在動手做中培養學生科學素養

摘要：我校是科技特色學校，機器人在我校學生科技活動中起到了靈魂作用。本文通過我校機器人活動的一些探索和實踐全面分析了機器人活動在動手做中對學生科學素質的培養。

關鍵詞：機器人活動；科學意識；科學能力；創新精神

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315(2011)2-093-001

一、機器人活動，增強學生科學意識

1.參與意識

心理學研究表明，學生在學習過程中，具有強烈的參與意識與自尊心，教師要充分利用這個因素，熱情鼓勵，精以誘導他們最大限度地參與教學過程，使他們真正成為學習的主人。當今小學生有很強的依賴心理，跟隨老師慣性運轉，沒有掌握學習的主動權。老師說什么學生就做什么，沒有真正參與教學過程，也就是說參與意識差，被動學習。在機器人課堂中，教師主要以布置任務的方式，讓學生自己動手去做，動腦去想，使學生真正的參與其中。教師將孩子領進課堂以后，將課堂完全交給學生，教師的作用只是一個組織者。

2.合作意識

我校的機器人活動主要是采取班級和小組活動相結合的方式進行授課的。也就是將班級里的成員按照任務或者比賽的需要分成兩個人一組，三個人一組甚至四個人一組都可以。這種組織形式是一種合作性質的，要求學生分組進行，互相協作。例如：機器人FLL項目，它是一個傳統項目，要求四個人一個小組，他們分別負責不同的任務，一個同學負責搭建機器人的結構，兩個人負責編寫程序和參賽，還有—個人負責將小組里的工程設計方案成文。四個人各盡其職，各出其力，缺一不可。四個人中有場上的英雄，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集體意識，團隊合作精神。2006年5月，我們參加了省的機器人大賽，這次比賽學生充分發揮了小組合作的精神，有困難大家幫，取得了非常好的成績，學生們的合作意識大大增強。如果沒有學生之間的這種合作意識，那么這個小組或者集體就會變得死氣沉沉。沒有生機。

3.競爭意識

在機器人活動中學生進行合作學習，增強學生的合作精神，并不是否認競爭。小組中以合作為主，而小組間就要以競爭為主，沒有競爭就沒有進步。活動中的每個任務，最后都以比賽來決出勝負，這樣為了贏得最后的勝利，每個小組的組員都會想盡辦法，為小組而奮斗，充分激發了學生的好勝心和集體榮譽感。在競爭中不知不覺增進了彼此的了解和友誼，加強了人與人交往的更多技能。小組之間平等、民主、和諧關系逐步確立，為今后更加密切合作和展開競爭創造了可能和條件。

二、機器人活動，提高學生科學能力

人的能力是多方面的，有觀察力、思維力、動手能力等等，有些來自于先天的遺傳，但是更多的來自于后天的培養。機器人活動的關鍵在于能力和科學方法的培養，培養學生的觀察能力、思考能力、實踐能力和創造能力，要求學生掌握發現問題和解決問題的方法。有助于培養具有扎實基礎、一專多能、適應性強的復合型人才，以適應高速發展的社會需要。可以說機器人科技活動對學生能力的提高起到了必不可少的作用。

1.觀察能力

機器人活動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，讓他們根據這些圖片，將眼前的各種各樣的機器人積木變成圖片中的形狀。圖片中的一點點的小疏忽都可能導致整個搭建的失敗，所以在搭建的過程中，他們都必須仔細的觀察每一個步驟。大大培養了學生敏銳的洞察力，善于觀察任何事物的能力，掌握科學的觀察方法，能夠多層次、多角度、全面完整地觀察事物，為提出問題和解決問題打好基礎。

2.思考能力

思考能力，即通常所謂“思維能力”，是指人們在表象、概念的基礎上進行分析的一種能力。在機器人活動課的時候，常用的模式是搭建——編程——調試運行，在這個過程中，要求學生邊動手邊思考，具備思考問題的能力。在思考問題發現問題的基礎上能夠對機器人進行改進、調試，在這一過程中培養了學生勤于思考、樂于動腦的好習慣，對他們掌握正確分析問題和解決問題的方法極有幫助。

3.實踐能力

這類實踐活動是讓學生學會利用所學知識解決實際問題或在實踐中驗證學科知識的能力。如在機器人活動中有一個關于齒輪比的研究，在課上，我只提出了這樣一個問題，大齒輪帶動小齒輪與小齒輪帶動大齒輪有什么不同，然后讓學生自己動手去搭建機器人研究。在實踐的過程中，學生們發現小齒輪帶動大齒輪的力量要遠遠大于大齒輪帶動小齒輪，但速度卻慢了很多，并且開始利用這一發現讓小車試著爬坡，成功解決了小車爬坡難的問題。教師在實踐過程中只需要引導學生在搭建、編程、調試、運行中運用所學知識，進行發明創造活動，從而有效地培養學生理論聯系實際的作風。因此，機器人活動的特點就是重視學生的實踐，它能讓學生通過親自動手操作，提高實踐能力。

4.發明創造能力

創造力是觀察力、思維力與實踐能力的升華。創造性思維是指善于運用所學知識來分析、研究面臨的事實和問題，從而創造性地解釋這些事實和解決這些問題的新途徑新方法和新結論的一種優良的心理素質。機器人活動就是一種充滿創造性思維的活動，學生一旦進入狀態，就會爆發出無限的創造火花。例如：我省每年的機器人大賽中都有一項比賽就是即興賽。就是由大賽組委會在比賽的當天出示賽題，在沒有任何教練員在場的情況下，學生自主地進行設計、搭建、編程和調試，時間為一個小時。在這個活動中，學生的創造性得到充分發揮。他們可以充分發揮想象，把自己的想法通過機器人零件進行搭建，實現自己的想法。在這個過程中，沒有現成的解決問題的途徑，僅僅用過去所學到的知識和經驗是不能解決問題的。從而使學生的創造性思維得到鍛煉和提升。學生不僅能夠借鑒已有的知識和經驗，而且必須學會在此基礎上發明創造，創造出別出心裁、富有新意的機器人來，幫助人類完成一些工作有危險的活動。

參考文獻：

[1]科技教育的創新——在行動，機器人教育月刊

[2]黃新太，培養學生創新能力