TABO機器人課程在幼兒園空間方位教學中的運用

盛梅菊 王黎黎

摘要：在新時代人才培養計劃中，人工智能教育占據著重要地位，國務院下發的《新一代人工智能發展規劃》明確指出：逐步開展全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程。幼兒園開展人工智能教育順應了社會發展趨勢，是培養新一代社會建設中堅力量的必然要求。本文以我園正在實施的“TABO機器人課程”為例，從學前教育的專業視角分享人工智能在幼兒園空間方位教學活動中的實際應用經驗，實踐并總結出切實可行的教學方法及課程模式。

關鍵詞：空間方位? TABO機器人課程? 幼兒

空間是客觀世界運動著的物質存在的基本形式。任何事物都存在于一定的空間之中，并且同周圍的其他物體存在著空間上的相互位置關系，也就是物體的空間方位關系。對于學前兒童來說，初步辨認一些空間方位，不僅有利于其空間知覺的發展，而且有利于增強其處理日常生活問題的能力。

一、聚焦空間方位，分析教學現狀

（一）空間方位教學活動的現狀分析

《3～6歲兒童學習與發展指南》指出，幼兒園教育應當“豐富幼兒空間方位識別的經驗，引導幼兒運用空間方位經驗解決問題”。學前教育專家針對“如何促進幼兒空間方位的發展”做了諸多研究，總結發現在空間方位的實際教學中存在以下誤區。

1課程設置較少，幼兒理解難以深入

在日常教學中，圍繞空間方位而專門組織的教學活動數量不多，幼兒缺少反復的操作實踐機會，難以深入理解。以安徽省通用的《幼兒園教師指導用書（大班）》為例，有關空間方位的集體活動僅5節，以自身為中心區分左右、以客體去中心區分左右活動過程設計簡略，教學內容之間無連續性且間隔時間長，因此幼兒無法生成和豐富自身有關空間關系的經驗，不能準確理解空間方位詞的真正含義，更難以在實際生活中進行應用。

2教師能力不足，幼兒缺乏專業指導

空間方位較為抽象，幼兒對空間定位的相對性、連續性和可變性的理解是幼兒認識方位的一個重難點，因此對教師自身能力要求較高。一些年輕、教學經驗較少的教師通常不能系統地、有目的地設計和開展教學活動，幼兒缺少專業有效的指導，無法獲得與其發展相適應的空間方位經驗。

（二）我園大班幼兒空間方位發展水平現狀分析

學前兒童空間方位核心經驗表明，幼兒有關空間方位核心經驗學習呈現以下發展軌跡：從辨別“上下”到辨別“前后”，再到辨別“左右”；從以自我為中心到以客體為中心；從近的區域范圍擴展到遠的區域范圍。《幼兒園教育指導綱要（試行）》提到“5～6歲的幼兒對數的感知能力提高，能夠掌握‘左右等較為抽象的概念”。我園大班幼兒的空間方位相關能力處于怎樣的水平？如何設置適合我園幼兒空間方位發展的教育教學活動？

基于以上兩個問題，我們查閱了大量有關“空間方位能力測評”的信息，并結合《3～6歲兒童學習與發展指南》中有關大班幼兒空間方位能力水平的要求，以問卷調查的形式隨機抽取50名大班幼兒進行能力測評。測評內容分為以自我為中心和以客體為中心兩種維度，包含“上、下、前、后、左、右”等方位。教師通過幼兒的表述、操作，進行客觀記錄，并對調查結果進行統計、分析。

在50名被測幼兒中，58%幼兒能正確地以自我為中心判斷方位，僅有30%幼兒能以客體為中心判斷方位。總體呈現以下特點：能正確以自我為中心判斷方位，以客體為中心判斷仍困難；對“上下、前后”能熟練掌握，但對“左右”掌握不熟練；對于空間方位的相對性理解困難。

二、創新教學模式，試行TABO機器人課程

TABO機器人課程是一款針對兒童編程啟蒙教育的機器人，也是目前國內第一臺可以實現虛擬場景和現實雙向交互的編程教育機器人。它采用藍牙通信與屏幕連接的方式，利用app選擇不同難度的挑戰任務，實現幼兒、平板電腦和TABO機器人三者之間的互動，再通過虛擬與現實的操作幫助幼兒獲得空間方位的體驗。同時，運用模塊化的Scratch編程語言，來鍛煉幼兒的邏輯思維能力和動手能力。TABO機器人課程具有情境化、操作性、自主化、趣味性的優點，有利于提高幼兒學習空間方位的主動性，能較好地幫助幼兒以主客體為中心判斷“左右”方位。目前，機器人課程在幼兒園中的實際開展較少，因此，實施TABO機器人課程具有一定的創新性、實用性和推廣性。基于以上背景，我園計劃在宿幼森林城大班開展TABO機器人課程。

為檢驗課程實施效果，在課程實施前，團隊隨機抽取50名大班幼兒并分為兩組，一組為實驗組，另一組為對照組。實驗組幼兒在日常教學活動外，每周參加1次TABO機器人針對空間方位的集體教學或游戲活動，對照組幼兒僅參加日常教學活動。實驗時間為1年，課程實施后再次進行測試，統計測試結果，并對數據進行橫向與縱向的分析。

通過數據分析發現，實驗組幼兒與對照組幼兒在實驗前發展水平大致相同，且“以客體為中心”判斷方位仍非常困難，整體水平一般。課程實施1年后，我們發現實驗組幼兒與對照組幼兒在空間方位的掌握上均有進步，但實驗組幼兒在參與學習系統科學的TABO機器人有關空間方位課程后，“以自我為中心”“以客體為中心”判斷方位的正確率明顯高于對照組，“以客體為中心”的左右空間方位辨別對比更明顯。同時，實驗組在課程實施前后的正確人數也有所增長。綜上可見，利用TABO機器人課程實施有關空間方位的教學活動能夠更好地促進幼兒在空間方位上的發展。

三、完善課程體系，優化組織策略

TABO機器人課程要在幼兒園階段開展，必須有目的、有計劃地適應幼兒年齡特點及發展規律，活動設置要充分發揮幼兒的主體性和能動性，讓機器人適宜、適當地融于教學情境或游戲環節中，讓幼兒有參與感、獲得感，并能在親自操作中獲得空間方位的相關知識經驗。

（一）篩選主題內容 構建教學情境

在研究TABO機器人課程的過程中，我們考慮到地域性及可實施性，以安少版省編教材為基礎教材，并根據幼兒興趣及發展需要，確定了“大中國”“生命的奧秘”“我要上小學”“我的地球村”四大主題板塊，共20節集體教學活動。

完善后的TABO機器人課程靈活采用主題情境教學模式，將空間方位知識與游戲情境相融合，幼兒自主設計搭建場景，充分調動幼兒的主觀能動性，真正做到寓教于樂。此外，課程緊緊依托幼兒生活環境和大班幼兒發展需求，將空間方位的學習融合幼兒生活經驗，學以致用。以大班下學期“我的地球村”和“我要上小學”為例，在每節課中創設不同情境，幼兒通過完成主題任務，不斷練習和鞏固已獲得的空間方位經驗。

（二）細化課程層次 難度逐級進階

機器人教學新穎，幼兒未接觸過這種教學形式，因此課程開展初期面臨困難。針對幼兒的困惑，我們首先細化課程層次，幫助幼兒層層進階、穩步通關。首先，認識機器人，初步了解TABO機器人及編程語言，了解編程軟件的模塊分區與指令含義；明確如何從TABO機器人視角判斷“左右”，解決“以自我為中心”到“以客體為中心”判斷方位難的問題。其次，通過教學活動、實踐操作、日常游戲等方式進行編程練習，從而鞏固幼兒的空間方位認知經驗。

在編程難度層次上，幼兒首先進行任務編程的游戲練習，依次開展練習型任務、興奮型任務、挑戰型任務3種難度遞進的任務練習。在任務編程挑戰成功基礎上，增添自由編程，讓幼兒自由搭建場景、編輯路線，完成路線編程設計。當幼兒熟練掌握TABO編程后，引導幼兒嘗試探索TABO新玩法，將TABOCUN融入課程中，發展幼兒雙手協調運用及立體空間掌握的能力。

（三）多維建構游戲 多元玩法創新

為增加課程趣味性，充分調動幼兒參與的興趣和熱情，TABO機器人課程分別在活動形式、玩法及材料上進行多元化的探索與創新。活動形式上，開展個別操作、小組合作、團隊競賽、接力挑戰賽等多種活動；活動材料上，從前期的平板、TABO機器人、紙、筆，到后期的泡沫板、創意泥、照片、模型道具等，實現了從平面走向立體的突破；游戲玩法上，巧妙融合建構游戲，拓寬TABO機器人運行維度，從虛擬游戲界面到現實場景搭建，做到平面、立體建構并行。

比如，在虛擬平面建構游戲中，幼兒在平板上自由組合圖形模塊，變化圖形大小、顏色，拼搭出所需素材。在立體建構游戲中，教師為幼兒提供多樣化可操作性材料，鼓勵幼兒模擬實景圖片搭建TABO課程所需場景，讓幼兒通過互相討論，多渠道了解生活中的空間關系，通過研究和探索物體不同位置、方向所造成的差異，理解空間和方位概念。這兩種不同維度建構游戲都需要幼兒構思如何布局，從而加深他們對“以一個客體為中心判斷空間方位”的認識。隨著建構材料種類的豐富、更新和游戲難度的升級，幼兒的空間能力實現階梯式提升。

（四）建立個案追蹤 關注個體差異

教師采用個別化指導策略，立足于幼兒個性特點，建立個案追蹤集，長期、系統地追蹤其發展變化，驗證TABO機器人課程實施效果，同時有針對性地制訂改善方案，縮小幼兒發展差距。

在課程實施前，教師對被觀察幼兒進行“實驗前期調查問卷”測評，撰寫幼兒基本情況記錄表。在課程實施過程中，教師記錄被觀察對象出現的困惑或進步，精準分析幼兒行為，每周撰寫個案觀察記錄表，有針對性地實行具體有效、便于實施的支持性策略。課程結束后，對其進行復測，并撰寫個案追蹤研究總結報告記錄表。

四、反觀課程效果，展望家園合作

在TABO機器人課程的實施過程中，教師根據幼兒的實際發展水平及學習掌握情況，及時調整教學活動設計，總結活動經驗。在經過一年的課程干預后，實驗組幼兒均能以自我為中心正確判斷方位，在“以客體為中心”的左右辨別中，幼兒掌握人數增加，正確率明顯提高，初步具備了鏡面意識，并能準確地使用空間方位詞匯進行表述，如“我的左邊”“TABO的右邊”“TABO需要原地左轉，再向前直行”等等。此外，通過小組合作式的學習，幼兒的分享、合作能力得到了一定的提高，團隊意識也有了進一步增強。

同時，我們也發現一些問題。活動反思、總結性評價等評價方式的運用，導致教師主觀評價較多，缺乏專業的評價體系對幼兒個人發展進行合理、系統的評估。今后，我們將不斷完善幼兒能力測評機制，繼續探索TABO機器人課程在全園推廣的可行方法，嘗試通過微視頻、微課、線上小游戲等方式和家長分享有關TABO課程及空間方位的知識，為家長提供相關知識的專業指導，搭建家園合作的橋梁，共同提高幼兒的空間方位發展水平。

參考文獻：

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