機器人教學中 培養學生團隊協作能力的策略

徐暉

摘要：初中機器人課作為以小組合作為主要教學形式的活動課程，對培養學生團隊協作精神、樹立健全人格、調理人際關系等都具有重要作用。本文旨在研究如何在機器人教學中培養學生的團隊協作能力，并形成有效策略。

關鍵詞：機器人教學;團隊協作;培養策略

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）06-0000-03

如今，機器人教育在教育領域開展得如火如荼，而機器人教學是以小組協作開展的教學活動，對學生協作意識、協作能力的培養是其重要的教學目標。因此，在了解學生學情的基礎上，在機器人教學中確定有效的協作方案、制訂明確的評價體系能助力學生形成良好的團隊協作能力。

● 掌握學生情況

筆者所在學校的機器人課程是以選修課的形式開展，為了掌握學生團隊協作能力的真實情況，開學之初，筆者使用問卷星對選修了機器人課程的學生開展了匿名的問卷調查。調查問卷總共設置四類13個題目。類別一：個人基本信息調查;類別二：對小組合作重要性的認知;類別三：對團隊協作實施措施的了解;類別四：團隊中應該有哪些角色以及對各角色的要求。

調查問卷返回50份，對各題統計結果進行分析可知，大多數學生愿意與他人合作完成任務或活動，并認為團隊協作在完成工作的過程中具有積極且重要的作用;但學生對團隊協作的具體實施、優秀團隊的基本要求，以及自己在團隊中擔任何種角色、如何做好這個角色尚不明確。

基于以上調查結果，筆者認為合作類課程的開設可以順利進行，但學生對個體角色定位、團隊協作完成工作的實施不明確性，要求教師在授課以及組織活動過程中制訂好明確的方案及評價體系來輔助學生完成教學任務，并能夠不斷提高協作意識與協作能力。

● 確定協作方案

1.確定小組人數

在上課之初，教師通過安排不同人數小組來完成“機器人搬運工”的設計與制作，此活動在沒有給學生任何關于團隊協作的提示下開展，觀察學生最原始的狀態。因受活動場地、設備數量以及學生人數等多種因素限制，安排二、三、五人組各三組。

筆者通過對學生的課堂活動以及任務完成度的觀察發現：在完成速度和質量上，三人組和五人組都有較好的表現，但五人組存在1～2個組員無事可做的現象，二人組內則表現出完成速度明顯較慢的問題。因此可知，三人為一個小組的學習、活動模式適用于機器人的課堂教學，有助于學生更好更快地完成活動和實驗任務。

2.平衡成員分配

在“機器人搬運工”的課堂活動中，教師還擔當了觀察員的角色，因小組成員隨機分配，導致組間差異較大，這不利于課堂活動的組織與開展，也不利于學生團隊協作能力的培養。一個團隊中的組織者需要統籌安排小組內的學習活動，同時對機器人的工作原理要有一定的認知度，而有些學生在小學階段有過機器人的學習經驗、班干部的管理經驗，所以可以安排這些學生擔任組長的職務，同時也平衡了各組之間的差異。

此外，筆者根據課堂觀察以及問卷調查結果，將具備相同能力的學生安排在不同的小組內，動手能力較強的學生主要負責機器人搭建，邏輯思維能力較強的學生主要負責程序編寫，表達能力較強的學生主要負責方案商討和匯報展示。學生相互之間不是獨立割裂的，而是在團隊協作的基礎上最大程度地發揮個人優勢和長處。

3.制訂協作目標

機器人課程具有綜合性、實踐性、復雜性等特點，教師只有調動起學生的主動性，讓學生參與活動，產生交互，才能產生更加多元化的理解與認識，豐富學生的認知世界。因此，在團隊協作學習的機器人課中，教學目標除了與機器人相關的知識與技能、過程與方法目標以外，還包括協作技能目標（三維目標中的情感態度與價值觀目標），即通過團隊協作需要學生掌握的協作技能技巧，學生將圍繞這三類目標開展相應的團隊協作學習活動。

教師作為課堂教學的主導者，要確定好課堂的教學目標，以便于學生做好目標規劃，開展團隊協作活動。例如，在《機器人大力士》一課中，三維教學目標為——知識與技能目標：了解顏色傳感器的作用，學會什么是閾值，掌握“反射光線強度”原理;過程與方法目標：能夠小組合作搭建顏色傳感器，多次嘗試學會使用col-reflect功能測量閾值，利用超聲波傳感器識別對方機器人;情感態度與價值觀目標：在小組合作中提高語言表達能力，能夠交流互助，共同完成機器人大力士的任務。

4.合理安排任務

團隊協作的目的就是要讓學生學會如何在團隊中工作，讓學生不僅要關注到任務本身，還要學會傾聽、善于交流、樂于表達等。所以，初期的任務安排考慮到要讓學生理解和體會團隊協作的重要性，教師在設計時可將任務劃分成具有較高關聯度的多個小任務，對整個任務而言，每個任務都是關鍵環節，缺一不可。同時，教師可將個別任務設置為平行進行，這樣有助于小組成員對整個任務流程有大致的了解。這樣安排任務，能讓學生體會到同伴的工作對自己或集體成就的重要性，同時，在完成任務的過程中鍛煉不同的能力。

● 制訂評價體系

在機器人活動中，學生最終要以作品或競賽的形式展現成果，要對小組的最終成果進行評價。而團隊協作能力作為機器人課程的重要培養目標，需由參與者自己在任務實施過程中做出個人評價;因此，評價體系可以分為結果性評價和過程性評價。

1.過程性評價

在課程實施過程中，在學生完成知識學習、技能訓練后，設定若干案例題目（設計、創造可完成某些任務的機器人，并進行展示），由各小組研究案例、思考設計、展開討論，制訂解決方案。在小組討論過程中，限定討論時間，并確定解決方案。在此過程中，教師充當旁觀者的角色，觀察各成員在討論過程中所扮演的角色、發言的邏輯和所起到的作用。

該評價過程由學生自評，分別從組織能力、表達能力、傾聽能力和分析能力四個指標來打分，詳細評價體系如上頁表1所示。

2.結果性評價

該類評價從不同角度來劃分指標，如硬件搭建的合理性、成品外觀的美觀性、程序的高效性以及項目的完成度等。此類評價針對團隊協作的結果，因此是以小組為單位來進行評價。評價表如表2所示。

在每次活動或任務完成后，要求各小組成員填寫該表。在學生活動過程中，小組成員針對自己的協作能力指標進行自評，在任務完成后，教師針對各小組的技能指標進行師評，并對比分析學生前后能力的變化。

該評價指標豐富了課堂活動，起到了驗證學習效果的作用。同時，學生通過觀看評價表中的各類指標，明確了團隊協作能力的構成要素，并知道自己在小組合作中應該怎樣積極主動地擔當團隊中的各類角色，幫助團隊更快更好地完成任務要求。

此外，筆者還在不同的活動中設計了多種學習日志，以個人為單位來填寫，納入學生的個人成長檔案，作為學習效果的參考依據。

● 驗證學習效果

經過一個學期的機器人課程學習后，筆者選取15次機器人制作活動，對小組成員協作指標的各項能力得分進行統計，隨機抽取不同小組共四名學生的統計結果進行分析，四名學生協作能力總得分均呈現明顯的上升趨勢。但不同學生的能力項發展不均衡，學生二總體得分偏低，但呈平穩上升趨勢，學生一的分析能力較其他方面能力更強，學生四的傾聽能力更強，學生三的四類協作能力都表現出較高水平，且學生一、二、四都呈現波動上升趨勢。筆者認為，經過更長時間的訓練后，學生的團隊協作能力會得到進一步加強。

● 總結

以小組合作為主要活動形式的機器人課程，對培養學生的團隊協作能力具有重要作用，但小組合作學習并非直接將任務交給學生，分組完成，而是要讓學生在小組中充分發揮自己的特長，勇于表達與溝通，善于傾聽與溝通。因此，教師要在初中機器人教學中，設置合理的教學策略，安排有利于培養學生團隊協作能力的有效方案，并在此基礎上，制訂豐富精準的評價體系，引導學生不斷完善自己，以使其適應當今社會對人才的需求。