“兒童至上”：機器人社團的理性回歸

胡婷婷

一、機器人社團推進的誤區

南京市上元小學（以下簡稱“我校”）機器人競賽社團于2017年正式成立，因設備資金等問題，受眾面偏小，主要面向的對象為四、五年級的學生。當時并沒有系統的課程體系，社團成立之初以競賽為主要內容。在學校的大力支持下，雖多次參加競賽，不斷取得突破，但也發現在平時的社團訓練中存在著一定的誤區。

1.學習內容的誤區

大多數信息技術教師都是因為競賽而接觸到機器人，在拿到一個官方方案后，只調試好程序是很難在競賽中獲得佳績的。簡單、結實、動作順暢且不易損壞的結構才是機器人競賽中獲勝的秘訣。

2.社團側重點的誤區

機器人社團的存在絕不只是為了比賽，扎實的結構基礎，細致而全面的程序講解，分工明確、高效的小組合作，加上充分的練習時間，學生在社團的學習過程中創新實踐等能力得到提高，才應該是機器人社團的宗旨和目標。

3.成員選拔的誤區

機器人教學活動具有實踐操作性和跨學科性，在社團選拔階段，教師大多會傾向于興趣濃厚、動手能力強、數學成績優異、邏輯思維能力強的學生，但容易忽視家長的態度。如果家長支持孩子進行機器人的學習，則是錦上添花；若得不到家長的支持，家長們會不太理解教師的工作，可能在日后的訓練參賽中出現學生臨時退賽等突發狀況。

二、延時服務與機器人社團的遇見

1.核心理念：發揮“兒童在場”新價值

延時服務的關鍵之一是發展學生的興趣特長。學生社團作為發展學生興趣特長的重要途徑，是落實延時服務策略的重要載體之一。結合學校“兒童至上、生態多元”的辦學理念，機器人社團作為“兒童在場”的重要培養內容，以兒童為本，多元開發，為學生的全面發展制定了詳細的規劃與落實方案。

2.社團舉措：把握“學、賽契合”新導向

機器人社團由原來主要面向四、五年級學生，改為面向全校學生開放。采用問題導向式、項目式研究、主題研究性學習等教學模式，讓學生以團隊形式開展學習與實踐，充分利用小組頭腦風暴、思維可視化模型、模擬性決策和問題求解學習活動等“腳手架”促進學生思維提升，幫助學生成長為一個自主的學習者、思考者、合作者、創造者。近幾年，機器人社團在區電教中心和學校的支持下陸續采購了VEX、樂高EV3、Spike、中鳴等多套件設備，加上專用場地的擴充，為機器人教育工作提供了優質的育人環境。社團4位指導教師由信息科技組教師擔任，他們有豐富的競賽經驗，平時重點負責課程的理論授課、競賽的技術指導等。同時定期邀請相關品牌專業指導顧問來校開展培訓學習。目前，學校機器人社團是全校眾多學科中課時量最多的服務型社團。以往社團活動時間每周只有一小時，學生的學習缺乏延續性。延時服務開展后，機器人社團每周活動時長為1小時50分鐘，學生有充分的學習和研發時間。

3.重構課程：落實“多元化”新社團

普及性機器人社團以激發培養學生的興趣愛好為主，基礎社團普及性課程以通過圖形化編程平臺學習趣味性編程為主，讓學生初步理解編程概念；進階式機器人社團選擇了樂高機器人或開源硬件的學習，學生通過接觸拼搭學習機械結構，慢慢了解各種傳感器的概念及應用、規劃性程序設計；競賽型機器人社團以歷年各類競賽主題的模擬競賽課程為主，如中鳴的超級軌跡賽、機器人創新挑戰賽等模擬課程，學生利用已掌握的基礎編程知識，結合團隊合作，體驗勇于拼搏、不斷進取的精神，從中學會正確面對成功和失敗，訓練學生在競賽時所需要的良好品質。

這3種社團課程相互聯系、相互促進，其中，機器人普及課程面向全體學生，是課程體系的基礎和保證；進階式機器人社團是參賽后備團，是課程體系的發展和亮點；競賽型機器人社團是參與各種機器人競賽的成員，是課程體系的中堅力量，同時輔助教師指導后備成員。

經過反復研討，團隊教師深化了編程教程和機器人教育的融合，主要設計了如下頁表1所示的教學內容。

表1 上元小學機器人社團教學內容

三、“兒童至上”機器人課程對于能力培養的重新建構

1.設計能力的培養：從“設計經歷”到“設計經驗”

筆者多次執教信息教材的編程單元，似乎一次比一次“順利”，可往往到編程單元執教結束，學生創作起來還是困難重重。這樣的情況，在社團中同樣存在。社團教學活動中，注重“創新設計”實踐活動，“順化”設計經驗。教師需要重視拓展實踐活動，設計、組織好每一個拓展實踐編程活動，培養和引導學生積極參與“創新設計”實踐活動，這樣的活動，過程性收獲往往重于結果性成品，這個過程是學生積累設計生活經歷、順化設計經驗的重要載體。如Spike結構入門設計課“顏色指示器”，該課的程序相對簡單。教師出示設計要求：在擺放臺上分別擺放4種不同的顏色塊，讓Spike電機指向相應顏色塊，同時主控上的屏幕實時顯示顏色英文信息。學生以4人小組為單位，對照學習單從硬件的選擇、指示色塊及擺放臺的設計、總體布局的安排等方面進行設計開發，完成了不同的指示器結構，還有小組設計了6種顏色指示器。

2.團隊合作能力的培養：“合作學習+協作互助”的策略

課堂管理中，教師秉持協作互助學習的理念，先將學生分組，小組成員分為“駕駛員”和“領航員”的角色，在教師提出復雜任務時，學生進行小組討論。駕駛員負責編程工作，領航員負責檢查錯誤、改善結構方案，二者的角色在適當的時候可以互換。如“智慧工廠”主題模擬訓練中，在抽換新任務后，兩名成員分工協作：駕駛員制定行走路線，領航員則根據路線方案，思考其中可能存在的問題及任務失敗的原因評估，這樣才能在短期內制定合理的方案，將個人和團隊成果最大化。

3.問題解決能力的培養：“結構為先+程序貫通”的策略

與普及性機器人課程不同，從進階式課程開始，每一節機器人社團課中，都設立“結構分析”與“拓改結構”環節。通過基礎實例的交流讓學生了解不同結構的優、缺點，在拓展延伸環節，讓學生根據任務分析，在原有結構的基礎上自主嘗試搭建新的結構。基本結構至少需要學習一年左右，只有熟練地掌握這些基本結構，并由此衍生出去，才有可能搭建出精妙復雜的機器。

4.教師指導能力的提升：“競賽總結+深入學習”的策略

每一次競賽都是一次自我提升的機會，每個賽季結束后，社團教師都會集中開展總結分析會。同時，將競賽的經驗總結融入個人案例的剖析、論文的撰寫。社團的每位教師都有自己的研究課題，信息科技組也成功申獲了區級集體課題。我們相信，及時的反思對教師的深層次課堂教學研究有一定的內驅力。