中學(xué)機(jī)器人有效教學(xué)策略研究

唐勇強(qiáng)

摘 要：機(jī)器人課程是中學(xué)信息技術(shù)課程體系中非常重要的一個(gè)部分，對(duì)于發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力具有重要意義，通過親身體驗(yàn)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、科學(xué)評(píng)價(jià)等策略，可以有效提高機(jī)器人教學(xué)的實(shí)效，有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)獲得感和成就感。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人；體驗(yàn)；任務(wù)驅(qū)動(dòng)；評(píng)價(jià)；創(chuàng)新

一、通過體驗(yàn)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)習(xí)動(dòng)力的源泉。如何激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人課程的學(xué)習(xí)興趣，是開展好機(jī)器人教學(xué)首先要解決的問題。筆者認(rèn)為，機(jī)器人課程教學(xué)伊始，不必急于深入學(xué)習(xí)機(jī)器人原理、構(gòu)成等方面的內(nèi)容，而是要想方設(shè)法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。一是讓學(xué)生實(shí)際操作。有條件的教師可以準(zhǔn)備若干常見的機(jī)器人帶到課堂，讓學(xué)生與機(jī)器人進(jìn)行“親密”接觸。二是播放科幻電影。教師可以精心挑選以機(jī)器人為主題的科幻電影，讓學(xué)生通過電影了解機(jī)器人的功能、對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用以及對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的影響。三是讓學(xué)生討論交流體會(huì)。教室可以組織學(xué)生對(duì)“親密”接觸機(jī)器人后的體驗(yàn)和觀看科幻電影后的體會(huì)進(jìn)行討論交流，討論交流要設(shè)計(jì)好主題，教師要加以引導(dǎo)，不能泛泛而談、漫無目的。通過討論交流，將自己對(duì)機(jī)器人的疑惑和感悟表達(dá)出來，加深學(xué)生對(duì)機(jī)器人的整體印象，激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人進(jìn)行深入探究的興趣，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊、打下基礎(chǔ)。

二、通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)過程

機(jī)器人課程是一門跨學(xué)科的綜合性應(yīng)用課程，涉及硬件、軟件以及人工智能等知識(shí)，同時(shí)又具備創(chuàng)新、創(chuàng)造、實(shí)踐等特點(diǎn)。如何使機(jī)器人教學(xué)能夠順利有效開展，讓學(xué)生始終保持良好的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，是考驗(yàn)教師教學(xué)設(shè)計(jì)能力的重要指標(biāo)。筆者認(rèn)為，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)開展，是一個(gè)行之有效的教學(xué)策略。首先，任務(wù)的主題設(shè)計(jì)要圍繞學(xué)生、貼近生活。機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，學(xué)習(xí)機(jī)器人課程的內(nèi)容和切入點(diǎn)也非常豐富和多樣，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)時(shí)，要在符合教學(xué)大綱要求的前提下，盡量選取市場(chǎng)上應(yīng)用相對(duì)成熟、學(xué)生較為熟悉的題材，消除學(xué)生對(duì)機(jī)器人教學(xué)任務(wù)的陌生感和恐懼感。其次，任務(wù)的難度設(shè)計(jì)要科學(xué)合理、面向全體。教師在設(shè)計(jì)機(jī)器人教學(xué)時(shí)，在任務(wù)難度設(shè)計(jì)上要統(tǒng)籌考慮，不能“一刀切”，要掌握全體學(xué)生的學(xué)情，面向全體學(xué)生，采取分層教學(xué)，讓各個(gè)學(xué)生都能參與進(jìn)來并通過學(xué)習(xí)探究都能夠完成。最后，任務(wù)的知識(shí)設(shè)計(jì)要縱橫銜接、防止斷層。在設(shè)計(jì)任務(wù)的時(shí)候，必須考慮到知識(shí)點(diǎn)的上下左右銜接，要做好知識(shí)的鋪墊，防止學(xué)生不理解其中的原理，懵懵懂懂跟著做而無法獲得應(yīng)有的學(xué)習(xí)效果。

三、通過評(píng)價(jià)檢驗(yàn)教學(xué)效果

教學(xué)評(píng)價(jià)是整個(gè)教學(xué)過程中不可或缺的一環(huán)。機(jī)器人教學(xué)有別其他學(xué)科的教學(xué)，開展機(jī)器人教學(xué)評(píng)價(jià)，關(guān)鍵在于如何設(shè)計(jì)科學(xué)的評(píng)價(jià)內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)，只有評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)好了，評(píng)價(jià)結(jié)果才有檢驗(yàn)教學(xué)效果的意義。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)機(jī)器人教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，首先，要做到靈活評(píng)價(jià)，即評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要具有靈活性，比如“設(shè)計(jì)畫五角星的機(jī)器人”“制作膽小鬼機(jī)器人”等教學(xué)任務(wù)，其算法思路、部件組裝和實(shí)際操作是有區(qū)別的，在設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)最好做到“一任務(wù)一評(píng)價(jià)”，根據(jù)不同的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)有針對(duì)性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。其次，要做到精準(zhǔn)評(píng)價(jià)，即評(píng)價(jià)指標(biāo)要準(zhǔn)確定位到學(xué)生的情感態(tài)度和投入、知識(shí)理解和運(yùn)用、技能儲(chǔ)備和操作、學(xué)習(xí)合作和分享等方面，監(jiān)控到學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程，客觀反映出學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)狀態(tài)和效果。比如，在設(shè)計(jì)“機(jī)器人拔河比賽”這一教學(xué)任務(wù)的評(píng)價(jià)時(shí)，就可以從“情感態(tài)度、程序設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作效果、小組配合”等方面去設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。最后，要做到全面評(píng)價(jià)，即評(píng)價(jià)要面向全體學(xué)生，面向全部環(huán)節(jié)，面向任務(wù)全程，避免選擇性評(píng)價(jià)、隨機(jī)評(píng)價(jià)、偶爾評(píng)價(jià)，要通過評(píng)價(jià)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，提升學(xué)生的成就感。

四、結(jié)語

作為一名新形勢(shì)下的信息技術(shù)教師，我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)、開闊思路、不斷總結(jié)，運(yùn)用現(xiàn)代教育理念，把機(jī)器人課程教學(xué)大綱的要求落實(shí)到每一節(jié)課中，讓學(xué)生真正從機(jī)器人學(xué)習(xí)中獲得現(xiàn)代科技知識(shí)、開拓創(chuàng)新思維、提高創(chuàng)新實(shí)踐能力，為培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、核心競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的現(xiàn)代學(xué)生貢獻(xiàn)自己的力量！

參考文獻(xiàn)：

[1]楊 毅，秦 健，佀新學(xué).中學(xué)機(jī)器人教學(xué)有效性的行動(dòng)研究——以長(zhǎng)安第一中學(xué)為例[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2013（15）：80-83.

[2]朱曉勝.玩中學(xué) 學(xué)中玩——機(jī)器人教學(xué)的探索與實(shí)踐[J]. 科學(xué)大眾（科學(xué)教育版），2013（3）：6.endprint