在動(dòng)手做中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

摘要：我校是科技特色學(xué)校，機(jī)器人在我校學(xué)生科技活動(dòng)中起到了靈魂作用。本文通過(guò)我校機(jī)器人活動(dòng)的一些探索和實(shí)踐全面分析了機(jī)器人活動(dòng)在動(dòng)手做中對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人活動(dòng)；科學(xué)意識(shí)；科學(xué)能力；創(chuàng)新精神

中圖分類(lèi)號(hào)：G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-3315(2011)2-093-001

一、機(jī)器人活動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)

1.參與意識(shí)

心理學(xué)研究表明，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，具有強(qiáng)烈的參與意識(shí)與自尊心，教師要充分利用這個(gè)因素，熱情鼓勵(lì)，精以誘導(dǎo)他們最大限度地參與教學(xué)過(guò)程，使他們真正成為學(xué)習(xí)的主人。當(dāng)今小學(xué)生有很強(qiáng)的依賴(lài)心理，跟隨老師慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，沒(méi)有掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)。老師說(shuō)什么學(xué)生就做什么，沒(méi)有真正參與教學(xué)過(guò)程，也就是說(shuō)參與意識(shí)差，被動(dòng)學(xué)習(xí)。在機(jī)器人課堂中，教師主要以布置任務(wù)的方式，讓學(xué)生自己動(dòng)手去做，動(dòng)腦去想，使學(xué)生真正的參與其中。教師將孩子領(lǐng)進(jìn)課堂以后，將課堂完全交給學(xué)生，教師的作用只是一個(gè)組織者。

2.合作意識(shí)

我校的機(jī)器人活動(dòng)主要是采取班級(jí)和小組活動(dòng)相結(jié)合的方式進(jìn)行授課的。也就是將班級(jí)里的成員按照任務(wù)或者比賽的需要分成兩個(gè)人一組，三個(gè)人一組甚至四個(gè)人一組都可以。這種組織形式是一種合作性質(zhì)的，要求學(xué)生分組進(jìn)行，互相協(xié)作。例如：機(jī)器人FLL項(xiàng)目，它是一個(gè)傳統(tǒng)項(xiàng)目，要求四個(gè)人一個(gè)小組，他們分別負(fù)責(zé)不同的任務(wù)，一個(gè)同學(xué)負(fù)責(zé)搭建機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)人負(fù)責(zé)編寫(xiě)程序和參賽，還有—個(gè)人負(fù)責(zé)將小組里的工程設(shè)計(jì)方案成文。四個(gè)人各盡其職，各出其力，缺一不可。四個(gè)人中有場(chǎng)上的英雄，也有幕后的巾幗，軍功章里有你的一半也有我的一半，這樣非常有利于孩子們培養(yǎng)集體意識(shí)，團(tuán)隊(duì)合作精神。2006年5月，我們參加了省的機(jī)器人大賽，這次比賽學(xué)生充分發(fā)揮了小組合作的精神，有困難大家?guī)停〉昧朔浅：玫某煽?jī)，學(xué)生們的合作意識(shí)大大增強(qiáng)。如果沒(méi)有學(xué)生之間的這種合作意識(shí)，那么這個(gè)小組或者集體就會(huì)變得死氣沉沉。沒(méi)有生機(jī)。

3.競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)

在機(jī)器人活動(dòng)中學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的合作精神，并不是否認(rèn)競(jìng)爭(zhēng)。小組中以合作為主，而小組間就要以競(jìng)爭(zhēng)為主，沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)就沒(méi)有進(jìn)步。活動(dòng)中的每個(gè)任務(wù)，最后都以比賽來(lái)決出勝負(fù)，這樣為了贏得最后的勝利，每個(gè)小組的組員都會(huì)想盡辦法，為小組而奮斗，充分激發(fā)了學(xué)生的好勝心和集體榮譽(yù)感。在競(jìng)爭(zhēng)中不知不覺(jué)增進(jìn)了彼此的了解和友誼，加強(qiáng)了人與人交往的更多技能。小組之間平等、民主、和諧關(guān)系逐步確立，為今后更加密切合作和展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)造了可能和條件。

二、機(jī)器人活動(dòng)，提高學(xué)生科學(xué)能力

人的能力是多方面的，有觀察力、思維力、動(dòng)手能力等等，有些來(lái)自于先天的遺傳，但是更多的來(lái)自于后天的培養(yǎng)。機(jī)器人活動(dòng)的關(guān)鍵在于能力和科學(xué)方法的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思考能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力，要求學(xué)生掌握發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法。有助于培養(yǎng)具有扎實(shí)基礎(chǔ)、一專(zhuān)多能、適應(yīng)性強(qiáng)的復(fù)合型人才，以適應(yīng)高速發(fā)展的社會(huì)需要。可以說(shuō)機(jī)器人科技活動(dòng)對(duì)學(xué)生能力的提高起到了必不可少的作用。

1.觀察能力

機(jī)器人活動(dòng)的最初階段是給孩子們大量的搭建圖片和一些比賽成果圖，讓他們根據(jù)這些圖片，將眼前的各種各樣的機(jī)器人積木變成圖片中的形狀。圖片中的一點(diǎn)點(diǎn)的小疏忽都可能導(dǎo)致整個(gè)搭建的失敗，所以在搭建的過(guò)程中，他們都必須仔細(xì)的觀察每一個(gè)步驟。大大培養(yǎng)了學(xué)生敏銳的洞察力，善于觀察任何事物的能力，掌握科學(xué)的觀察方法，能夠多層次、多角度、全面完整地觀察事物，為提出問(wèn)題和解決問(wèn)題打好基礎(chǔ)。

2.思考能力

思考能力，即通常所謂“思維能力”，是指人們?cè)诒硐蟆⒏拍畹幕A(chǔ)上進(jìn)行分析的一種能力。在機(jī)器人活動(dòng)課的時(shí)候，常用的模式是搭建——編程——調(diào)試運(yùn)行，在這個(gè)過(guò)程中，要求學(xué)生邊動(dòng)手邊思考，具備思考問(wèn)題的能力。在思考問(wèn)題發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的基礎(chǔ)上能夠?qū)C(jī)器人進(jìn)行改進(jìn)、調(diào)試，在這一過(guò)程中培養(yǎng)了學(xué)生勤于思考、樂(lè)于動(dòng)腦的好習(xí)慣，對(duì)他們掌握正確分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法極有幫助。

3.實(shí)踐能力

這類(lèi)實(shí)踐活動(dòng)是讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題或在實(shí)踐中驗(yàn)證學(xué)科知識(shí)的能力。如在機(jī)器人活動(dòng)中有一個(gè)關(guān)于齒輪比的研究，在課上，我只提出了這樣一個(gè)問(wèn)題，大齒輪帶動(dòng)小齒輪與小齒輪帶動(dòng)大齒輪有什么不同，然后讓學(xué)生自己動(dòng)手去搭建機(jī)器人研究。在實(shí)踐的過(guò)程中，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)小齒輪帶動(dòng)大齒輪的力量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大齒輪帶動(dòng)小齒輪，但速度卻慢了很多，并且開(kāi)始利用這一發(fā)現(xiàn)讓小車(chē)試著爬坡，成功解決了小車(chē)爬坡難的問(wèn)題。教師在實(shí)踐過(guò)程中只需要引導(dǎo)學(xué)生在搭建、編程、調(diào)試、運(yùn)行中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)，從而有效地培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)。因此，機(jī)器人活動(dòng)的特點(diǎn)就是重視學(xué)生的實(shí)踐，它能讓學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手操作，提高實(shí)踐能力。

4.發(fā)明創(chuàng)造能力

創(chuàng)造力是觀察力、思維力與實(shí)踐能力的升華。創(chuàng)造性思維是指善于運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)分析、研究面臨的事實(shí)和問(wèn)題，從而創(chuàng)造性地解釋這些事實(shí)和解決這些問(wèn)題的新途徑新方法和新結(jié)論的一種優(yōu)良的心理素質(zhì)。機(jī)器人活動(dòng)就是一種充滿(mǎn)創(chuàng)造性思維的活動(dòng)，學(xué)生一旦進(jìn)入狀態(tài)，就會(huì)爆發(fā)出無(wú)限的創(chuàng)造火花。例如：我省每年的機(jī)器人大賽中都有一項(xiàng)比賽就是即興賽。就是由大賽組委會(huì)在比賽的當(dāng)天出示賽題，在沒(méi)有任何教練員在場(chǎng)的情況下，學(xué)生自主地進(jìn)行設(shè)計(jì)、搭建、編程和調(diào)試，時(shí)間為一個(gè)小時(shí)。在這個(gè)活動(dòng)中，學(xué)生的創(chuàng)造性得到充分發(fā)揮。他們可以充分發(fā)揮想象，把自己的想法通過(guò)機(jī)器人零件進(jìn)行搭建，實(shí)現(xiàn)自己的想法。在這個(gè)過(guò)程中，沒(méi)有現(xiàn)成的解決問(wèn)題的途徑，僅僅用過(guò)去所學(xué)到的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是不能解決問(wèn)題的。從而使學(xué)生的創(chuàng)造性思維得到鍛煉和提升。學(xué)生不僅能夠借鑒已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，而且必須學(xué)會(huì)在此基礎(chǔ)上發(fā)明創(chuàng)造，創(chuàng)造出別出心裁、富有新意的機(jī)器人來(lái)，幫助人類(lèi)完成一些工作有危險(xiǎn)的活動(dòng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]科技教育的創(chuàng)新——在行動(dòng)，機(jī)器人教育月刊

[2]黃新太，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力