新課程理念下機(jī)器人生態(tài)課堂的構(gòu)建

瞿葉庭

摘要：隨著我國(guó)基礎(chǔ)教育課程改革的不斷推進(jìn)，新課程理念所倡導(dǎo)的自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式正逐漸被廣大師生所接受，構(gòu)建生態(tài)課堂的重要性也日益凸顯。人們?cè)絹?lái)越深刻地認(rèn)識(shí)到，在機(jī)器人教學(xué)中，構(gòu)建生態(tài)課堂對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新知識(shí)的人才具有重要意義。

關(guān)鍵詞：生態(tài)課堂；新課程理念；機(jī)器人；構(gòu)建

中圖分類號(hào)：G427文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2014）04-029-2

新課程改革背景下的機(jī)器人課程理念的核心是“為了每個(gè)學(xué)生的充分發(fā)展”，這為生態(tài)課堂的構(gòu)建奠定了一個(gè)可行的理論基礎(chǔ)。

一、加強(qiáng)小組合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)

小組合作學(xué)習(xí)是一種旨在促進(jìn)學(xué)生在異質(zhì)小組中互助合作達(dá)到共同學(xué)習(xí)的目標(biāo)，并以小組的總體成績(jī)?yōu)楠?jiǎng)勵(lì)依據(jù)的教學(xué)策略體系。它有助于因材施教，可以彌補(bǔ)一個(gè)教師難以面向有差異的眾多學(xué)生教學(xué)的不足，從而真正使每個(gè)學(xué)生都得到發(fā)展的目標(biāo)。

在教學(xué)中，我將學(xué)生分成若干小組，每三人一組共用一臺(tái)機(jī)器。因?yàn)闄C(jī)器人價(jià)格又比較昂貴，很難實(shí)現(xiàn)學(xué)生人手一臺(tái)，所以學(xué)生學(xué)習(xí)采用分組合作的形式比較好。另外，分組合作學(xué)習(xí)更有利于學(xué)生之間的討論交流、培養(yǎng)學(xué)生的合作團(tuán)結(jié)精神，也有利于不同層次學(xué)生之間的幫扶學(xué)習(xí)，最終更高地提高教學(xué)質(zhì)量。

二、同舟共濟(jì)，共享快樂(lè)

小組合作學(xué)習(xí)包含五個(gè)不可缺少的基本要素：一是積極的相互依賴，使小組成員確信他們“同舟共濟(jì)”；二是面對(duì)面的交互作用，確保小組成員能直接交流；三是個(gè)體責(zé)任；四是合作技能，即與他人在小組中協(xié)同學(xué)習(xí)所需要的組織能力、交流能力、協(xié)同能力、相互尊重的態(tài)度等；五是集體自加工，小組成員采取自我檢查或反饋方式考查集體學(xué)習(xí)進(jìn)行得如何并提出改進(jìn)措施。

我們對(duì)學(xué)生的每一點(diǎn)成功，每一點(diǎn)進(jìn)步，每一個(gè)創(chuàng)意，都給予肯定，隨時(shí)讓學(xué)生感受到成功的喜悅。為了讓學(xué)生們能想得到、做得到，提高自信能力和實(shí)際動(dòng)手能力，我們先讓學(xué)生自主地去探究，當(dāng)學(xué)生感到非常需要幫助的時(shí)候，再組織大家針對(duì)困難問(wèn)題進(jìn)行共同探討，對(duì)自己的程序進(jìn)行調(diào)試，教師適當(dāng)參與，經(jīng)過(guò)小組的共同努力，終于感受到成功的快樂(lè)，就這樣讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)的過(guò)程中始終有成就感。

例如在學(xué)生初步學(xué)習(xí)《軌跡識(shí)別傳感器的應(yīng)用》之后，我特別設(shè)計(jì)了一節(jié)實(shí)踐課，目的是拓展應(yīng)用。組織學(xué)生參加“機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)”，由于情境自然充滿樂(lè)趣，學(xué)生充滿激情投入到各項(xiàng)比賽中，我設(shè)計(jì)了三種類型的跑道軌跡，即三個(gè)比賽項(xiàng)目，這三個(gè)項(xiàng)目由易到難、由淺入深、逐步深入，體現(xiàn)了知識(shí)的層次性。在引導(dǎo)學(xué)生交流比賽經(jīng)驗(yàn)和心得的同時(shí)，還側(cè)重于以下幾個(gè)問(wèn)題的解決：當(dāng)機(jī)器人走黑線的時(shí)候怎樣設(shè)置軌跡識(shí)別傳感器的值？如何同時(shí)使用兩個(gè)軌跡識(shí)別傳感器？要考慮哪些情況？你用了幾個(gè)傳感器？你的程序是怎樣編寫(xiě)設(shè)計(jì)的？電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度受哪些因素的影響？怎么來(lái)調(diào)節(jié)？機(jī)器人實(shí)踐中要考慮到哪些因素？圍繞這些問(wèn)題考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握水平。這樣能夠使學(xué)生在活動(dòng)中自始至終都有成功感。

三、及時(shí)反思，提高效率

在平時(shí)的機(jī)器人課程教學(xué)過(guò)程中，每一節(jié)課后同學(xué)們都要及時(shí)進(jìn)行課后小結(jié)和反思，總結(jié)收獲和不足。

有一位同學(xué)在課后總結(jié)中寫(xiě)到：“今天，老師教我們用原有的輪式機(jī)器人改裝成爬行動(dòng)物機(jī)器人，其中的難點(diǎn)是如何將四個(gè)滾動(dòng)的輪子改裝成可以交替前行的四只腳。一開(kāi)始同學(xué)們沒(méi)有突破的思路，都感覺(jué)很難，大家都在苦思冥想，突然我想到了原來(lái)老式火車開(kāi)動(dòng)時(shí)車輪和轉(zhuǎn)動(dòng)軸的配合運(yùn)動(dòng)，思路一下打開(kāi)了，同學(xué)們?cè)谶@一思路的啟發(fā)下，很快有了解決方案，大家一起動(dòng)手，邊想邊做邊修改，經(jīng)過(guò)集思廣益，終于完成了機(jī)器人搭建。老師對(duì)我們搭建的機(jī)器人進(jìn)行了檢查，認(rèn)為基本符合要求，同時(shí)也提出了一些好的修改建議，比如對(duì)兩邊轉(zhuǎn)動(dòng)軸的銜接配合的改進(jìn)等等。

同學(xué)們圍繞課堂教學(xué)的過(guò)程和效果進(jìn)行總結(jié)，學(xué)生在認(rèn)知上，從不懂到懂，從少知到多知，從不會(huì)到會(huì)；在情感上，從不喜歡到喜歡，從不熱愛(ài)到熱愛(ài)，從不感興趣到感興趣，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)效率的提高。

四、注重生態(tài)平衡，促進(jìn)師生和諧

教師和學(xué)生是兩個(gè)平等的生態(tài)要素，兩者應(yīng)該是建立在相互學(xué)習(xí)、相互促進(jìn)的和諧關(guān)系上。從生態(tài)教育學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，教師是課堂教學(xué)的主導(dǎo)者、學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、潛能的開(kāi)發(fā)者，應(yīng)當(dāng)發(fā)揮教學(xué)的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。而學(xué)生是課堂教學(xué)的主體者、學(xué)習(xí)的自主者、潛能的發(fā)揮者。學(xué)生的主體地位是建立在和諧的教學(xué)氛圍之中，在教師的宏觀調(diào)控下自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)。

五、夯實(shí)基礎(chǔ)技能，注重科技創(chuàng)新

通過(guò)理論和實(shí)踐操作學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了智能機(jī)器人的基本工作原理，各種常見(jiàn)傳感器和機(jī)械傳動(dòng)裝置的基礎(chǔ)知識(shí)和使用技能，學(xué)會(huì)機(jī)器人的模塊化組裝、控制與維護(hù)方法。在各種機(jī)器人知識(shí)與能力小組競(jìng)賽中，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，不斷鞏固所學(xué)知識(shí)。

機(jī)器人教學(xué)不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。在教學(xué)實(shí)踐中，教師可以提出一些新的問(wèn)題，組織學(xué)生一塊探討、研究，活動(dòng)的主題要有新穎、有趣味。最為重要的是提出的問(wèn)題的解決方案是開(kāi)放的，學(xué)生可以分組學(xué)習(xí)、研究，可以得到不同的解決方案，用不同的方法達(dá)到同一個(gè)目標(biāo)。學(xué)生機(jī)器人活動(dòng)能夠激發(fā)學(xué)生想象力、創(chuàng)造力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)放性思維。學(xué)生通過(guò)主動(dòng)探索、動(dòng)手實(shí)踐，親身體驗(yàn)之后抽象的理論就會(huì)變成觸手可及的答案，享受成功的喜悅。

生態(tài)課堂是實(shí)現(xiàn)學(xué)生自我價(jià)值的課堂，只有和諧相融的課堂，才能使課堂教學(xué)煥發(fā)勃勃生機(jī)。因此，師生之間要構(gòu)建起一條綠色的“情感通道”，消除學(xué)生的緊張心理，活躍課堂氣氛。教師可以根據(jù)影響課堂環(huán)境的主要因素，通過(guò)開(kāi)展課堂的民主管理、構(gòu)成平等的師生關(guān)系、更新教學(xué)方法、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣等方法和手段，創(chuàng)設(shè)民主和諧的教學(xué)氛圍，達(dá)到教師樂(lè)教、學(xué)生樂(lè)學(xué)的目的，形成一個(gè)情感交融、生動(dòng)活潑、積極向上的課堂氛圍。

構(gòu)建一種“以人為本，以發(fā)展為本”的生態(tài)課堂是實(shí)現(xiàn)新課程理念的必然要求，是教育改革發(fā)展的方向。但對(duì)于構(gòu)建生態(tài)課堂，不同的教育工作者基于他們對(duì)教育的不同認(rèn)識(shí)，不同的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，不同的學(xué)生群體，會(huì)有不同的見(jiàn)解，因此說(shuō)生態(tài)課堂的構(gòu)建沒(méi)有固定的模式，其內(nèi)涵是學(xué)生和教師之間、師生和知識(shí)之間、學(xué)生和學(xué)生之間、知識(shí)和生活之間的一種動(dòng)態(tài)的和諧。

總之，機(jī)器人課堂作為一種開(kāi)放性的教育平臺(tái)，需要我們?cè)趯?shí)踐中不斷地探究、反思和總結(jié)，不僅要掌握機(jī)器人的理論知識(shí)、工作原理，還要學(xué)會(huì)分組合作、科技創(chuàng)新。只有機(jī)器人真正走入課堂才能給學(xué)生帶來(lái)內(nèi)心的快樂(lè)和成功的喜悅，才能更有效地提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)課堂。

[參考文獻(xiàn)]

[1]黃俊官.論生態(tài)課堂的構(gòu)建策略[J].中國(guó)成人教育，2008（07）.