啟智·踐行·育德

任云

摘? 要：在現(xiàn)代技術推動下，機器人技術日趨成熟并引領未來發(fā)展方向。機器人項目教學融合物理、計算機編程、結構、工程等多方面知識領域，促進了學生科學思維、實踐與創(chuàng)新、團隊合作等綜合能力的培養(yǎng)。

關鍵詞：VEX機器人;核心素養(yǎng);綜合能力

【中圖分類號】G641? ? ? 【文獻標識碼】A? ? ? ?【文章編號】1005-8877（2020）15-0168-01

隨著信息時代飛速發(fā)展，近年來我校在教育部門支持下，進行了多個教學創(chuàng)新項目的試點與實驗，探索教學改革與創(chuàng)新。作為信息技術教師的我有幸參與了這些項目的實施，給我體驗最深的是校本課程VEX機器人教學項目。

當下以美國開始探索的融合了科學、技術、工程和數學的STEM教育已響譽全球，旨在為未來世界培養(yǎng)有思想、有技術、有能力的新型人才。機器人課程則是踐行STEM教育的主要項目活動之一，所以將機器人課程引入中小學校園是非常具有創(chuàng)造性和前瞻性的舉措。

1.機器人課程教學的特點

（1）課程內容覆蓋廣

它融合了物理、計算機、機械、工程結構等多個領域，拓展了學生的認知范圍，對科技前沿的AI等創(chuàng)新技術通過實踐加深了解，更重要的是它綜合了工程、物理、數學等其他學科的知識運用，促進了學生科學思維、實踐與創(chuàng)新、團隊合作等綜合能力的培養(yǎng)。

（2）以團隊化學習為主

機器人學習與搭建主要以團隊合作為主，“三人行，必有我?guī)煛卑l(fā)揮集體力量，在團隊中大家根據自己特長分工： 編程手、工程手、操作手等，既發(fā)揮個人特長又注重集體配合，互助互學，分享學習的快樂。

（3）以探索實驗為創(chuàng)新

傳統(tǒng)學習 “知識本位”，機器人課則以科學實驗為主要學習探知方式。課程在獨立的機器人實驗室開展，機器人的設計搭建需要動腦亦動手的實踐活動，在不斷的探索實驗中，改進機器人性能達到預期效果，是科學思維與實踐能力相結合的學習過程。

（4）以參與賽事活動為目標

以賽事激勵來檢驗學習效果，學習者設計各種不同形狀和功能的機器人參加統(tǒng)一規(guī)則的賽事活動。所以我們學習之余經常組織對抗賽的訓練，以備參加中小學生機器人項目競賽，同學們在比賽中得到鍛煉。豐富多彩的機器人項目活動拓展了學生的視野，塑造他們獨特的個人能力。

2.機器人項目的學習促進學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

新課標提出總目標以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，圍繞文化基礎、自主發(fā)展、社會參與三個方面。機器人課程考察與培養(yǎng)學生多方面的能力，有助于學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，更為未來信息社會培養(yǎng)創(chuàng)新人才助力。

（1）促進學生計算思維的培養(yǎng)

筆者認為培養(yǎng)學生的計算思維最有效的方法是學習編程，機器人項目恰好需要編程基礎，利用代碼驅動機器人的運轉方向和速度，判斷路線、距離等，在軟件環(huán)境中規(guī)劃機器人的各硬件及端口配置，再結合實際演練，不斷改進，探究最佳方案。學習過程中，綜合了計算機、數學、物理等學科知識，鍛煉了學生的思維能力，促進其計算思維的提高。

（2）促進學生“數字化學習與創(chuàng)新”能力的培養(yǎng)

機器人項目作為改革創(chuàng)新課程，意在培養(yǎng)學生科技創(chuàng)新能力，“從書本知識”到“實踐研究”，既動腦也動手，用學科知識引導我們創(chuàng)作，用實驗實踐證明科技力量。因機器人項目軟硬件目前主要是從國外幾大公司引入，所以我們學生的學習使用環(huán)境多為英文版，網絡學習資料大部分也是英文，學生在此過程中學會運用多種“數字化學習”工具幫助解決遇到的問題，積累經驗，創(chuàng)新智造，每一種新想法新結構的出現(xiàn)，都凝聚了學生的智慧與創(chuàng)新。

（3）促進學生實踐能力的培養(yǎng)

因為考試升學壓力的影響，大多數學生習慣了“坐多動少，埋頭苦讀”，久而久之，知識豐富、個人動手能力缺乏，常常與社會脫節(jié)。機器人課程恰恰彌補了這方面的不足，孩子們走進實驗室，認識和使用各種工具，螺絲刀、鋸條、焊槍、螺母、墊片、齒輪、鏈條、電機、中控等等，研究圖紙、說明書，投入金屬機器人的搭建實踐。陶行知先生說過：“教學做合一，我們要在做上教，在做上學。”機器人項目正是以實踐活動為基礎，以“行”求知，培養(yǎng)學生動手能力的同時獲得知識的源泉。

（4）促進學生團隊合作、臨場應變等心理素質培養(yǎng)

VEX機器人團隊自行設計、制作機器人并進行編程。機器人項目以團隊合作為主，小組成員每個人在隊里都有職責擔當，缺少一個環(huán)節(jié)都無法讓機器人正常運轉起來。所以成員必須要有很高的合作意識，還要善于溝通，勇于承擔，良好的團隊合作促進學生保持友愛互助的創(chuàng)作熱情。機器人的運轉除了自身設計因素外，還會受到場地、天氣等環(huán)境因素的影響，特別是參賽的時候，突發(fā)狀況頻出，考驗著同學們的隨機應變、臨場發(fā)揮的控制能力，總之機器人賽事不僅開闊了學生的視野也鍛煉了他們的心理品質。

雖然我校機器人項目教學剛起步，推進過程中我們也遇到了很多的問題，諸如師資、經費、時間等，但這個項目深受學生喜愛，它處于信息技術發(fā)展的前沿，大力培養(yǎng)學生的科學研究、實踐創(chuàng)新能力，且獨具特色，值得我們在教學中不斷學習與探索。

參考文獻

[1]鐘柏昌，張祿.我國中小學機器人教育的現(xiàn)狀調查與分析[J].中國電化教育，2015（07）

[2]曾祥潘.步入開源硬件智能機器人教育時代[J].中小學信息技術教育，2012