小學(xué)開展普及賽機(jī)器人項(xiàng)目的實(shí)踐與思考

摘 要：普及型機(jī)器人是2011年連云港市剛興起的一項(xiàng)創(chuàng)新大賽科技活動(dòng)，這項(xiàng)比賽有別于其他科技比賽，它不僅是人與機(jī)器人的較量，更是賽場(chǎng)上人與人的較量。如何提高小學(xué)生普及機(jī)器人的教育，是當(dāng)下我市亟待解決的問題。

關(guān)鍵詞：小學(xué)； 普及賽機(jī)器人； 實(shí)踐； 思考

中圖分類號(hào)：G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-3315（2013）02-085-001

筆者將從我校開展普及賽機(jī)器人的基本步驟，特別是學(xué)生參與連云港市普及賽機(jī)器人比賽的全過程，來觀察學(xué)生在綜合能力上有什么具體表現(xiàn)。

一、隊(duì)員的選擇

在目前小學(xué)生學(xué)習(xí)壓力歸于繁重的背景下，學(xué)生參加機(jī)器人訓(xùn)練活動(dòng)必將面臨一個(gè)主要矛盾——學(xué)習(xí)成績(jī)與機(jī)器人訓(xùn)練的矛盾。這個(gè)矛盾解決好壞，關(guān)系甚大。如何處理，我校的經(jīng)驗(yàn)有以下幾條：

1.選

選：指的是通過高年級(jí)的班主任了解班級(jí)學(xué)生的情況，進(jìn)行推薦隊(duì)員。為了不遺漏有志向參加機(jī)器人訓(xùn)練的學(xué)生，通常我們會(huì)選擇正常隊(duì)員人數(shù)的3倍進(jìn)行訓(xùn)練，并且名額總?cè)藬?shù)要等額的分布到各班級(jí)。

2.刪

刪：指的是學(xué)生達(dá)成不了機(jī)器人學(xué)業(yè)目標(biāo)，勒令退隊(duì)。為了幫助學(xué)生穩(wěn)定、快速的發(fā)展，我們制定了一條制度：學(xué)習(xí)成績(jī)必須在全班前五名，絕對(duì)保證學(xué)生機(jī)器人訓(xùn)練不給正常的學(xué)習(xí)帶來負(fù)面影響。否則直接淘汰出隊(duì)伍。這樣可以給學(xué)生足夠的壓力和動(dòng)力。這樣做的目的迫使學(xué)生在機(jī)器人訓(xùn)練的其余時(shí)間都要投入到學(xué)習(xí)當(dāng)中去，課堂上要專注，作業(yè)完成及時(shí)，而且要合理安排自身的學(xué)習(xí)時(shí)間，把空余的時(shí)間不浪費(fèi)掉，全部投入到機(jī)器人的訓(xùn)練當(dāng)中。

3.幫

幫：指的是每個(gè)隊(duì)員要帶一個(gè)低年級(jí)有志向參加機(jī)器人小組的學(xué)生。為了建立合理的機(jī)器人專業(yè)梯隊(duì)，我們要求每個(gè)正式隊(duì)員要帶一個(gè)低年級(jí)的學(xué)生。這樣的目的不僅可以增加機(jī)器人的普及性、梯隊(duì)建設(shè)，并且在教低年級(jí)學(xué)生的時(shí)候能夠更好的讓自己理解和體會(huì)機(jī)器人的搭建和編程的經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，達(dá)到創(chuàng)新搭建、創(chuàng)新編程的目的。

二、隊(duì)員分工

連云港市普及賽機(jī)器人比賽規(guī)定，一個(gè)機(jī)器人可以報(bào)兩名學(xué)生參加。然而在機(jī)器人普及賽的賽場(chǎng)上，發(fā)現(xiàn)了這樣的有趣現(xiàn)象：通常都是一個(gè)學(xué)生在搭建和編程，缺乏團(tuán)隊(duì)的意識(shí)。我校的做法：一個(gè)普及賽團(tuán)隊(duì)由兩名學(xué)生組成，一個(gè)負(fù)責(zé)搭建和DV記錄，另一名負(fù)責(zé)編寫程序。搭建員主要職責(zé)是搭建好機(jī)器人的運(yùn)行模式，程序員主要是為機(jī)器人編寫程序。經(jīng)驗(yàn)告訴我們：這樣的組織形式簡(jiǎn)單實(shí)用，有助于學(xué)生短時(shí)間內(nèi)組裝、調(diào)試好機(jī)器人，更好的發(fā)揮機(jī)器人的性能。

三、基礎(chǔ)教學(xué)

教師帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)普及賽機(jī)器人的基本知識(shí)，觀看普及賽機(jī)器人的視頻，了解它的組裝和設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)當(dāng)年普及賽機(jī)器人的比賽規(guī)則。老師運(yùn)用準(zhǔn)備好的教具和學(xué)具引導(dǎo)學(xué)生基本弄清楚普及賽機(jī)器人的基本功能和各零部件的特點(diǎn)。在學(xué)生腦海里建構(gòu)一個(gè)目標(biāo)——機(jī)器人概念框架。以后的搭建、編程與調(diào)試工作均與此有關(guān)。

四、搭建機(jī)器人

學(xué)生開始初步搭建普及賽機(jī)器人。學(xué)生在搭建前應(yīng)該在老師的輔導(dǎo)下由表及里的了解機(jī)器人工作原理，并設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人搭建的草圖。在此基礎(chǔ)上再熟悉機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、零配件、搭建技巧等。

學(xué)生搭建好機(jī)器人后，必然要面臨機(jī)器人的整機(jī)調(diào)試問題，學(xué)生要根據(jù)整機(jī)的特點(diǎn)以及比賽規(guī)則，全面均衡地考慮各方面的因素，必須要進(jìn)行取舍、調(diào)整，這就使得學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)得到提升。

五、編寫程序

機(jī)器人初步搭建好后，學(xué)生總是迫切的希望自己的機(jī)器人能夠快速的動(dòng)起來，這是教師進(jìn)行程序教學(xué)的最好時(shí)機(jī)。

在編寫程序和搭建機(jī)器人過程中，要給學(xué)生充足的自主設(shè)計(jì)和研究性學(xué)習(xí)的時(shí)間，注意課程的連續(xù)性。每個(gè)組員都要有明確的分工，主要是結(jié)構(gòu)搭建與程序設(shè)計(jì)兩大部分，分工不分家，團(tuán)結(jié)協(xié)作最重要。在實(shí)踐中提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。

在編寫程序和搭建機(jī)器人過程中，我們還要求每個(gè)學(xué)生都要寫出機(jī)器人的全部零件清單和程序編寫記錄，最好每次機(jī)器人訓(xùn)練的工作記錄，每次訓(xùn)練后都要有小結(jié)和反思，要對(duì)自己的常規(guī)課程學(xué)習(xí)情況與機(jī)器人情況作出理性的計(jì)劃安排。

我們觀察到，機(jī)器人的程序是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模绻e(cuò)一個(gè)微小的數(shù)字，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人完成不了任務(wù)。所以，在搭建機(jī)器人以及在給機(jī)器人編程的過程中學(xué)生會(huì)從一開始的馬馬虎虎變得十分謹(jǐn)慎，自己的學(xué)習(xí)態(tài)度也從原先的消極被動(dòng)變成積極主動(dòng)。

六、調(diào)試機(jī)器人

學(xué)生的機(jī)器人搭建好了也能夠動(dòng)起來了，這時(shí)候?qū)W生該讓機(jī)器人在巡線跑道上試一試了。在跑道上調(diào)試機(jī)器人的時(shí)候，學(xué)生空前的團(tuán)結(jié)，因?yàn)閷W(xué)生知道，一個(gè)細(xì)節(jié)都會(huì)導(dǎo)致團(tuán)隊(duì)失敗。學(xué)生們會(huì)彼此提醒，彼此督促，潛心研究規(guī)則，反復(fù)揣摩機(jī)器人的程序與搭建的微妙之處，對(duì)薄弱處進(jìn)行改進(jìn)。調(diào)試后總會(huì)有更進(jìn)一步的總結(jié)、反思與進(jìn)一步的演練。

在機(jī)器人競(jìng)賽中，團(tuán)隊(duì)合作很重要，個(gè)人的表現(xiàn)必將極大地影響團(tuán)隊(duì)的成績(jī)，這就使得學(xué)生能夠在團(tuán)隊(duì)建設(shè)中積極思考、相互交流分享，合作精神不知不覺地就自然培養(yǎng)起來了。

我們還會(huì)根據(jù)學(xué)生的發(fā)展現(xiàn)狀，適時(shí)地給出隊(duì)員綜合評(píng)價(jià)表進(jìn)行自評(píng)、組評(píng)和師評(píng)，強(qiáng)化目標(biāo)意識(shí)與責(zé)任意識(shí)，使我校“讓學(xué)生和諧有個(gè)性發(fā)展”的教育理念深入學(xué)生身心。

七、機(jī)器人比賽

在經(jīng)過系列的訓(xùn)練后，學(xué)生們帶著略顯緊張的心情去師專一附小參加正式的比賽了。盡管時(shí)間比較短，只有一個(gè)上午。然而在這個(gè)比賽中，學(xué)生的收獲還是比較多的。學(xué)生要熟悉比賽場(chǎng)地，要進(jìn)行機(jī)器人的現(xiàn)場(chǎng)搭建和編程，學(xué)生們要在沒有教練的帶領(lǐng)下，各司其職，圍繞著共同目標(biāo)準(zhǔn)備著。程序手在一遍一遍地根據(jù)場(chǎng)地環(huán)境調(diào)試著程序，搭建手要在旁邊搭建機(jī)器人和準(zhǔn)備DV記錄比賽的情景……

不管比賽的結(jié)果怎么樣，賽后，學(xué)生們會(huì)在老師的帶領(lǐng)下整理分析這個(gè)項(xiàng)目開展以來團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練與比賽中所積累的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，寫出相關(guān)的體會(huì)感受，制定好最終的選手檔案手冊(cè)。