機(jī)器人教學(xué)中 培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的策略

徐暉

摘要：初中機(jī)器人課作為以小組合作為主要教學(xué)形式的活動(dòng)課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、樹(shù)立健全人格、調(diào)理人際關(guān)系等都具有重要作用。本文旨在研究如何在機(jī)器人教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，并形成有效策略。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人教學(xué);團(tuán)隊(duì)協(xié)作;培養(yǎng)策略

中圖分類(lèi)號(hào)：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 論文編號(hào)：1674-2117（2022）06-0000-03

如今，機(jī)器人教育在教育領(lǐng)域開(kāi)展得如火如荼，而機(jī)器人教學(xué)是以小組協(xié)作開(kāi)展的教學(xué)活動(dòng)，對(duì)學(xué)生協(xié)作意識(shí)、協(xié)作能力的培養(yǎng)是其重要的教學(xué)目標(biāo)。因此，在了解學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上，在機(jī)器人教學(xué)中確定有效的協(xié)作方案、制訂明確的評(píng)價(jià)體系能助力學(xué)生形成良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

● 掌握學(xué)生情況

筆者所在學(xué)校的機(jī)器人課程是以選修課的形式開(kāi)展，為了掌握學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的真實(shí)情況，開(kāi)學(xué)之初，筆者使用問(wèn)卷星對(duì)選修了機(jī)器人課程的學(xué)生開(kāi)展了匿名的問(wèn)卷調(diào)查。調(diào)查問(wèn)卷總共設(shè)置四類(lèi)13個(gè)題目。類(lèi)別一：個(gè)人基本信息調(diào)查;類(lèi)別二：對(duì)小組合作重要性的認(rèn)知;類(lèi)別三：對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作實(shí)施措施的了解;類(lèi)別四：團(tuán)隊(duì)中應(yīng)該有哪些角色以及對(duì)各角色的要求。

調(diào)查問(wèn)卷返回50份，對(duì)各題統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析可知，大多數(shù)學(xué)生愿意與他人合作完成任務(wù)或活動(dòng)，并認(rèn)為團(tuán)隊(duì)協(xié)作在完成工作的過(guò)程中具有積極且重要的作用;但學(xué)生對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的具體實(shí)施、優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)的基本要求，以及自己在團(tuán)隊(duì)中擔(dān)任何種角色、如何做好這個(gè)角色尚不明確。

基于以上調(diào)查結(jié)果，筆者認(rèn)為合作類(lèi)課程的開(kāi)設(shè)可以順利進(jìn)行，但學(xué)生對(duì)個(gè)體角色定位、團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成工作的實(shí)施不明確性，要求教師在授課以及組織活動(dòng)過(guò)程中制訂好明確的方案及評(píng)價(jià)體系來(lái)輔助學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)，并能夠不斷提高協(xié)作意識(shí)與協(xié)作能力。

● 確定協(xié)作方案

1.確定小組人數(shù)

在上課之初，教師通過(guò)安排不同人數(shù)小組來(lái)完成“機(jī)器人搬運(yùn)工”的設(shè)計(jì)與制作，此活動(dòng)在沒(méi)有給學(xué)生任何關(guān)于團(tuán)隊(duì)協(xié)作的提示下開(kāi)展，觀察學(xué)生最原始的狀態(tài)。因受活動(dòng)場(chǎng)地、設(shè)備數(shù)量以及學(xué)生人數(shù)等多種因素限制，安排二、三、五人組各三組。

筆者通過(guò)對(duì)學(xué)生的課堂活動(dòng)以及任務(wù)完成度的觀察發(fā)現(xiàn)：在完成速度和質(zhì)量上，三人組和五人組都有較好的表現(xiàn)，但五人組存在1～2個(gè)組員無(wú)事可做的現(xiàn)象，二人組內(nèi)則表現(xiàn)出完成速度明顯較慢的問(wèn)題。因此可知，三人為一個(gè)小組的學(xué)習(xí)、活動(dòng)模式適用于機(jī)器人的課堂教學(xué)，有助于學(xué)生更好更快地完成活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

2.平衡成員分配

在“機(jī)器人搬運(yùn)工”的課堂活動(dòng)中，教師還擔(dān)當(dāng)了觀察員的角色，因小組成員隨機(jī)分配，導(dǎo)致組間差異較大，這不利于課堂活動(dòng)的組織與開(kāi)展，也不利于學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。一個(gè)團(tuán)隊(duì)中的組織者需要統(tǒng)籌安排小組內(nèi)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，同時(shí)對(duì)機(jī)器人的工作原理要有一定的認(rèn)知度，而有些學(xué)生在小學(xué)階段有過(guò)機(jī)器人的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、班干部的管理經(jīng)驗(yàn)，所以可以安排這些學(xué)生擔(dān)任組長(zhǎng)的職務(wù)，同時(shí)也平衡了各組之間的差異。

此外，筆者根據(jù)課堂觀察以及問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果，將具備相同能力的學(xué)生安排在不同的小組內(nèi)，動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生主要負(fù)責(zé)機(jī)器人搭建，邏輯思維能力較強(qiáng)的學(xué)生主要負(fù)責(zé)程序編寫(xiě)，表達(dá)能力較強(qiáng)的學(xué)生主要負(fù)責(zé)方案商討和匯報(bào)展示。學(xué)生相互之間不是獨(dú)立割裂的，而是在團(tuán)隊(duì)協(xié)作的基礎(chǔ)上最大程度地發(fā)揮個(gè)人優(yōu)勢(shì)和長(zhǎng)處。

3.制訂協(xié)作目標(biāo)

機(jī)器人課程具有綜合性、實(shí)踐性、復(fù)雜性等特點(diǎn)，教師只有調(diào)動(dòng)起學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生參與活動(dòng)，產(chǎn)生交互，才能產(chǎn)生更加多元化的理解與認(rèn)識(shí)，豐富學(xué)生的認(rèn)知世界。因此，在團(tuán)隊(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)的機(jī)器人課中，教學(xué)目標(biāo)除了與機(jī)器人相關(guān)的知識(shí)與技能、過(guò)程與方法目標(biāo)以外，還包括協(xié)作技能目標(biāo)（三維目標(biāo)中的情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)），即通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作需要學(xué)生掌握的協(xié)作技能技巧，學(xué)生將圍繞這三類(lèi)目標(biāo)開(kāi)展相應(yīng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)活動(dòng)。

教師作為課堂教學(xué)的主導(dǎo)者，要確定好課堂的教學(xué)目標(biāo)，以便于學(xué)生做好目標(biāo)規(guī)劃，開(kāi)展團(tuán)隊(duì)協(xié)作活動(dòng)。例如，在《機(jī)器人大力士》一課中，三維教學(xué)目標(biāo)為——知識(shí)與技能目標(biāo)：了解顏色傳感器的作用，學(xué)會(huì)什么是閾值，掌握“反射光線強(qiáng)度”原理;過(guò)程與方法目標(biāo)：能夠小組合作搭建顏色傳感器，多次嘗試學(xué)會(huì)使用col-reflect功能測(cè)量閾值，利用超聲波傳感器識(shí)別對(duì)方機(jī)器人;情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：在小組合作中提高語(yǔ)言表達(dá)能力，能夠交流互助，共同完成機(jī)器人大力士的任務(wù)。

4.合理安排任務(wù)

團(tuán)隊(duì)協(xié)作的目的就是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何在團(tuán)隊(duì)中工作，讓學(xué)生不僅要關(guān)注到任務(wù)本身，還要學(xué)會(huì)傾聽(tīng)、善于交流、樂(lè)于表達(dá)等。所以，初期的任務(wù)安排考慮到要讓學(xué)生理解和體會(huì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，教師在設(shè)計(jì)時(shí)可將任務(wù)劃分成具有較高關(guān)聯(lián)度的多個(gè)小任務(wù)，對(duì)整個(gè)任務(wù)而言，每個(gè)任務(wù)都是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，缺一不可。同時(shí)，教師可將個(gè)別任務(wù)設(shè)置為平行進(jìn)行，這樣有助于小組成員對(duì)整個(gè)任務(wù)流程有大致的了解。這樣安排任務(wù)，能讓學(xué)生體會(huì)到同伴的工作對(duì)自己或集體成就的重要性，同時(shí)，在完成任務(wù)的過(guò)程中鍛煉不同的能力。

● 制訂評(píng)價(jià)體系

在機(jī)器人活動(dòng)中，學(xué)生最終要以作品或競(jìng)賽的形式展現(xiàn)成果，要對(duì)小組的最終成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。而團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力作為機(jī)器人課程的重要培養(yǎng)目標(biāo)，需由參與者自己在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中做出個(gè)人評(píng)價(jià);因此，評(píng)價(jià)體系可以分為結(jié)果性評(píng)價(jià)和過(guò)程性評(píng)價(jià)。

1.過(guò)程性評(píng)價(jià)

在課程實(shí)施過(guò)程中，在學(xué)生完成知識(shí)學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練后，設(shè)定若干案例題目（設(shè)計(jì)、創(chuàng)造可完成某些任務(wù)的機(jī)器人，并進(jìn)行展示），由各小組研究案例、思考設(shè)計(jì)、展開(kāi)討論，制訂解決方案。在小組討論過(guò)程中，限定討論時(shí)間，并確定解決方案。在此過(guò)程中，教師充當(dāng)旁觀者的角色，觀察各成員在討論過(guò)程中所扮演的角色、發(fā)言的邏輯和所起到的作用。

該評(píng)價(jià)過(guò)程由學(xué)生自評(píng)，分別從組織能力、表達(dá)能力、傾聽(tīng)能力和分析能力四個(gè)指標(biāo)來(lái)打分，詳細(xì)評(píng)價(jià)體系如上頁(yè)表1所示。

2.結(jié)果性評(píng)價(jià)

該類(lèi)評(píng)價(jià)從不同角度來(lái)劃分指標(biāo)，如硬件搭建的合理性、成品外觀的美觀性、程序的高效性以及項(xiàng)目的完成度等。此類(lèi)評(píng)價(jià)針對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的結(jié)果，因此是以小組為單位來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)表如表2所示。

在每次活動(dòng)或任務(wù)完成后，要求各小組成員填寫(xiě)該表。在學(xué)生活動(dòng)過(guò)程中，小組成員針對(duì)自己的協(xié)作能力指標(biāo)進(jìn)行自評(píng)，在任務(wù)完成后，教師針對(duì)各小組的技能指標(biāo)進(jìn)行師評(píng)，并對(duì)比分析學(xué)生前后能力的變化。

該評(píng)價(jià)指標(biāo)豐富了課堂活動(dòng)，起到了驗(yàn)證學(xué)習(xí)效果的作用。同時(shí)，學(xué)生通過(guò)觀看評(píng)價(jià)表中的各類(lèi)指標(biāo)，明確了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的構(gòu)成要素，并知道自己在小組合作中應(yīng)該怎樣積極主動(dòng)地?fù)?dān)當(dāng)團(tuán)隊(duì)中的各類(lèi)角色，幫助團(tuán)隊(duì)更快更好地完成任務(wù)要求。

此外，筆者還在不同的活動(dòng)中設(shè)計(jì)了多種學(xué)習(xí)日志，以個(gè)人為單位來(lái)填寫(xiě)，納入學(xué)生的個(gè)人成長(zhǎng)檔案，作為學(xué)習(xí)效果的參考依據(jù)。

● 驗(yàn)證學(xué)習(xí)效果

經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的機(jī)器人課程學(xué)習(xí)后，筆者選取15次機(jī)器人制作活動(dòng)，對(duì)小組成員協(xié)作指標(biāo)的各項(xiàng)能力得分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，隨機(jī)抽取不同小組共四名學(xué)生的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析，四名學(xué)生協(xié)作能力總得分均呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)。但不同學(xué)生的能力項(xiàng)發(fā)展不均衡，學(xué)生二總體得分偏低，但呈平穩(wěn)上升趨勢(shì)，學(xué)生一的分析能力較其他方面能力更強(qiáng)，學(xué)生四的傾聽(tīng)能力更強(qiáng)，學(xué)生三的四類(lèi)協(xié)作能力都表現(xiàn)出較高水平，且學(xué)生一、二、四都呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)。筆者認(rèn)為，經(jīng)過(guò)更長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練后，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力會(huì)得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

● 總結(jié)

以小組合作為主要活動(dòng)形式的機(jī)器人課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力具有重要作用，但小組合作學(xué)習(xí)并非直接將任務(wù)交給學(xué)生，分組完成，而是要讓學(xué)生在小組中充分發(fā)揮自己的特長(zhǎng)，勇于表達(dá)與溝通，善于傾聽(tīng)與溝通。因此，教師要在初中機(jī)器人教學(xué)中，設(shè)置合理的教學(xué)策略，安排有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的有效方案，并在此基礎(chǔ)上，制訂豐富精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)體系，引導(dǎo)學(xué)生不斷完善自己，以使其適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才的需求。