農(nóng)村小學(xué)機(jī)器人教學(xué)助力學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展

☉茅 丹

由于農(nóng)村小學(xué)教育資源匱乏等問題，導(dǎo)致機(jī)器人教學(xué)無法更好地發(fā)揮其有效性。因此，如何更好地在農(nóng)村小學(xué)中開展機(jī)器人教學(xué)，以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展，是當(dāng)前小學(xué)教師需要重點思考的問題。本文將從以下幾個方面來進(jìn)行簡要探討，以期為農(nóng)村小學(xué)機(jī)器人教學(xué)帶來些許幫助。

一、設(shè)計趣味導(dǎo)入，激活創(chuàng)新興趣

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)一切的重要動力，但很多農(nóng)村小學(xué)的學(xué)生由于信息流通緩慢，對機(jī)器人教學(xué)了解甚少。因此，在機(jī)器人教學(xué)中，要想激發(fā)學(xué)生的好奇心，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，就必須先讓學(xué)生了解機(jī)器人到底是什么，有什么用途。并在此基礎(chǔ)上以更加趣味的方式來激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生更加主動地參與課堂學(xué)習(xí)中。例如，在課堂伊始，教師可以利用相關(guān)圖片或視頻告訴學(xué)生機(jī)器人到底是什么。這樣一來，學(xué)生們就會對機(jī)器人有一個直觀、具體的印象，在后續(xù)的學(xué)習(xí)和制作中，就能更加自如地控制機(jī)器人完成老師布置的任務(wù)，而且圖片和視頻也相對有趣，更能吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。［1］

例如，在教學(xué)《滅火機(jī)器人》這一課的內(nèi)容時，教師就可以在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)計一個充滿趣味的開場白，以此來吸引學(xué)生的注意力：“本周學(xué)校打算舉辦一場有關(guān)‘滅火’的競賽，但是這場比賽的參與者并不是在座的各位同學(xué)，而是我們的電腦機(jī)器人。現(xiàn)在老師已經(jīng)將比賽的裝備分給大家了，那么，在今天的課堂上我們就先來一次模擬比賽吧！首先，我們觀看一個“機(jī)器消防員滅火的視頻”，請同學(xué)們注意一下視頻中的滅火規(guī)則……”在教師的講述下，學(xué)生們對這個“機(jī)器人滅火”的比賽都充滿了好奇心，都非常專心地觀看視頻內(nèi)容，想要了解這是一個怎樣神奇的比賽。待學(xué)生們觀看完視頻之后，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行下一步的學(xué)習(xí)：“視頻播放完畢，現(xiàn)在大家都是一名合格的消防員了，請用你的裝備在有限的時間內(nèi)完成安裝以及滅火方案……”課堂上的每一位學(xué)生都非常積極，對這場“機(jī)器人滅火比賽”充滿了興趣，個個摩拳擦掌想要大展身手。教師正是通過趣味的導(dǎo)入，為學(xué)生營造了一個輕松、自在、充滿趣味的學(xué)習(xí)環(huán)境，充分調(diào)動了學(xué)生的參與積極性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新興趣，也為后續(xù)的機(jī)器人學(xué)習(xí)鋪墊了良好的基礎(chǔ)。

二、引導(dǎo)合作探究，樹立創(chuàng)新精神

機(jī)器人教學(xué)強(qiáng)調(diào)的是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理質(zhì)疑、自主思考以及動手實踐，這樣不僅有助于學(xué)生動手能力的提升，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，使學(xué)生樹立良好的創(chuàng)新精神。但在實際教學(xué)中，農(nóng)村小學(xué)由于場地和設(shè)備資源的限制，學(xué)生很少能經(jīng)常接觸到真正的機(jī)器人，更不用說進(jìn)行實踐操作了。因此，在教學(xué)中，教師應(yīng)該更多地為學(xué)生提供一些實踐操作的機(jī)會，讓學(xué)生進(jìn)行自主合作探究，在探究中進(jìn)行思考和反思，在促進(jìn)學(xué)習(xí)能力提升的同時，也能讓學(xué)生享受于機(jī)器人學(xué)習(xí)的樂趣中。［2］

例如，在教學(xué)《能識路的機(jī)器人》這一課的內(nèi)容時，教師就可以先引導(dǎo)學(xué)生大致了解一下這類機(jī)器人的基本知識，然后再鼓勵學(xué)生進(jìn)行合作探究。在探究中思考以下幾個問題：你知道機(jī)器人是依靠什么來進(jìn)行識路的嗎？還有沒有什么其他更好的辦法來幫助機(jī)器人識路呢？假如機(jī)器人要在十字路口按照指定的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)向，你能思考出更好的方法來幫助它轉(zhuǎn)向嗎？然后將你的方案告訴其他小組成員，并一起交流探討是否可行。學(xué)生們在教師的鼓勵下自主組成了以3人為一組的合作小組，并積極地投入到了合作探究活動中，教師則可以在學(xué)生探究的過程中進(jìn)行巡視觀察，在學(xué)生遇到難題時進(jìn)行及時的指導(dǎo)，以此更好地促進(jìn)學(xué)生的探究進(jìn)程。學(xué)生們最終在質(zhì)疑、思考和探究中提出了多種可行的創(chuàng)新方案，有效促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。再如，在教學(xué)《讓機(jī)器人動起來》這一課內(nèi)容時，教師也可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作探究，讓學(xué)生對機(jī)器人進(jìn)行組裝與調(diào)試，這個過程不僅可以提升學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力，也能鍛煉學(xué)生的實踐操作能力。教師正是通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作探究的方式，讓學(xué)生在親身實踐操作和思考中逐漸樹立良好的創(chuàng)新精神與團(tuán)隊合作精神，全面發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)科能力。

三、創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

機(jī)器人教學(xué)的一個重要意義就是能夠在訓(xùn)練中使學(xué)生逐漸形成良好的創(chuàng)新思維，從而更好地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)的農(nóng)村小學(xué)教學(xué)更加注重學(xué)生的技能獲得，導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)新思維得不到很好的培養(yǎng)。因此，教師在教學(xué)的過程中，更要積極探索各種有效的方法來激活學(xué)生的創(chuàng)新思維。如，創(chuàng)設(shè)合理的問題情境，將無形的思維融入情境中，讓情境帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行自主思考，讓情境激活學(xué)生的創(chuàng)新思維，最終更好地發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

例如，在教學(xué)《機(jī)器人運動》這一課的內(nèi)容時，教師就可以利用反向思維的方法，來激活學(xué)生的創(chuàng)新思維。比如，教師可以設(shè)計一個合理、趣味的問題情境來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反向思維的訓(xùn)練：“同學(xué)們，通常來說，要想提高機(jī)器人運動的速度，大家都會第一時間想到要加大馬達(dá)功率，這是一個正向的思維，那么，接下來就請同學(xué)們換個角度再思考一下，還有沒有其他方法能提高機(jī)器人運動的速度？”學(xué)生們在問題情境的引導(dǎo)下就會自然而然地從多個角度開始重新思考，有的學(xué)生在全面研究了各類影響速度的因素之后，就提出了“可以加大摩擦力的這一方法，這是因為若是地面光滑，那么，當(dāng)我們加大摩擦力時，就反而能使機(jī)器人在運動時更加快速和穩(wěn)定”，這正是通過反向思考得出的結(jié)論，學(xué)生們在反向思維訓(xùn)練的過程中就會逐漸激活自己的創(chuàng)新思維，在掌握相關(guān)技能的同時也更好地發(fā)展了創(chuàng)新能力。教師正是通過創(chuàng)設(shè)問題情境的方式，讓學(xué)生置身于情境中進(jìn)行反向思考。這樣，學(xué)生不僅找到了解決問題的更優(yōu)方法，還有效培養(yǎng)了創(chuàng)新思維，更加熱衷于信息技術(shù)的學(xué)習(xí)。

四、借助競賽活動，發(fā)展創(chuàng)新能力

機(jī)器人是一門綜合性較強(qiáng)的課程，它能將電子、計算機(jī)以及機(jī)械等相關(guān)知識有機(jī)地結(jié)合起來。隨著機(jī)器人比賽的遍地開花，農(nóng)村小學(xué)也應(yīng)該鼓勵學(xué)生參與各類機(jī)器人競賽，甚至可以在校內(nèi)自主舉辦機(jī)器人比賽，讓學(xué)生在比賽中查漏補缺，不斷完善自己的知識體系和技能，逐步提升創(chuàng)新能力。尤其是在農(nóng)村小學(xué)，很多家長不重視機(jī)器人課程，認(rèn)為學(xué)生研究機(jī)器人就是“玩物喪志”。通過機(jī)器人比賽，不僅能加強(qiáng)家長和學(xué)生對機(jī)器人課程的了解，改變固有觀念，還能更好地發(fā)展學(xué)生的信息技術(shù)興趣，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和科技素養(yǎng)的提升。

例如，學(xué)校可以專門組建一個機(jī)器人社團(tuán)，讓熱衷于機(jī)器人的學(xué)生參與進(jìn)來，代表學(xué)校參加各類機(jī)器人競賽，為學(xué)校贏得榮譽的同時，也能更好地促進(jìn)學(xué)生的信息技術(shù)能力，收獲良好的機(jī)器人教學(xué)效果?；蛘咭部梢栽谛?nèi)舉辦模擬機(jī)器人比賽，比如，機(jī)器人闖迷宮、機(jī)器人拔河、機(jī)器人分類等，讓本校和外校的學(xué)生共同參與到比賽中。學(xué)生們在比賽中體驗成功與失敗，發(fā)現(xiàn)自身的不足之處，還能學(xué)習(xí)到其他學(xué)校機(jī)器人團(tuán)隊的創(chuàng)新之處，從而不斷完善自身技術(shù)，促進(jìn)信息技術(shù)學(xué)習(xí)的全面發(fā)展。學(xué)生們在比賽中難免會遇到很多問題，在解決問題的過程中，創(chuàng)新能力也會逐步獲得提升。這樣教學(xué)與競賽并行的方法，更好地為學(xué)生提供了一個自主、合作和創(chuàng)新的學(xué)習(xí)平臺，給予學(xué)生更多學(xué)習(xí)上的支持，讓學(xué)生能夠在興趣的驅(qū)使下，更好地發(fā)展自己的創(chuàng)新能力，體驗到機(jī)器人學(xué)習(xí)的樂趣，提升學(xué)生的科學(xué)和信息素養(yǎng)，最終形成良性的教學(xué)機(jī)制，有效提高機(jī)器人教學(xué)的效率和質(zhì)量。

總之，機(jī)器人教學(xué)作為未來小學(xué)教育發(fā)展的重要組成部分之一，不僅有效豐富了農(nóng)村小學(xué)信息技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容，也有助于促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和科技素養(yǎng)的發(fā)展。作為小學(xué)信息技術(shù)教師，不僅要充分認(rèn)識到機(jī)器人教學(xué)的重要價值，更要營造濃厚的學(xué)科氛圍，助力學(xué)生樹立學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的興趣愛好，通過機(jī)器人教學(xué)更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力，為學(xué)生將來的發(fā)展打下扎實的科學(xué)基礎(chǔ)。