點燃科學的火種

霍俊飛

機器人教學對于培養學生的科學精神具有直接的影響，教師應該善于培養學生的發現問題能力和創造能力，引導學生樹立正確的創造觀念。

善于提出生活化的問題，培養學生從生活中發現問題的能力。在一節課上，教師問學生有沒有做過蛋糕，在制作蛋糕的過程中，蛋清怎么打。學生爭先恐后地說自己做過蛋糕，應該快速地朝著一個方向攪動蛋清，可以用電動打蛋器，也可以用筷子，但是筷子特別慢。這時候有一個學生說：“老師，我們可以用齒輪加速，然后用電機帶動，做一個電動打蛋器。”“但是你想做一個多快的打蛋器呢，你能不能計算一下加速的倍數？”，教師試圖引導學生去思考。這時候學生們開始討論，一個40齒的齒輪帶動一個8齒的齒輪是一個5倍加速的，轉動速度很快。然后，學生們迫不及待地開始了制作，不時地拿著自己的作品到講臺上的材料盆里進行攪動，有的開心地回去了，有的失落地回去了。成功的學生回到座位調整自己的結構，增強美觀程度；暫時失敗的學生回去總結原因，改進結構，最終都做出一個可以應用到現實生活中的電動攪拌器。“除了做電動攪拌器之外，我們還可以利用這個原理制作什么？”教師繼續引導學生思考。有學生說，可以做一個加速轉動的風扇，這樣教室就可以更涼快了；還有的說，可以做一個加速轉動的電鉆，這樣打孔就能更快更準了……這就是最普通的一節課，從生活中發現問題，經過小組合作、討論等環節解決問題，最終的成果還回歸到生活中去。整個過程會用到數學運算、邏輯思維，會研究制作的工藝、結構，會涉及科學知識，將STEM教學中的科學、技術、工程、數學完美結合。

布置操作任務，培養學生的創造能力。機器人課堂上，教師布置了這樣一個任務：利用22個樂高基礎零件和動力設備，搭建一個不用輪子行走的機器人。學生剛領到任務的時候是不屑的，覺得很簡單。教師組織每4個學生成為一個小組，首先內部討論，確定一個實施方案，然后動手搭建機器人。每組的成果都不一樣，有的結構不同，有的行走方式不同……在整個過程中，教師的角色就是引導者，根據每組和每個學生的具體情況進行指導，鼓勵學生的創新思維，不輕易否定任何一個思路，使每個學生都更愿意對自己的設計進行深入地思考。學生們都有能力做好任務，設計的機器人都是獨一無二的。其實，每一節機器人課堂上都有類似這樣的小任務，小組合作去討論、制作、測試、改進。機器人教學是對學生創造能力的培養，在學習編程和動手實踐的過程中，有效地提高了學生的邏輯思維能力和判斷能力。

不為比賽，只為創造，培養學生正確的創造觀念。學生們到了機器人社團教室放下書包，走到自己的位置，拿出自己的機器人，打開自己的電腦，開始調試程序、記錄結果、改進機器人。在機器人教室，他們是主人，完全地自主學習、探究學習。社團中的每個學生都有機會參加到機器人比賽中。比賽不只是為了賽出好成績，更重要的是培養學生正確的創造觀念，使學生們能夠淡然地看待比賽的成功，坦然地接受比賽的失敗。讓學生明白，創造不是因為比賽，而只能是因為對科學本身的熱愛，對人類命運的關懷。

機器人教學立足于學生科學精神的培養，燃起學生心中科學的火種。