虛擬機器人的校本課程開發(fā)

韓榮勝，劉秀芝

（淄博市臨淄區(qū)朱臺鎮(zhèn)中心校，山東 淄博 255433）

作為一名信息技術(shù)老師，筆者每天都在感受著信息技術(shù)對教育的沖擊。從最初的多媒體、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的引入，到今天的電子白板進(jìn)入課堂，每一次技術(shù)的引入，都引發(fā)了教育的大革命，而這些變革為無數(shù)的學(xué)生帶來了全新的體驗與學(xué)習(xí)模式。隨著虛擬技術(shù)的不斷完善，今天，虛擬機器人技術(shù)的出現(xiàn)又在我們的教育教學(xué)，特別是校本課程的開發(fā)中發(fā)揮出了獨特的優(yōu)勢與魅力。筆者就虛擬機器人技術(shù)的校本課程開發(fā)談一下認(rèn)識與做法。

一、對虛擬機器人的認(rèn)識

機器人技術(shù)，尤其是人形機器人，作為最前沿、最尖端的技術(shù)，一直在孩子們那彩色的夢中占據(jù)著最獨特的位置，但限于經(jīng)費、技術(shù)等種種原因，動輒上萬甚至幾十萬的機器人與農(nóng)村學(xué)生的生活永遠(yuǎn)都隔著一個熒屏，學(xué)生根本無法感受到它的魅力所在。隨著虛擬技術(shù)不斷發(fā)展，虛擬機器人技術(shù)為我們帶來了實現(xiàn)學(xué)生美麗夢想的可能，虛擬的軟件雖然也是只能讓學(xué)生通過屏幕體驗，但所有的機器人部件都“實實在在”地放在那里，自己隨意組裝，控制機器人運行的程序也放在那里，只要稍加培訓(xùn)，學(xué)生便可以自己去控制機器人完成各種動作，這些實實在在的體驗，絕不是我們的語言傳授與動畫演示能比擬的，所以，第一眼見到虛擬機器人技術(shù)，筆者和學(xué)生就被它深深地吸引了。

二、虛擬機器人校本課程的開發(fā)

筆者與虛擬機器人技術(shù)的接觸，并非如預(yù)期那樣美好，在短暫的蜜月期之后，筆者發(fā)現(xiàn)，學(xué)生已經(jīng)沒有任何興趣可言，自己也覺得并不適合這項新技術(shù)的推廣，但當(dāng)筆者再次面對那些“炫”人的視頻資料時，覺得必須要把這項活動搞下去，一定要讓我們農(nóng)村的孩子也接觸并喜歡上這些 “令人著迷”的東西，所以筆者開始了虛擬機器人校本課程開發(fā)之旅。

1.第一次嘗試

第一次接觸虛擬機器人技術(shù)，是熱博的滅火軟件。在一次區(qū)級培訓(xùn)上，筆者看著視頻中的小車穿梭在四個“房間”中間，就被深深地吸引了。回到學(xué)校，打報告、買軟件、組織學(xué)生，很快我們的“虛擬機器人滅火小分隊”就這樣高調(diào)成立了，但很快就被徹底打敗了。原因很簡單，當(dāng)時筆者對這個軟件及學(xué)生的學(xué)習(xí)能力并不了解，僅憑筆者和學(xué)生的興趣“招兵買馬”，雖然隊伍建立起來了，但從一開始就要學(xué)生掌握完整的比賽程序，這種一口吃天的做法，讓學(xué)生的興趣很快在困難面前敗下陣來，30名雄心壯志的隊員，不到1個月就全部告假離隊，筆者的第一次嘗試就這樣鎩羽而歸。

2.絕地反擊，王者歸來

有了第一次的失敗教訓(xùn)，筆者也心灰意冷，但看著那些精彩的視頻資料及高價買入的軟件，筆者知道自己輸不起、也不能輸。必須另起爐灶，于是自己一頭鉆進(jìn)軟件里，潛心研究、虛心請教，積極尋求培訓(xùn)學(xué)生的辦法，一個月后，筆者開始了絕地反擊。新隊伍拉起來了，吸取了上次的教訓(xùn)，不再要求學(xué)生直接接觸比賽程序，而是從一個個最簡單的任務(wù)慢慢“玩”起，今天讓機器人能跑，明天讓機器人能沿墻跑，后天能跑到一個門口停下……慢慢的筆者發(fā)現(xiàn)，隨著學(xué)生一次次成功的攻城掠地，不僅沒有被困難打敗，反而激發(fā)了他們挑戰(zhàn)困難的信心和勇氣，就這樣筆者的“虛擬機器人滅火小分隊”終于宣告“王者歸來”。

3.借力蘿卜圈，打造校本課程

2011年底的一次培訓(xùn)，筆者接觸了蘿卜圈軟件，這讓校本課程開發(fā)之夢成為現(xiàn)實。

蘿卜圈軟件，不僅提供了非常豐富、逼真的場景，也提供了更多的機器人組件，更是基于網(wǎng)絡(luò)的互動模式設(shè)計。作為教師，我們可以讓學(xué)生借助軟件感受各種機器人組件，讓孩子有更豐富的體驗，我們也自己設(shè)置場景，讓學(xué)生個人或以小組為單位完成個性化的練習(xí)、比賽任務(wù)，這樣，我們就擁有了更靈活、更自主的發(fā)揮空間，學(xué)生也有了更大的發(fā)揮、創(chuàng)造的空間和平臺。同時，我們的校本課程開發(fā)還可以延伸到學(xué)生的家庭及假期生活，借助學(xué)校及蘿卜圈的服務(wù)器，學(xué)生無論在哪個地方，只要能上網(wǎng)，他就可以登錄服務(wù)器參與到我們的活動中來。

半年來的校本課程打造，我們的實驗對象已經(jīng)從開始的一個社團發(fā)展到幾個自然班級，學(xué)生已經(jīng)深深地愛上了這個平臺，也正通過這個平臺邁向更加廣闊的機器人舞臺。

三、虛擬機器人技術(shù)對學(xué)生的影響

在體驗中，學(xué)生慢慢將機器人的神秘面紗揭去，通過自己的雙手圓了自己那個彩色的夢。在這個過程中，學(xué)生的經(jīng)歷讓他的無論是創(chuàng)造力、解決問題的能力，還是自信心、合作探究能力，甚至空間思維能力、邏輯思維能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)習(xí)慣等都得到了很好的鍛煉和提升，這無疑為學(xué)生健康成長提供了源動力，讓我們的學(xué)生站到了一個更高、更廣闊的平臺上去自由發(fā)展、翱翔。

1.自信心的培養(yǎng)

通過虛擬機器人校本課程的開發(fā)，學(xué)生已經(jīng)不再對機器人技術(shù)感到神秘，而是充滿了興趣與挑戰(zhàn)的欲望，借助對機器人技術(shù)的了解，他們對自己更充滿了自信。試想，連最神秘的機器人我們能都玩弄于股掌，還有什么我們做不到的，現(xiàn)在做不到只是我們的經(jīng)濟條件不允許，或者是我們沒去接觸，只要我們肯去做，就沒有解決不了的難題。

2.合作創(chuàng)新能力的提升

在我們校本課程開發(fā)的過程中，我們更多的是加強了學(xué)生的體驗過程，學(xué)生可以根據(jù)自己的想法，隨意動手完成機器人的拼裝工作，而像蘿卜圈機器人軟件業(yè)正支持這些功能，學(xué)生體驗的過程中，特別是將自己心中的機器人變?yōu)楝F(xiàn)實的過程中，需要他對自己的想法進(jìn)行細(xì)致的分析、落實，同時還可能需要老師及同學(xué)的幫助、合作，這既需要學(xué)生具有語言表達(dá)、溝通能力，又需要學(xué)生具有較強的協(xié)作能力。看到自己的夢想，在自己手中得以實現(xiàn)，那是怎樣讓人激動的一件事呀，所以學(xué)生在探究中充滿了激情與求知的欲望，如此一來，我們校本課程實施就動力十足。同時，以團隊協(xié)作為主的團隊項目，更會讓學(xué)生發(fā)揮集體的智慧，團結(jié)協(xié)作，進(jìn)一步提升學(xué)生的合作能力及創(chuàng)新能力，為我們育人質(zhì)量的提升提供更廣闊的平臺。

3.嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)習(xí)慣與邏輯思維能力

從機器人的搭建，到讓機器人完成既定任務(wù)，是一個漫長的過程。而要讓自己設(shè)計的機器人完成任務(wù)，程序就必不可少，自己的想法與策略是否合理，機器人的行動就是最好的檢驗。在程序的編寫過程中，即使是最微小的語法錯誤，也會影響到機器人的正常運轉(zhuǎn)，所以完成程序的編寫及調(diào)試的過程，是對孩子邏輯思維能力及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)習(xí)慣進(jìn)行訓(xùn)練的最佳機會。經(jīng)過編程洗禮的學(xué)生，在學(xué)習(xí)及日后的工作、生活中必將擁有更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)和思維習(xí)慣。

4.空間思維能力與大局意識的培養(yǎng)

借助虛擬機器人完成夢想的過程，必將經(jīng)歷提出問題、分析問題、解決問題的過程，而這個過程中，孩子會不斷地反思自己的工作，自己的觀察、思考問題的角度和高度也會一次次得到提升，機器人的搭建不僅是對學(xué)生空間思維能力的訓(xùn)練，更是對學(xué)生的大局觀和綜合分析問題能力的訓(xùn)練。

半年來，我們的校本課程開發(fā)工作在摸索中奮力前行，在這個過程中，我們切身感受著學(xué)生欣喜的變化，所以我們將一如既往地走下去，讓學(xué)生去探索機器人的奧妙，我們也力爭讓每一個年級、每一個學(xué)生都有符合自己年齡、認(rèn)知特點的虛擬機器人校本課程。當(dāng)然我們的路才剛剛開始，還有太多的問題亟待我們在實踐中解決，但我們堅信虛擬機器人技術(shù)在我們的教育教學(xué)中，必將結(jié)出豐碩的果實，必將引領(lǐng)我們教育的又一次革命。