汪毅 秦署慶
摘 要:當前中小學機器人活動主要是局限在學校興趣小組、科技站、少年宮里進行,且主要是組織學生參加機器人比賽。實際上,機器人教學的內容豐富多彩,讓機器人教學走進課堂,對于多方面培養學生的創新精神和實踐能力具有重要的意義。
關鍵詞:機器人活動; 教學初探
中圖分類號:G623.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2014)12-097-001
通小師生一直努力在機器人普及教育的路上。在這條與“人”同行的路上,我們漸入佳境,積累了一些經驗,希望能與大家分享共勉。
一、明確目標,提高學生綜合素質
通過開展簡易機器人搭建、編程、創意等實踐活動,開發學生的創新思維,培養和提高學生的動手實踐能力,重點從以下幾個方面培養學生的綜合素質。
1.了解機器人技術的應用狀況,破除了學生對機器人的神秘感
首先讓學生了解機器人這個信息技術前沿領域的發展和應用狀況,了解什么是機器人,它的組成及工作原理是什么,破除中小學生對機器人的神秘感,為進一步學習機器人技術的有關知識打下基礎。
其次使學生理解程序是智能機器人的靈魂,了解順序、循環、選擇結構程序的編寫思想,學會子程序的創建和引用。通過編寫控制機器人程序,學會了周密的邏輯思維方式,提高學生的分析問題和解決問題的能力。
2.培養學生的創新能力、應變能力和協作能力
2.1創新能力的培養。在教學過程中,引導學生進行富有創造性的搭建各種機器人,鼓勵學生勇于探索,使用與眾不同的方法、思路,對學生有創意的想法或做法,教師要全力支持,這樣可以鍛煉學生的創新能力,培養和激發學生的創新精神,以提高他們的綜合素質。
2.2應變能力的培養。由于機器人的運行受時間、地點和環境等因素的影響,制作機器人時要考慮很多因素。特別是競賽機器人(如足球、滅火機器人、海洋探險等)的制作,要求我們選手能夠根據場地的實際情況,現場搭建、編程、調試,完成規定的競賽項目,具備臨場應變能力和處理突發事件的能力,這就要求教師在平時訓練中注重培養學生的臨場應變能力。
2.3培養學生的團隊合作精神。一個成功團隊中的每個隊員必須具有合作精神,而機器人競賽中的足球比賽就是培養學生團隊合作能力的最佳平臺,活動要求兩臺機器人并肩作戰,共同對抗對方,只有這樣,才有可能戰勝對方,取得勝利。
二、競賽入手,逐步邁入普及教育。
二十一世紀初,在計算機快速普及的背景下,我校嘗試開展編程興趣小組活動。雖然學的是最初級Q-basic語言,但對學生的要求非常高,2007年,我校有4名選手組隊參加江蘇省青少年信息學奧林匹克競賽,最終獲得了2個一等獎、2個二等獎、團體11名的好成績。
由于我校一直注重科技教育師資隊伍的建設,所以機器人創新實踐活動很快就在學校開展了起來。從2009年開始至今,我們從最初2臺簡易機器人到建成標準的機器人活動教室,從最初的小組活動到今天每位學生的參與,從課外活動到校本課程的建設,我們通小的機器人科技教育走在了南長區、無錫市的前列,走出了一條可持續、發展、普及的科技教育特色之路。
2009年到2011年三年之間,我校陸續添置了一批教育機器人,在四五年級學生中開展興趣小組活動。在實踐中探索,在競賽中積累,雖然遇到了很多困難,但孩子們那激動、著迷的眼神告訴我們:這是一項深受孩子們歡迎的科技活動。三年來,我們共添置了十余套教育機器人,有了固定的活動場所,培訓了一批又一批熱愛科技的學生,舉辦了多次全校觀摩活動,當然也取得了優異的競賽成績:2011年我校2支參賽隊雙雙獲得江蘇省青少年機器人競賽兩個項目的冠軍,代表江蘇參加了全國比賽,取得了一枚銀牌。
三、建立課程,普及教育漸入佳境
2011年下半年,為了讓機器人科技教育更深入、更普及地開展下去,校領導提出了開設機器人校本課程的設想。同年年底,在區教育局的支持下,我校配備了25套樂高機器人套裝,建立了一個標準的機器人活動教室。2012年,我??萍冀M老師在樂高活動材料的基礎上,初步設計了一套校本教材,并面向五年級全體學生開設課程。課程受到了學生和家長普遍的歡迎,在每個學期末,我們還舉辦一次校園機器人競賽,讓更多的學生、家長和兄弟學校的老師們前來觀摩,取得了很好的效果。
現在機器人校本課程已經開展了2年,兩批學生,400余人次完成了課程學習。他們的動手能力、創新能力、邏輯思維能力各方面都得到了很大的提高。同時為了量化學生的學習情況,讓學生真正有所得,我們還建立了較完善的評價體系:
1.教師觀察:科技(機器人)教師應注意觀察學生的學習表現,據此安排教學內容,調整教學進度,改善教學方法,必要時開展個別教學指導。
2.與學生談話:科技課教師、教育管理者和家長以平等的身份向學生詢問一些開放性的問題,了解學生對這些問題的看法或想法。
杰出表現記錄:教師和學生對科技(機器人)學習活動過程中有特殊意義或價值的信息(如學生的超常表現、獨特見解、科學創意等)及時記錄在案,供終結性評價時參考。
3.測驗與考試:測驗與考試主要考查學生對機器人的基礎知識和基本技能的掌握程度。在科學課程的評價中有兩種用法:一是在學習開始前對學生的已有知識經驗進行摸底;二是在學習告一段落時對學生的學習結果進行總結。針對不同的要求,可采用口試、筆試、現場操作等方法,著重檢查學生分析、解決實際問題的能力。
4.作業法:即教師提供一項作業任務,從學生完成該作業的質量判斷其有關水平與能力。
5.評議法:涉及學生情感態度與價值觀等方面的指標,除上述方法外,還需采用評議法,即先由學生按指標要求自評,然后組成小組讓學生互評,最后教師可根據學生自評與互評的結論,參照觀察記錄、考試與作業情況,做出綜合評定。
6.比賽評價:讓學生有組織的參加各級各類的科技(機器人)的比賽,在比賽中讓參賽學生的知識和技能得到進一步的提高,同時又是對科技課(機器人)的考核評價。
“人無我有,人有我優”謂之特色,在學校領導的正確領導和指引下,我們將繼續把機器人科技教育特色傳承和發展下去,讓每一個通小的孩子都感受到機器人的魅力,科技的魅力……讓我們在與“人”同行的路上越走越好!