小學機器人編程項目式教學實踐

陳雪

【摘要】項目式活動能讓學生利用課堂所學的知識，進行遷移、內化，讓原本單調乏味無趣的理論知識，通過實際發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題，能夠很好的吸引學生，激發(fā)學生的求知欲。學科融合智能課堂，無疑是錦上添花，讓學生在“學中做”，“玩中學”，真正實現(xiàn)品質教學。

【關鍵詞】創(chuàng)新教學;項目式教學;勞動教育實踐活動;品質教學

科技在發(fā)展，時代在進步，智能機器代替勞動力，將成為一股潮流。為了讓學生能夠把課堂所學的知識，應用到實際生活中去，把編程實踐融入課堂是非常有必要的。

一、巧設情景，活動創(chuàng)思維

（一）結合實際，設計趣味項目

很多發(fā)明創(chuàng)作都源于生活中的發(fā)現(xiàn)，結合生活實際，設計趣味項目，可以取得不一樣的教學效果。如，最近的植樹節(jié)，學校組織學生栽種了很多龍船花，老師可以帶領學生去澆水、打理龍船花。在照料龍船花的過程中，學生發(fā)現(xiàn)多片區(qū)的龍船花，打理起來也是有一定難度的。這時有學生提出可以利用智能機器去幫忙打理，這樣可以減輕負擔。同時，學生也想起了曾經(jīng)課堂所學過的機器人編程，是否可以利用課堂所學的知識設計一款機器人設備幫助管理龍船花呢？

這貼近學生生活的項目設計，大大的提升了學生學習的興趣、研究的動力，更能產生不一樣的學習效果。可想而知，有意義的情景氛圍是讓學生投入學習的首要條件。因此在設計項目前，可根據(jù)現(xiàn)實生活中的需要，最好是學生目前正好需要解決的問題來設計項目目標，這樣才能更好的調動學生的積極性。

（二）團隊合作，挑戰(zhàn)趣味任務

學生是發(fā)展中的個體，因此在設置任務時要具有一定的梯度性，只有讓學生在通過一次又一次的挑戰(zhàn)，收獲一次又一次的成就，學生才能體會滿滿的成就感，才有動力完成接下來的挑戰(zhàn)。而每一關的任務設置還需要有一定難度的提升，符合學生的成長發(fā)展需要，因為太簡單，很難激起小學生的積極性，而難度過大，會讓學生失去挑戰(zhàn)的動力，因此，合理的任務設置至關重要。下面以制作智能降溫澆水機為例：

1.確實設計需求。先讓學生觀察龍船花的生長過程，接著通過小組討論，商討出設計智能機器的需求都有哪些，最終得出需要設計一款智能降溫澆水的設備。有了想法，就可以開始動手操作了。

2.認識濕度傳感器。可以通過微課視頻來簡單介紹濕度傳感器。在認識傳感器的過程中，同學們沒有很好掌握濕度值的變量值，所以前期學習時，有點困難，幸好，有微課的簡單介紹，學生很快就掌握了濕度傳感器的使用。

3.濕度傳感器與微電腦的連接。在連接濕度傳感器時，也有同學出現(xiàn)了問題，因為濕度傳感器有兩個接口，一個寫著探針兩個字，一個沒有寫字，剛開始同學們以為隨便插都可以，可是開了電源并沒有反應，通過仔細觀察后，同學們都發(fā)現(xiàn)了，原來寫著“探針”的端口要連接探針，而沒有寫字的端口應該連接微電腦，調整過來后，濕度傳感器終于正常工作了。

4.智能降溫澆水機程序的編寫。程序的編寫其實是有據(jù)可跟的，教師可以先利用流程圖，給學生簡單的分析一遍，讓學生明白程序編寫的整體流程，然后在進行編程，測試。在編程的過程中也是遇到了各種各樣的問題。如：LED為什么沒有顯示溫度或者濕度，通過小組合作，互相審查，發(fā)現(xiàn)原來是顯示的變量沒有選對，后來通過調整為濕度變量（溫度變量），LED終于顯示正常了。

5.搭建智能降溫澆水機。程序編寫成功，并不代表能夠真正實現(xiàn)人工智能，還需要動手搭建合適的機器人，才能用人工智能解決生活中的問題。學生根據(jù)設備特點，以及程序的需求，小組合作，創(chuàng)意制作搭建智能降溫澆水機。在搭建的過程中并不順利，遇到了各種各樣的問題。如：電機轉動過多，而且也沒有停住，這該如何是好？有同學提出，把電機速度調小，把電機轉動時間調饅，通過嘗試發(fā)現(xiàn)，電機在澆水時，所停住的位置不夠穩(wěn)定， 并不能很好的實現(xiàn)澆水。這該怎么辦呢？這時有同學提出程序參數(shù)調整了幾次都不行，或許我們可以在機器人身上裝一個支架，卡住瓶子，那它就能停在想要的位置，進行澆水了。這果然是個好主意，通過協(xié)作改裝后，電機很好的讓瓶子停在了所在位置，進行澆水操作了。

任務設置，層層遞進，環(huán)環(huán)緊扣，讓學生感覺到有一定的難度，但是只要經(jīng)過探究學習，和小組之間的合作，就能突破難點，完成任務。

二、創(chuàng)建實景，實踐助成長

（一）成品實踐，品嘗趣味成果

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。把所做的成品拿到實際生活中去實踐操作，無疑是讓學生興奮的，因為當他們看到自己所努力做出來的成品，居然真的能解決生活中的問題，頓時感到滿滿的成就感，原來人工智能離自己那么近，而且還是自己能夠實現(xiàn)的，這也大大調動了學生學習創(chuàng)作的興趣。在實踐的操作智能降溫澆水機（圖2-1）時，同學們也發(fā)現(xiàn)了這臺設備存在的問題，如，不能根據(jù)溫度或濕度來實時移動，實現(xiàn)降溫澆水，這也引發(fā)同學們的思考，是否可以通過調整程序以及改裝實現(xiàn)更完善的智能降溫澆水機，這些以后的課程也可以繼續(xù)去挖掘、拓展。

（二）創(chuàng)新評價，體驗趣味成長

一次肯定的評價是對學生最大的鼓舞，學生作品是否完美不重要，重要的是學生在活動的過程中所學到的知識，所提升的能力，小小的進步，大大的動力。小學生都是發(fā)展中的孩子，因此我們要用發(fā)展的眼光去看待他們，在評價時應該注意多樣化，如，他們在組裝時，搭建的很好看，可以贊揚他們的審美能力好;當他們提出很好的建議時，可以表揚他們很有自己獨特的見解;當他們發(fā)現(xiàn)了關鍵問題所在時，可以贊美他們有一雙銳利的眼睛等。教師應該時刻注意鼓勵他們，讓他們在鼓勵中會慢慢的成長，每一個孩子都是獨立的個體，都會有不一樣的閃光點，而且還會給我們帶來不一樣的奇跡與驚喜。

綜合實踐活動能夠很好的讓學生把所學的知識應用到實際生活中去，真正的做到，學中做，玩中學，學生在活動中體驗，在經(jīng)驗中學習，在行動中改善，充分提升學生的問題解決能力，創(chuàng)新思維，科學素養(yǎng)以及綜合能力，實現(xiàn)共同成長。

【參考文獻】

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（特約編輯：羅良英）