基于“機器人+”項目式學習的信息技術教學實踐

張健平

（南京師范大學附屬中學新城初級中學，江蘇 南京 210000）

學生對機器人有特殊的情結，因此教師在信息技術課堂教學中引入“機器人+”輔助教學，可以為學生創(chuàng)造良好的學習環(huán)境。教師利用機器人進行現場演示、開展互動操作、組織競賽活動、創(chuàng)編學習課程，能夠激發(fā)學生的學習熱情和操作的主動性。機器人輔助教學的作用極為豐富，因此將機器人引入課堂是大勢所趨。為此教師要做好教學設計和組織，以為課堂教學注入豐富的動力，為學生帶來更多進行直觀學習的機會，如此可培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)。

一、利用機器人演示，創(chuàng)設教學情境

教師將機器人帶入課堂，能夠對學生的感官形成沖擊，如果還能夠利用機器人做一些演示活動，那勢必能夠帶來更多學習動機。機器人是人工智能的集中體現，具有很多智慧屬性，因此在項目式教學中，這些機器人可以幫助教師進行模擬實驗，如此可使學生直接感受到信息的應用價值。除此之外教師借助機器人開展課程講解和展示，還能夠創(chuàng)造良好的學習環(huán)境，如此學生的響應會更為主動，其調動作用也會更為突出。

例如在講授蘇教版八年級信息技術課“動畫基礎知識”時，教師要求學生介紹自己喜歡的動漫故事，學生對此都能積極回饋，并熱烈開展討論。然后教師搬出奧特曼機器人，讓機器人現場模擬動畫片中的奧特曼，如此課堂學習氣氛立刻就活躍起來了。隨后教師介紹學習內容，即GIF 動畫、FIash 動畫的特點和應用，并演示相關軟件的下載操作程序，然后組織學生分析動畫制作的原理，同時研究相關軟件的應用方法。為激發(fā)學生學習的主動性，教師還再次啟動機器人，讓學生觀察機器人的動作特點，并引導其自行設計動畫方案，以概括出動畫制作的主要步驟。在此過程中，教師利用機器人開展助學設計，現場進行直觀演示，并將動畫與現場表演相結合，成功激發(fā)了學生的學習熱情。

“機器人+”在課堂教學中有很多應用選擇，教師從激趣的角度進行設計，可為學生帶來更多學習啟示。一個最為簡單的機器人演示活動，就能為學科學習注入豐富的動力，進而可使學生在主動地觀看、思考和分析中，順利進入到動畫制作學習環(huán)節(jié)。

二、借助機器人平臺，開展操作實踐

學生對信息技術理論缺少主動學習的熱情，因此在具體的操作過程中會出現這樣或者那樣的問題。在項目化教學中，教師可讓機器人來完成相關內容，或者要求學生進行機器人程序設計，這些都能夠給學生帶來更多學習契機。在設計項目任務時，教師可與學生進行多種形式的互動，以逐漸達成共識，同時還需特別注意要讓學生參與機器人操作觀察活動，并為學生講解其中的一些原理，如此可幫助學生順利構建相關理論體系。

教師利用“機器人+”進行現場操作，能夠對學生形成更多感官沖擊，其助學效果也更為突出。例如在講授“網絡改變生活”一節(jié)時，教師可現場進行學情調查：“很多家庭都建立了智能家電應用系統(tǒng)，即家里都安裝了機器人控制平臺，如“小愛同學”，可以控制家里許多電器的開啟和關閉。現在請學生做一個介紹，看誰有相關應用經驗積累。”學生對此紛紛發(fā)言，課堂學習氣氛漸濃。然后教師參與到互動環(huán)節(jié)中，并引出新內容“網絡改變生活”，智能家居體系的建設，需要網絡的支持，也需要“機器人+”的加持。然后教師拿出一個控制器現場操作，并對“機器人+”的應用進行具體介紹。學生對這個內容都比較熟悉，因此能夠主動參與到互動交流活動中，介紹自己的生活經歷。對此教師應有意識地做好對接處理，即現場展示機器人，并演示操作，如此可給學生帶來更多進行直觀觀看的機會。

“機器人+”應用是網絡應用的重要組成部分。學生對網絡應用最為熟悉，對網購、網游、網聊等內容也有深刻的體驗。因此教師從“機器人+”應用的角度開展調動，其助學效果更為豐富。

三、組織機器人活動，培養(yǎng)互動興趣

教師將學生的項目式學習與機器人競賽相結合，是比較有創(chuàng)意的設計。即學生進入項目式學習環(huán)節(jié)后，教師要對項目內容進行細化處理，并提出具體要求，然后根據教育特點，設定活動程序。隨后教師再組織學生設計機器人比賽活動方案，以給學生提供將理論與實踐相結合的機會。學生對機器人應用非常感興趣，對此教師應組織學生做好前期學習，以為后面的方案設計提供理論支持。

教師借助“機器人+”開展助學設計，能夠創(chuàng)造更多學習契機。例如在講授“設置超鏈接”一節(jié)時，教師可利用多媒體介紹網絡超鏈接的應用，學生都有網游經歷，所以對其比較熟悉，都能夠順利進入到學習環(huán)節(jié)中。為調動學生探索的主動性，教師可拿出一款機器人，要求學生將機器人連接到網絡。學生大多沒有這樣的操作經歷，因此需要教師積極輔助，與其他學生一起研究以找到具體的連接方法，并在操作過程中歸納、總結出一些可行的方法，如此可激發(fā)學生的學習興趣。

學生對機器人缺少研究，對此教師可結合新知學習機會，設計相關訓練任務，以為學生提供更多進行探索的機會。如此可成功激發(fā)學生學習的主動性，其訓練效果也更值得期待。

四、創(chuàng)編機器人課程，拓寬學習視野

教師借助“機器人+”開展助學設計時，不僅要發(fā)揮其強大的展示功能，還要針對其設計原理，推出一些訓練任務，以讓學生通過編程設計，對機器人進行深入研究。教師有意識地設計一些延伸訓練任務，并在方法技術方面給予學生更多的支持，能夠幫助學生順利進入學習研究環(huán)節(jié)，進而可使其在創(chuàng)新、探索、學習中成長信息技術核心素養(yǎng)。

例如在講授“計算機程序并不神秘”一節(jié)時，教師可現場操控機器人，讓其完成各種動作，然后再引入需要學習的新知內容，并對程序語言進行具體分析。機器語言、匯編語言和高級語言，是程序語言的三大基本類型。機器人之所以能夠按照人們的指令開展行動，就是因為有一套完整的語言體系，能夠及時對人們的指令做出解析和判斷，以及必要的反饋和操作。為激發(fā)學生學習的主動性，教師還可設計一些編程任務，即利用計算機語言進行具體設計，然后通過具體操控進行驗證。

教師現場進行編程設計，利用機器人進行編程解讀，并設計具體的編程任務，可為學生提供更多進行探索的機會。學生對機器人操作有特殊的研究興趣，教師要抓住學生的這種學習心理進行教學設計，如此可成功激發(fā)學生的探究思維。

教師借助“機器人+”開展助學設計和組織，可為學生創(chuàng)造良好的學習條件。學生對“機器人+”有觀察、操作、研究的興趣，這本身就是難得的教學資源。因此教師要正視“機器人+”的助學作用，并適時引導學生進行相關學習和研究，利用機器人開展演示、操作、競賽、編程等活動，如此可使學生自然進入到學科核心，進而于真切的體驗中成長學科綜合能力。