課時，為調動學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，筆者先給學生觀看了物體運動速度的變化，并結合教學內容進行機器人教學，具體而言：首先將學生分成幾個不同小組，設置1米無障礙路程，讓學生計算出機器人通過這段路程需要行走的步數(shù)，從而引導學生如何對機器人進行編程;然后設置2米有障礙的路程，需要機器人繞過障礙物，走到終點，引導并教授學生編程方法;最后是讓每個小組做好的機器人進行比賽，看一看哪一組做的機器人能在最短的時間內順利到達終點，那么就是哪個小組勝利。教師根據(jù)每個小組做的機器人比賽時間和穿越障礙物的順利程度進行評價，并對表現(xiàn)好的小組給予表揚，對其他小組給予鼓勵，引導學生用時長短的奧秘。在這樣的教學活動中，不僅充分調動了學生的學習興趣，還使學生對機器人學習充滿了熱情，讓小學生在機器人學習與問題分析中，使其綜合能力得到有效提升，且提高了小學科學的教學效率，培養(yǎng)了小學生的創(chuàng)新意識。

二、 自主探究，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

自主學習空間是促進學生創(chuàng)新思維有效發(fā)展的關鍵，為此，在小學科學的機器人教學中，教師要注重為學生營造良好的自主學習空間，根據(jù)小學生對機器人強烈的好奇心與學習需求，引導學生對機器人問題自主探究，以便對小學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在機器人教學中，由于小學生剛學習機器人時間不長，我們可讓學生通過模仿機器人的創(chuàng)作來理解機器人的運行原理，這種模仿創(chuàng)作相對比較直觀，符合小學生的認知規(guī)律，便于學生對機器人抽象工作原理的理解。在機器人學習過程中，教師要靈活采用教學方法，以促進學生創(chuàng)新思維發(fā)展為基礎，鼓勵學生自主探究，大膽創(chuàng)作，從而將培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維落到實處。

例如，在《行走機器人》這一課教學過程中，教師可先讓學生自己開動腦筋想一想，如何才能設計出一個會走路的機器人？不同的學生有著不同的思維，所以他們的設計思路也會不同，有的學生想到了設計一個有腳的機器人，有的學生想到了用“履帶”行走的機器人，還有的學生想到用“車輪”來幫助機器人行走等等。接著讓學生展開討論，以獲得更廣闊的思考思路，討論之后讓學生自由結合小組，以便學生的創(chuàng)新思維更好地運用到機器人設計中。

三、 勤于實踐，提升創(chuàng)新能力

實踐是檢驗真理的唯一標準。因為在機器人教學中，學生有了創(chuàng)新想法，就需要引導學生進行實踐，將想法與實踐結合起來才能提高其能力，否則就是空想。而有的學生覺得只有自己學習了機器人工作原理才能創(chuàng)作出機器人來，事實并非如此，學生完全可以在觀察、分析并發(fā)現(xiàn)問題之后，帶著疑問進行實踐，這樣不僅能幫助學生在實踐中找到答案，還能促進學生將理論與實踐相結合，通過動手操作來獲得知識技能，從而提高其創(chuàng)新實踐能力。

例如，在《避障機器人》活動中，本來給學生展示的機器人只能簡單地避開障礙物并后退，但學生覺得機器人遠不止這些功能，它還可以擁有更多功能，因此，有的學生想嘗試做一個可跨越多個障礙物的機器人，這時學生就要思考“怎么才能使機器人像我們騎車子一樣，拐彎跨越障礙物然后繼續(xù)前行呢？”于是學生就有了機器人設計思路：給機器人設計一個轉圈動作。通過學生的實踐不僅加深了學生對機器人知識認識程度，還讓學生在實踐中迸發(fā)出更多創(chuàng)作靈感，極大地提高了學生的創(chuàng)新實踐能力。

總之，機器人走進小學教育是素質教育發(fā)展的必然趨勢，在小學機器人教學中，教師應充分利用機器人進行科學教育，激發(fā)學生自主探究熱情，促使學生積極投入到機器人動手實踐中，從而將小學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)落到實處。鼓勵學生與他人合作探究，充分發(fā)揮機器人的優(yōu)勢，使其成為培養(yǎng)小學生綜合創(chuàng)新能力的重要工具。

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作者簡介：

侯金河，福建省南安市，福建省南安市第三實驗小學。