機器人技術是一個涵蓋機械、電路、程序、控制的綜合學科。它包含軟件編程也包含硬件開發,是一個非常好的培養學生綜合素質和解決問題能力的教學平臺,受到國內外教育機構的重視。
2004年,我校把機器人引進了校園。成立了“機器人競賽小組”,開設了校本課程。不知不覺間,我校機器人教學活動已開展了十個年頭。
創環境,重研究,形成學校特色
結合現代新課程教育理念,積極開展課程選修,為學生的發展提供科技平臺
2004年,我校建成了高標準的機器人實驗室。為了使這項新興的青少年科教工作落到實處,我校開展了“2+1”工程,即充分利用每周三、寒暑假及平時的興趣小組,開展專題培訓。寒、暑假里,學校根據學生的意愿,本著重在過程、重在參與的原則,舉行為期7天的機器人培訓活動。在每周校本課程中,我們成立機器人興趣小組,每小組配機器人主機一部、各類傳感器和零件等,要求學生對搭建的機器人編寫出程序,讓機器人執行各種命令,如搬運、循線、滅火等。這些活動的開展,為學生學習機器人知識創造了條件,為培養學生動手能力、創新能力提供了舞臺,學校也找到了推進素質教育的理想平臺。
努力創設環境,構建“三位一體”的管理模式
為使青少年機器人教育和競技活動得到全面落實,我們構建了“社會家庭學校”“三位一體”的管理模式。在社會上擴大宣傳,讓社會了解我們的教育理念,爭取社會大氛圍的支持。在家長方面,通過發放通知書、致家長的一封信等多種形式做工作,讓家長了解機器人,接受機器人,從而主動讓孩子接受機器人教育;學校還及時向家長通報學生的情況,建立機器人社團成員家長聯系卡,并讓家長在卡上反饋意見,及時了解家長的心態,以便更好的調控機器人教學工作。在學校方面,建立了教學活動室,開展機器人競賽小組活動以及機器人校本課,使機器人教學步入正常軌道。我們的努力得到了社會、家長的一致好評與大力支持。
積極進行課程開發,努力構建適合本校特色的機器人課堂教學思路
從設計和搭建人手
機器人的搭建是工程學的一部分,涉及諸如杠桿、齒輪、輪和輪軸、梁、摩擦力、重心等知識。學生剛開始接觸機器人時,會先讓他們搭建小車,或者一些好玩的東西,然后再介紹一些簡單的機械和機構知識。從結構人手的好處還在于可以讓學生了解各種部件的連接方法,這對以后的編程控制有很大的幫助,避免編程出錯。在編程前,學生可能會認為機器人與他們平時玩的四驅車、遙控車沒什么兩樣。這時要趁熱打鐵,開始教學生編程,讓學生分辨出機器人小車與四驅車、遙控車的區別,讓他們保持對機器人持久的好奇心和興趣。
將課堂交給學生
每堂課都以學生為中心,以問題為驅動,促使學生主動進行探究式學習,充分發揮學生的主動性和創造性。老師只是作為課堂組織者、合作者。學生自己去研究,去觀察,去發現。通過生動、直觀、有趣的實際情境,激發了學生的興趣和參與熱情。
讓學生時刻體驗成功的樂趣
老師對學生的每一點成功,每一點進步,每一個創意,都給予肯定,隨時讓學生有成就感。例如:我們先讓學生自主探究,當感到學生迫切需要幫助時,教師再組織學生針對所遇到的困難和問題進行討論,然后調試程序,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。
使合作學習成為習慣
學生在課堂上自由組成若干學習小組,每組3~5人。小組確立之后,學生再從教師處領取機器人,開始分工拼裝、編程、下載、調試。在合作活動之前,教師應該注意各小組的分工狀況是否合理,如動手能力強的可以主要負責拼裝機器人,邏輯思維能力強的可以主要負責編制程序。教師也可以直接參與分工,以保證每組的人員配置都盡可能合理。在合作學習中,教師應減少對學生學習過程的干預和控制,讓學生自主設計、自我控制。為了營造更好的學習氛圍,鼓勵學生創造,教師還應該參與學生之間的討論。這樣做不但能更好地讓學生體驗到團隊合作的力量,還能了解學生在團隊合作中存在的問題,從而幫助學生更好地與人合作。在評價任務完成的效果時,我也總會評價小組的合作學習如何,對于發揮團隊力量解決了難題的小組,我會給予肯定和表揚,使學生認識到團隊合作的力量,增強團隊合作的精神。
在評價中使學生體驗成功
評價可以包括自我評價、同學評價及教師評價。評價機器人的任務完成情況,可以從完成的方式和效率上進行衡量,用最簡單的方式、最快的速度完成特定的任務一般就是最佳方案。在同學互評過程中,教師要引導學生多進行正面的、鼓勵性的評價。另外,教師在評價的過程中也應該對學生的合作精神、鉆研精神等予以充分的肯定。
抓機遇,重成果,展現學校特色
學校自建立機器人實驗室后,積極創造機會,讓師生外出比賽、參觀、學習,努力提高自身素質與水平,省、市開展的各種比賽,我們從不錯過,每次都踴躍參加。一分耕耘,一分收獲,由于我們的共同努力,取得了優異的成績。
自有了實驗室以來,學生們也有了創造的舞臺,思維的火花在這里綻開。走進實驗室,學生們就有了精神,一雙雙靈活的小手不停地搭建出他們想象的機器人。學生們有了可發展的空間,才會真正走上科技發展的康莊大道。
在吉林省科協和吉林省教育廳的鼓勵下,我校承辦了第十二屆中國青少年機器人競賽吉林省賽區聯賽。在此次比賽的準備與過程中,我校科技特色得到了充分的發揮,得到了社會、家長、學生的一致好評。
創管理,重總結,持續發展
為了使學校的機器人教育特色得到充分展現,我們在管理方面實施了橫向拓展、縱向延伸的策略,即針對前段工作及取得的成果,及時進行全面橫向總結、積累,找出成敗得失的原因,同時定出下階段工作的攻堅方向,使學校的機器人教育向縱深發展。
在開展機器人教學活動中,首先是學校要重視,學校領導是關鍵
我們學校的主要領導積極帶頭更新理念,以超前的思路,以率先垂范的態勢積極參與并策劃機器人教學工作,設計良好的機器人教學環境,保證了我校機器人教學的順利運行。
大投入、精培訓
我們學校現投入了大量的物力、財力,購置了充足的機器人活動器材,同時給機器人教師創造學習、提高的機會,采取請進來、走出去、比理論、賽技能等多種方式,使教師向精深發展,保證了我校機器人教學活動的開展與實施。
注重積累
在機器人實驗室建設方面,我們注重了邊操作、邊總結、邊積累,無論是學校的管理、教師的教學、學生的活動及參加的比賽等,我們都留下了可追尋的足跡,積累了相應的資料。
智能機器人作為一種開放性的教育平臺,需要教師一直在實踐中不斷地探究、思索,才能對教材提出質疑,對機器人提出想法,對工作提出思路。也需要教師善于觀察生活,從中發現問題,精心設計任務,要對學生合理引導、積極鼓勵。只有這樣,智能機器人進課堂才會真正給學生帶來發自內心的快樂,才能更有效地提高學生的素養。我們會努力使校園機器人活動更加絢麗多彩!