新課程理念下機器人生態課堂的構建

瞿葉庭

摘要：隨著我國基礎教育課程改革的不斷推進，新課程理念所倡導的自主、合作、探究的學習方式正逐漸被廣大師生所接受，構建生態課堂的重要性也日益凸顯。人們越來越深刻地認識到，在機器人教學中，構建生態課堂對提高教學質量，培養具有創新精神和創新知識的人才具有重要意義。

關鍵詞：生態課堂；新課程理念；機器人；構建

中圖分類號：G427文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2014）04-029-2

新課程改革背景下的機器人課程理念的核心是“為了每個學生的充分發展”，這為生態課堂的構建奠定了一個可行的理論基礎。

一、加強小組合作，培養團隊意識

小組合作學習是一種旨在促進學生在異質小組中互助合作達到共同學習的目標，并以小組的總體成績為獎勵依據的教學策略體系。它有助于因材施教，可以彌補一個教師難以面向有差異的眾多學生教學的不足，從而真正使每個學生都得到發展的目標。

在教學中，我將學生分成若干小組，每三人一組共用一臺機器。因為機器人價格又比較昂貴，很難實現學生人手一臺，所以學生學習采用分組合作的形式比較好。另外，分組合作學習更有利于學生之間的討論交流、培養學生的合作團結精神，也有利于不同層次學生之間的幫扶學習，最終更高地提高教學質量。

二、同舟共濟，共享快樂

小組合作學習包含五個不可缺少的基本要素：一是積極的相互依賴，使小組成員確信他們“同舟共濟”；二是面對面的交互作用，確保小組成員能直接交流；三是個體責任；四是合作技能，即與他人在小組中協同學習所需要的組織能力、交流能力、協同能力、相互尊重的態度等；五是集體自加工，小組成員采取自我檢查或反饋方式考查集體學習進行得如何并提出改進措施。

我們對學生的每一點成功，每一點進步，每一個創意，都給予肯定，隨時讓學生感受到成功的喜悅。為了讓學生們能想得到、做得到，提高自信能力和實際動手能力，我們先讓學生自主地去探究，當學生感到非常需要幫助的時候，再組織大家針對困難問題進行共同探討，對自己的程序進行調試，教師適當參與，經過小組的共同努力，終于感受到成功的快樂，就這樣讓他們在學習的過程中始終有成就感。

例如在學生初步學習《軌跡識別傳感器的應用》之后，我特別設計了一節實踐課，目的是拓展應用。組織學生參加“機器人運動會”，由于情境自然充滿樂趣，學生充滿激情投入到各項比賽中，我設計了三種類型的跑道軌跡，即三個比賽項目，這三個項目由易到難、由淺入深、逐步深入，體現了知識的層次性。在引導學生交流比賽經驗和心得的同時，還側重于以下幾個問題的解決：當機器人走黑線的時候怎樣設置軌跡識別傳感器的值？如何同時使用兩個軌跡識別傳感器？要考慮哪些情況？你用了幾個傳感器？你的程序是怎樣編寫設計的？電機的運轉速度受哪些因素的影響？怎么來調節？機器人實踐中要考慮到哪些因素？圍繞這些問題考察學生對知識的掌握水平。這樣能夠使學生在活動中自始至終都有成功感。

三、及時反思，提高效率

在平時的機器人課程教學過程中，每一節課后同學們都要及時進行課后小結和反思，總結收獲和不足。

有一位同學在課后總結中寫到：“今天，老師教我們用原有的輪式機器人改裝成爬行動物機器人，其中的難點是如何將四個滾動的輪子改裝成可以交替前行的四只腳。一開始同學們沒有突破的思路，都感覺很難，大家都在苦思冥想，突然我想到了原來老式火車開動時車輪和轉動軸的配合運動，思路一下打開了，同學們在這一思路的啟發下，很快有了解決方案，大家一起動手，邊想邊做邊修改，經過集思廣益，終于完成了機器人搭建。老師對我們搭建的機器人進行了檢查，認為基本符合要求，同時也提出了一些好的修改建議，比如對兩邊轉動軸的銜接配合的改進等等。

同學們圍繞課堂教學的過程和效果進行總結，學生在認知上，從不懂到懂，從少知到多知，從不會到會；在情感上，從不喜歡到喜歡，從不熱愛到熱愛，從不感興趣到感興趣，從而實現了機器人教學活動效率的提高。

四、注重生態平衡，促進師生和諧

教師和學生是兩個平等的生態要素，兩者應該是建立在相互學習、相互促進的和諧關系上。從生態教育學的觀點來看，教師是課堂教學的主導者、學習的引導者、潛能的開發者，應當發揮教學的主導作用，引導學生思考問題，分析問題，解決問題。而學生是課堂教學的主體者、學習的自主者、潛能的發揮者。學生的主體地位是建立在和諧的教學氛圍之中，在教師的宏觀調控下自主學習、合作學習、探究學習。

五、夯實基礎技能，注重科技創新

通過理論和實踐操作學習，學生掌握了智能機器人的基本工作原理，各種常見傳感器和機械傳動裝置的基礎知識和使用技能，學會機器人的模塊化組裝、控制與維護方法。在各種機器人知識與能力小組競賽中，綜合運用所學知識，不斷鞏固所學知識。

機器人教學不僅提高了學生的動手能力，還培養了學生的創新能力。在教學實踐中，教師可以提出一些新的問題，組織學生一塊探討、研究，活動的主題要有新穎、有趣味。最為重要的是提出的問題的解決方案是開放的，學生可以分組學習、研究，可以得到不同的解決方案，用不同的方法達到同一個目標。學生機器人活動能夠激發學生想象力、創造力，有利于培養學生的開放性思維。學生通過主動探索、動手實踐，親身體驗之后抽象的理論就會變成觸手可及的答案，享受成功的喜悅。

生態課堂是實現學生自我價值的課堂，只有和諧相融的課堂，才能使課堂教學煥發勃勃生機。因此，師生之間要構建起一條綠色的“情感通道”，消除學生的緊張心理，活躍課堂氣氛。教師可以根據影響課堂環境的主要因素，通過開展課堂的民主管理、構成平等的師生關系、更新教學方法、激發學生的學習情趣等方法和手段，創設民主和諧的教學氛圍，達到教師樂教、學生樂學的目的，形成一個情感交融、生動活潑、積極向上的課堂氛圍。

構建一種“以人為本，以發展為本”的生態課堂是實現新課程理念的必然要求，是教育改革發展的方向。但對于構建生態課堂，不同的教育工作者基于他們對教育的不同認識，不同的教學經驗，不同的學生群體，會有不同的見解，因此說生態課堂的構建沒有固定的模式，其內涵是學生和教師之間、師生和知識之間、學生和學生之間、知識和生活之間的一種動態的和諧。

總之，機器人課堂作為一種開放性的教育平臺，需要我們在實踐中不斷地探究、反思和總結，不僅要掌握機器人的理論知識、工作原理，還要學會分組合作、科技創新。只有機器人真正走入課堂才能給學生帶來內心的快樂和成功的喜悅，才能更有效地提高學生的信息素養，真正實現可持續發展的生態課堂。

[參考文獻]

[1]黃俊官.論生態課堂的構建策略[J].中國成人教育，2008（07）.