Scratch與機器人共融 體驗機器人教學益處

劉娟

【摘 要】 Scratch與機器人的融合，很多公司開發的機器人都以Scratch為基礎進行開發研究，提供機器人的編程平臺。Scratch是麻省理工學院創造，根據兒童的特點設計開發，更適用于小學生的編程教學。機器人的拼搭對于學生來說是比較容易的，但是讓孩子通過代碼編程無疑是有難度的，如果機器人設備基于Scratch為編程平臺，學生更樂于參與到學習中，更好地提高學生的思維和創新能力。

【關鍵詞】 機器人? 共融? 益處? Scratch

一、機器人教學給課堂帶來了改變

（一）促進教育方式的改變，培養學生的綜合能力

不管國外學校還是國內學校都很注重機器人的教學工作，有條件的學校開設機器人普及班，常規進行教學，無疑對學生來說是有意義的，不僅能培養學生的動手能力，還能拓展學生的創新和計算思維。樂高、VEX和中鳴機器人是通過拼搭來完成，在小學使用非常廣泛，機器人編寫的程序都基于Scratch編程的基礎上來實現。

（二）擴大知識面，轉換思維方式

機器人的開設不僅能提高教師教學的能力，還能提高學生的思維等方面能力。首先，可以通過比賽讓學生感受機器人的強大以及發展的趨勢，不僅在信息技術方面得到了提高，每次的參賽主題都能結合生活實際，與現在的人工智能息息相關，學生在比賽的同時收獲更多，能擴大他們的知識面，每一次比賽都有一個主題，讓學生在比賽中體會其意義。機器人的學習不是一成不變的，而是通過學生不斷地思考來轉換思維，提高他們的思維能力。

二、如何將Scratch與機器人有效融合

Scratch編程主要根據兒童特點所設計的編寫環境與編寫語言，主要是為了使兒童能夠在體驗中了解計算機編程，充分表達自己的想法。其中有一部分的機器人編程軟件都是以Scratch為載體進行編寫程序的軟件，在教育教學中已經成為了必不可少的了，它的軟件特點能夠使學生通過拖拽和組合代碼積木等形式，將傳統的代碼進行了替代，使代碼編程難度降到了最低，能夠讓學生感受到了拼接的樂趣，而不是一串聯的代碼。同時，Scratch還有一個優點，軟件中的素材都是以卡通人物為主，兒童可以在此基礎上進行基礎創作動畫和創編音樂等。

三、機器人教學給學生帶來的益處

（一）善于學習，發現樂趣

機器人的學習，不僅要善于研究學習，還對學生的動手能力有一定的要求。只有在研究學習的過程中才能發現機器人的奧秘和其中的樂趣，有的孩子對機器人就很有天賦，學習之余能利用課外的時間在外面培訓機構學習機器人編程，這些孩子樂于參與其中研究學習，基礎也很扎實，對機器人的學習充滿了樂趣，軟件都是基于Scratch的基礎上進行編寫程序，讓學生在編程的過程中體驗樂趣。

（二）積極參與，專心研究

由于學生參與的時間和過程都比較短，一般只有在社團的時間，學生才能全身心地投入機器人的學習中。在老師的輔導下，提出的任務大家進行交流討論，每個孩子都有自己的想法。“研究”對于學生和老師是都應該有的精神，教師對機器人這一部分內容也是新手，隨著研究的不深入，如果我們想要更好地指導好學生，教師也要用心鉆研，技術水平高于學生，才能更好地讓學生進行互動研究，教師才能達到引領學生的作用。

（三） 相互協作，體驗成功

機器人的比賽，主要是以小組合作為主，機器人學習要有相互協作的精神，才能體驗成功。如：暑假培訓的中鳴機器人項目，“共建和諧家園”，要求兩名隊員進行組隊，兩輛小車行走不同的路線，在行走的過程中，兩輛車要完成不同的三個任務，有一名隊員任務未完成，則另一名隊員完成任務同樣是零分，所以，對我們的隊員相互合作的要求很高。

（四） 發揮技能，創作作品

機器人的學習和操作對于學生來說要求較高，不僅動手能力要強，拼搭的過程中要講究效率和技能，雖然每一臺機器設備外觀是一樣的，但在編寫程序和機器人行走的過程中出現的問題是不一樣的，要會掌握相關的技能，才能更好地合理調節機器人設備。而且對于程序的搭建要求也是比較高的，學生要會微編寫和微調程序中的一些參數，掌握程序每一步的含義并能進行辯解，才能更好地讓機器人順利完成任務。

四、Scratch編程在機器人教學中的實踐

（一） 源于生活中的機器人情景主題，培養生活化的編程思維

蘇霍姆林斯基說過：“兒童的智慧在他的手指尖上。”只有理論與實際相聯系，學生才能把課本中的知識轉化為自己的本領，利用Scratch編寫程序，學生比較熟悉，學生在編寫機器人程序的過程中會發現很多的問題。如編寫程序在理論上雖然是正確的，但是程序傳輸到機器人上就會千差萬別，不能達到想要的預期效果，因為每一臺機器的設備不可能完全一樣，都會有細微的差別，這個過程需要學生反復調試，才能達到目的。這對學生的創新的毅力要求比較高。

（二）基于Scratch的程序創作，激發機器人創新思維的培養

激發學生的創新思維，就要培養學生的創新意識。而增強學生的創新思維最主要的途徑是培養學生的興趣，激發學生的創新思維，挖掘學生的學習動力。培養學生善于思考的習慣，在今后的學習機器人課堂中要設疑啟思充分發揮想象力。機器人的學習需要花費大量的時間去鉆研，學習研究，要鼓勵學生有鉆研和創新的精神，這樣才能更好地提高學生的操作能力、動手能力以及思維能力。

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