基于微信平臺(tái)的中小學(xué)機(jī)器人微學(xué)習(xí)模式探究

趙雅楠 馬 燕

（1．重慶師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院，重慶 401331； 2．重慶師范大學(xué)研究生院，重慶 401331）

基于微信平臺(tái)的中小學(xué)機(jī)器人微學(xué)習(xí)模式探究

趙雅楠1馬 燕2

（1．重慶師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院，重慶 401331； 2．重慶師范大學(xué)研究生院，重慶 401331）

青少年創(chuàng)新思維和科學(xué)品質(zhì)的培養(yǎng)需求推動(dòng)機(jī)器人教育在中小學(xué)的廣泛開(kāi)展，微信作為當(dāng)下最流行的移動(dòng)社交軟件，為中小學(xué)機(jī)器人教育鋪設(shè)了新的道路。文章首先分析了微信平臺(tái)的教育功能和中小學(xué)機(jī)器人教育的現(xiàn)狀；其次深入分析了在微信平臺(tái)上構(gòu)建中小學(xué)機(jī)器人教育環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，并在此基礎(chǔ)上搭建了基于微信的中小學(xué)機(jī)器人微學(xué)習(xí)模式；最后以微學(xué)習(xí)理念為指導(dǎo)，針對(duì)重慶ET天才少兒訓(xùn)練營(yíng)開(kāi)設(shè)的“智能機(jī)器人的搭建與控制”課程，開(kāi)展了基于微信平臺(tái)的中小學(xué)機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)實(shí)踐，并取得了較好的學(xué)習(xí)效果。

微信平臺(tái)；中小學(xué)；機(jī)器人教育；微學(xué)習(xí)模式

當(dāng)前，機(jī)器人技術(shù)在公眾服務(wù)、工業(yè)智能制造等領(lǐng)域都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，已經(jīng)逐漸成為國(guó)家工業(yè)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。[1]與此同時(shí)，機(jī)器人在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也表現(xiàn)出了潛在的發(fā)展前景和教育價(jià)值。機(jī)器人教育早已進(jìn)入中小學(xué)，將智能機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)和技能納入中小學(xué)的信息技術(shù)或綜合實(shí)踐等課程的必要性和可行性已經(jīng)日漸明朗，這也為中小學(xué)信息技術(shù)課程注入了新的生機(jī)。如今，移動(dòng)學(xué)習(xí)也成為了中小學(xué)生普遍接受的學(xué)習(xí)方式，微信作為受眾面廣、簡(jiǎn)單易學(xué)的移動(dòng)社交軟件，自然就成為了移動(dòng)學(xué)習(xí)的首選平臺(tái)，在教育的舞臺(tái)上已初露頭角。因此，將微信平臺(tái)用于中小學(xué)的機(jī)器人教育，定將為中小學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新型、高素質(zhì)人才鋪設(shè)新的道路。

一、在微信平臺(tái)上構(gòu)建中小學(xué)機(jī)器人教育環(huán)境的可行性

（一）微信平臺(tái)及教育功能的介紹

微信公眾平臺(tái)是騰訊公司在微信的基礎(chǔ)上新增的具有平臺(tái)化功能的板塊，公眾號(hào)所有者可以與平臺(tái)進(jìn)行全方位溝通、交流、互動(dòng)。[2]目前，微信在中小學(xué)群體中的使用率較高，已成為學(xué)生獲取信息的一個(gè)主要渠道。

微信平臺(tái)作為師生間學(xué)習(xí)與交流的媒介，它的教育功能也是顯而易見(jiàn)的。師生可以通過(guò)微信平臺(tái)實(shí)時(shí)留言，通過(guò)視頻或語(yǔ)音功能進(jìn)行問(wèn)題探討；教師可以定期在微信公眾平臺(tái)上進(jìn)行消息推送，按需向?qū)W習(xí)者提供學(xué)習(xí)資源；學(xué)習(xí)者之間也可以通過(guò)微信平臺(tái)創(chuàng)建學(xué)習(xí)小組，分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)等。微信平臺(tái)支持在移動(dòng)設(shè)備上信息的實(shí)時(shí)獲取與推送等功能，在為學(xué)習(xí)者帶來(lái)更多的方便和更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)的同時(shí)，也構(gòu)建了新型的師生關(guān)系。

（二）中小學(xué)機(jī)器人教育現(xiàn)狀

機(jī)器人教育，是指學(xué)習(xí)和掌握機(jī)器人的基本知識(shí)與技能，或是通過(guò)利用教育機(jī)器人來(lái)優(yōu)化教育教學(xué)實(shí)施效果的理論與實(shí)踐[3]。隨著國(guó)家基礎(chǔ)教育新課程改革的不斷深入開(kāi)展，近年來(lái)我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育也在快速地向前發(fā)展，其教育價(jià)值也已經(jīng)逐漸獲得了受教育者、社會(huì)和國(guó)家的認(rèn)可[4]。自2003年以來(lái)，全國(guó)各地的中小學(xué)都陸續(xù)開(kāi)展了機(jī)器人教育實(shí)踐及課程建設(shè)。但是，由于課程的特殊性及學(xué)習(xí)環(huán)境的局限性，中小學(xué)機(jī)器人教育還處于教育建設(shè)的不成熟階段。如今競(jìng)賽催生“機(jī)器人熱”，各類機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)推動(dòng)著中小學(xué)機(jī)器人創(chuàng)新教育向前發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)超過(guò)61.36%的中小學(xué)在校內(nèi)或校外以各種形式開(kāi)展了豐富多彩的機(jī)器人教育實(shí)踐活動(dòng)，開(kāi)展的具體情況如圖1所示。針對(duì)學(xué)生個(gè)人的學(xué)習(xí)情況來(lái)看，機(jī)器人課程學(xué)習(xí)模式如圖2所示。

圖1 中小學(xué)機(jī)器人教育開(kāi)展情況

圖2 機(jī)器人課程學(xué)習(xí)模式

結(jié)合圖1、圖2，本研究認(rèn)為目前國(guó)內(nèi)中小學(xué)機(jī)器人教育還存在一些問(wèn)題：

1.學(xué)校過(guò)分注重競(jìng)賽，忽視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)中小學(xué)的機(jī)器人教育主要以競(jìng)賽的形式開(kāi)展，在機(jī)器人競(jìng)賽的基礎(chǔ)上設(shè)置了機(jī)器人課程及機(jī)器人社團(tuán)等活動(dòng)。近年來(lái)，針對(duì)中小學(xué)生開(kāi)展的機(jī)器人競(jìng)賽項(xiàng)目發(fā)展迅速，但是由于諸多教育機(jī)構(gòu)的介入，機(jī)器人競(jìng)賽并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)機(jī)器人教育的最終目的。許多機(jī)器人競(jìng)賽個(gè)人資金投入相對(duì)較大，學(xué)生參與度低；即使是參與比賽的學(xué)生，由于受時(shí)空等限制，無(wú)法進(jìn)行學(xué)習(xí)資源的實(shí)時(shí)獲取與交流，最終會(huì)逐漸減弱對(duì)機(jī)器人教育的興趣。此外，校內(nèi)的機(jī)器人課程還不成體系，缺少機(jī)器人教育基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，不利于對(duì)中小學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2.學(xué)生過(guò)度依賴教師，缺乏自主學(xué)習(xí)的積極性

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)中小學(xué)的機(jī)器人教育在北京、上海、深圳等一線城市的發(fā)展較快，但這些城市大多數(shù)學(xué)校的機(jī)器人教育主要是以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)，課程設(shè)置上也是針對(duì)競(jìng)賽或某個(gè)項(xiàng)目開(kāi)展，學(xué)生的學(xué)習(xí)形式較為單一，學(xué)校忽視了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和主動(dòng)性的培養(yǎng)。另外，哈爾濱師范附屬小學(xué)等少數(shù)中小學(xué)校開(kāi)設(shè)了“人工智能與機(jī)器人”的相關(guān)課程，并規(guī)定以必修課的形式針對(duì)中小學(xué)生開(kāi)展了機(jī)器人科學(xué)教育，建立了機(jī)器人學(xué)習(xí)小組。盡管中小學(xué)機(jī)器人教育發(fā)展較快，但是學(xué)生過(guò)度依賴教師，缺乏自主學(xué)習(xí)積極性的問(wèn)題不容忽視。

（三）在微信平臺(tái)上構(gòu)建中小學(xué)機(jī)器人教育環(huán)境的優(yōu)勢(shì)

基于微信的機(jī)器人教育，通過(guò)微課程學(xué)習(xí)、在線直播學(xué)習(xí)、群組探究學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)與探究，這種教育學(xué)習(xí)模式重在培養(yǎng)學(xué)生的合作交流和創(chuàng)新思維能力。在微信平臺(tái)上進(jìn)行機(jī)器人教育創(chuàng)新學(xué)習(xí)，打破了地域和時(shí)空的限制，為中小學(xué)機(jī)器人教育鋪設(shè)了新的道路。從國(guó)家人才發(fā)展戰(zhàn)略來(lái)看，基于微信平臺(tái)的中小學(xué)機(jī)器人教育將轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)課堂師生的角色，把學(xué)生放在教育的中心地位，從而推動(dòng)我國(guó)“以生為本”的人才培養(yǎng)理念向前發(fā)展，并有助于培養(yǎng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的創(chuàng)新少年，也為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家提供人才支撐。

二、基于微信平臺(tái)的中小學(xué)機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)模式的搭建

（一）微學(xué)習(xí)及微學(xué)習(xí)模式

隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，教育的模式已經(jīng)從最初的面對(duì)面教學(xué)，發(fā)展到如今的移動(dòng)學(xué)習(xí)模式。而“微學(xué)習(xí)”就是在移動(dòng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，如今已經(jīng)成為教育領(lǐng)域熱門的研究課題?！拔W(xué)習(xí)”的概念是由奧地利學(xué)者林德納（Lindner）在2004年提出的，“微學(xué)習(xí)”就是學(xué)習(xí)者在任意時(shí)間內(nèi)快速學(xué)習(xí)短小內(nèi)容的一種非正式的學(xué)習(xí)活動(dòng)。[5]作為一種新型的數(shù)字化學(xué)習(xí)模式，“微學(xué)習(xí)”與傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)有很大不同，如今也發(fā)展成了一個(gè)相對(duì)完整的學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)。總的來(lái)說(shuō)，“微學(xué)習(xí)模式”主要由學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)媒介和學(xué)習(xí)環(huán)境四個(gè)要素構(gòu)成。

（二）搭建基于微信平臺(tái)的中小學(xué)機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)模式

“微學(xué)習(xí)”的發(fā)展與數(shù)字時(shí)代的學(xué)習(xí)理論即聯(lián)通主義學(xué)習(xí)觀的興起有著密切的聯(lián)系，它所提倡的新價(jià)值取向也正是聯(lián)通主義者不斷倡導(dǎo)的“聯(lián)結(jié)和再造的能力”[6]。微學(xué)習(xí)不僅適應(yīng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)引發(fā)的學(xué)習(xí)媒介的變化,也滿足了知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的學(xué)習(xí)者對(duì)非正式學(xué)習(xí)的巨大需求,提供了數(shù)字化信息操作的實(shí)用模式。[7]而微信既作為聯(lián)通主義學(xué)習(xí)觀下的一種普及性最為廣泛的移動(dòng)社交軟件，又作為信息時(shí)代的生態(tài)學(xué)習(xí)媒介，在教育和學(xué)習(xí)上理應(yīng)發(fā)揮著巨大的作用?；诖?，本研究是在微學(xué)習(xí)理念的指導(dǎo)下，以微信平臺(tái)為學(xué)習(xí)媒介，針對(duì)目前中小學(xué)機(jī)器人教育存在的“重賽輕學(xué)”、學(xué)習(xí)者主觀能動(dòng)性差等相關(guān)問(wèn)題，搭建了基于微信平臺(tái)的中小學(xué)機(jī)器人微學(xué)習(xí)模式，如圖3所示。

圖3 基于微信平臺(tái)的中小學(xué)機(jī)器人微學(xué)習(xí)模式

該模式具體分為五個(gè)部分：一是微學(xué)習(xí)目標(biāo)，主要是通過(guò)對(duì)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知、情感、動(dòng)作技能等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。二是微學(xué)習(xí)方式，主要是在微信終端實(shí)現(xiàn)線上與線下相結(jié)合、自主與協(xié)作相結(jié)合的混合型學(xué)習(xí)方式。三是微學(xué)習(xí)過(guò)程，包括課前、課中和課后三個(gè)學(xué)習(xí)階段的內(nèi)容——課前，教師主要完成對(duì)學(xué)習(xí)者的分析、對(duì)學(xué)習(xí)資源的整合及對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的搭建；課中，教師通過(guò)直播授課等方式，講解機(jī)器人相關(guān)理論知識(shí)及實(shí)踐操作，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行群組問(wèn)題探究式學(xué)習(xí)等；課后，師生共同完成學(xué)習(xí)考核。四是反饋與評(píng)價(jià)，這也是課后的學(xué)習(xí)考核，評(píng)價(jià)方式包括自評(píng)、互評(píng)和師評(píng)，師生在學(xué)習(xí)過(guò)程中要及時(shí)反饋學(xué)習(xí)問(wèn)題到下一個(gè)微學(xué)習(xí)目標(biāo)。五是微學(xué)習(xí)效果，主要是讓學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)融入到已有的學(xué)習(xí)資源中，創(chuàng)造出新成果，以達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。

三、微信平臺(tái)支撐下的中小學(xué)機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)實(shí)踐

本研究依托于重慶ET天才少兒訓(xùn)練營(yíng)和重慶師范大學(xué)機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，將微信平臺(tái)支撐下的中小學(xué)機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)模式應(yīng)用到實(shí)踐中，開(kāi)展了中小學(xué)機(jī)器人教育的微學(xué)習(xí)實(shí)踐，具體情況如下：

（一）微學(xué)習(xí)目標(biāo)

在微信平臺(tái)上搭建針對(duì)中小學(xué)生機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)的總目標(biāo)是培養(yǎng)信息時(shí)代具有創(chuàng)新精神和思維能力的青少年，促進(jìn)中小學(xué)機(jī)器人教育的創(chuàng)新發(fā)展與突破。機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)要求教師構(gòu)建機(jī)器人課程的微學(xué)習(xí)環(huán)境和資源，了解智能機(jī)器人的基本知識(shí)和發(fā)展目標(biāo)，掌握機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、控制原理和方法，并能夠針對(duì)中小學(xué)生設(shè)計(jì)出微學(xué)習(xí)的課程結(jié)構(gòu)；學(xué)生能夠?qū)C(jī)器人進(jìn)行基本的設(shè)計(jì)、組裝、編程與調(diào)試。在此基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維能力，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的積極性，幫助學(xué)生形成勇于迎接挑戰(zhàn)、實(shí)踐探索的學(xué)習(xí)觀。

（二）微學(xué)習(xí)方式

由于中小學(xué)生在知識(shí)建構(gòu)方面還存在不完整和個(gè)性化的特點(diǎn)，因此他們的學(xué)習(xí)方式主要偏向于非正式的碎片化學(xué)習(xí)?；谖⑿牌脚_(tái)的機(jī)器人微學(xué)習(xí)主要以線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)相結(jié)合、自主學(xué)習(xí)和小組協(xié)作學(xué)習(xí)相結(jié)合的混合型學(xué)習(xí)方式為主，讓學(xué)生隨時(shí)隨地在微信終端進(jìn)行多渠道、多樣化的學(xué)習(xí)實(shí)踐，由此建立了機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)行為關(guān)系，如圖4所示。

圖4 機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)行為關(guān)系

由此我們發(fā)現(xiàn)：學(xué)生通過(guò)微信平臺(tái)上的微課、微直播、微信群等學(xué)習(xí)渠道進(jìn)行線上的機(jī)器人微學(xué)習(xí)，建構(gòu)自己的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)和社交網(wǎng)絡(luò)；線下，學(xué)習(xí)者前期先參加訓(xùn)練營(yíng)的面對(duì)面課程打好基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行后期在實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新合作實(shí)踐訓(xùn)練。這種循序漸進(jìn)的混合型學(xué)習(xí)方式有利于青少年的健康發(fā)展，讓學(xué)生能夠最大限度地發(fā)揮自己對(duì)機(jī)器人課程學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。因此，這種多樣化的混合型學(xué)習(xí)方式對(duì)于青少年創(chuàng)新思維能力的開(kāi)發(fā)很有幫助，也適用于基于微信平臺(tái)的中小學(xué)機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)實(shí)踐。

（三）微學(xué)習(xí)過(guò)程

1.學(xué)習(xí)者分析

近年來(lái)，智能機(jī)器人技術(shù)帶動(dòng)中小學(xué)機(jī)器人教育產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，機(jī)器人創(chuàng)新教育已經(jīng)成為開(kāi)發(fā)青少年創(chuàng)新思維的一個(gè)重要突破口，為此，許多家長(zhǎng)也是不惜花重金培養(yǎng)孩子的創(chuàng)造力?；谖⑿牌脚_(tái)的機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)實(shí)踐的對(duì)象是重慶ET天才少兒訓(xùn)練營(yíng)里來(lái)自不同學(xué)校的13名六年級(jí)學(xué)生，目標(biāo)是讓他們學(xué)會(huì)利用零碎時(shí)間在微信平臺(tái)上構(gòu)建機(jī)器人學(xué)習(xí)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。而這些學(xué)生已經(jīng)基本掌握了計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，并且都有配套的教育機(jī)器人產(chǎn)品，對(duì)于智能機(jī)器人也有著強(qiáng)烈的好奇心。因此，在基于微信終端的機(jī)器人微學(xué)習(xí)實(shí)踐中，應(yīng)讓他們利用零碎時(shí)間從機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)起，重點(diǎn)培養(yǎng)他們的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)造能力，讓他們能夠獨(dú)立或合作完成微學(xué)習(xí)上的學(xué)習(xí)任務(wù)，并且能夠創(chuàng)作出屬于自己的作品。

綜合考慮到重慶ET天才少兒訓(xùn)練營(yíng)師資建設(shè)和資源建設(shè)等因素的制約，本研究還依托了重慶師范大學(xué)的機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)室和訓(xùn)練營(yíng)的共同支持下，展開(kāi)了針對(duì)中小學(xué)生的機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)實(shí)踐探究。

2.學(xué)習(xí)資源整合

培養(yǎng)信息時(shí)代具有創(chuàng)新思維能力的青少年，需要有一定的學(xué)習(xí)設(shè)備與資源為支撐。而目前比較流行的青少年教育機(jī)器人開(kāi)源開(kāi)放平臺(tái)——Mackblock，具有圖形化的編程環(huán)境，是一款基于Arduino平臺(tái)的應(yīng)用，在機(jī)器人DIY（動(dòng)手做）方面具有潛在的優(yōu)勢(shì)，并且結(jié)構(gòu)件的搭建有趣多樣，教學(xué)成本也相對(duì)較低等。因此，本研究采用Mackblock產(chǎn)品開(kāi)展中小學(xué)機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)實(shí)踐。此外，“智能機(jī)器人的搭建與控制”課程的相關(guān)參考教材是2013年出版的圖書《小型智能機(jī)器人制作全攻略（第4版）》，重慶ET天才少兒訓(xùn)練營(yíng)購(gòu)入了3套Mackblock產(chǎn)品元器件及相關(guān)配件作為該課程微學(xué)習(xí)資源建設(shè)的實(shí)體教學(xué)設(shè)備。訓(xùn)練營(yíng)教師和實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐團(tuán)隊(duì)也整合了Mackblock產(chǎn)品官方網(wǎng)站的相關(guān)學(xué)習(xí)資源及實(shí)踐視頻教程，并進(jìn)行了相應(yīng)學(xué)習(xí)探究，最終形成了一套完整的機(jī)器人微學(xué)習(xí)資源，輔助學(xué)生完成在微信平臺(tái)上的機(jī)器人課程微學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

教師在微信公眾平臺(tái)和微社區(qū)（微網(wǎng)站）上上傳課程相關(guān)的微學(xué)習(xí)內(nèi)容和知識(shí)模塊（如模塊介紹、作品展示、創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)等），不但包括文字、圖片等文本內(nèi)容，還包含視頻（微課）、音頻等多媒體微學(xué)習(xí)資源，構(gòu)建了機(jī)器人課程微學(xué)習(xí)資源庫(kù)，方便學(xué)習(xí)者自主選擇與學(xué)習(xí)。此外，師生間通過(guò)群組交互也增近了感情，教師鼓勵(lì)學(xué)生多進(jìn)行移動(dòng)探究學(xué)習(xí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，發(fā)揮了學(xué)生在微學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體作用。

3.微學(xué)習(xí)環(huán)境搭建

我們知道，微學(xué)習(xí)具有學(xué)習(xí)主體全民化、學(xué)習(xí)媒介智能化、學(xué)習(xí)內(nèi)容模塊化、學(xué)習(xí)時(shí)間碎片化、學(xué)習(xí)環(huán)境泛在化和學(xué)習(xí)過(guò)程個(gè)性化等特點(diǎn)。[8]而基于微信平臺(tái)的中小學(xué)機(jī)器人課程的微學(xué)習(xí)是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)大環(huán)境之下搭建的，因此，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)這個(gè)大環(huán)境對(duì)其具有基礎(chǔ)性和根本性的影響。

要從管理和技術(shù)設(shè)施這兩個(gè)方面來(lái)考量微學(xué)習(xí)環(huán)境的搭建情況。管理方面，教師及時(shí)更新“機(jī)器人微學(xué)習(xí)空間”微信公眾號(hào)、微網(wǎng)站、微直播等平臺(tái)上的內(nèi)容，定期在微信群組內(nèi)組織學(xué)習(xí)交流，并通過(guò)后臺(tái)的PC端口對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)情進(jìn)行管理與完善等；技術(shù)設(shè)施方面，教師用Camtasia studio等微課錄制軟件錄制Mackblock系列微課程，將機(jī)器人教育實(shí)踐教學(xué)中的重難點(diǎn)部分用微課的形式展現(xiàn)出來(lái)等。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，微信平臺(tái)具備的教育功能也在日趨完善，功能越來(lái)越強(qiáng)大，能為學(xué)習(xí)者提供的學(xué)習(xí)支持也越來(lái)越多。

4.理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作

課程的理論及實(shí)踐層面的微學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過(guò)直播課、微課、視頻聊天或群聊這4種形式展開(kāi)。線上，學(xué)生通過(guò)觀看教師直播課、微課視頻等方式，學(xué)習(xí)Mackblock機(jī)器人的相關(guān)理論知識(shí)、硬件及軟件的操作等，以完成機(jī)器人理論知識(shí)的建構(gòu)；線下，學(xué)生通過(guò)觀看教師錄制好的系列微課程視頻等方式，自己動(dòng)手熟悉Mackblock機(jī)器人結(jié)構(gòu)件與搭建順序，根據(jù)教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)開(kāi)展協(xié)作探究學(xué)習(xí)，完成機(jī)器人微學(xué)習(xí)實(shí)踐操作層面的學(xué)習(xí)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)Mackblock機(jī)器人的控制與簡(jiǎn)單開(kāi)發(fā)。據(jù)此，對(duì)前文提及的“智能機(jī)器人的搭建與控制”課程進(jìn)行了具體的課程形式及課程內(nèi)容的安排，如表1所示。

表1 “智能機(jī)器人的搭建與控制”的課程形式和內(nèi)容

可見(jiàn)，機(jī)器人微學(xué)習(xí)設(shè)置的課程學(xué)習(xí)內(nèi)容旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和自主學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用計(jì)算機(jī)控制自己搭建的機(jī)器人，激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人的學(xué)習(xí)興趣，以此打破傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)思維方式。學(xué)生通過(guò)對(duì)Mackblock的學(xué)習(xí)，協(xié)作或獨(dú)立完成了教師在每個(gè)階段布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，掌握并熟練運(yùn)用Mackblock和mBlock軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人的控制與現(xiàn)實(shí)運(yùn)用，并將這種能力發(fā)揮在機(jī)器人相關(guān)的競(jìng)賽中，取得了優(yōu)異的成績(jī)。

（四）反饋與評(píng)價(jià)

重慶ET天才少兒訓(xùn)練營(yíng)開(kāi)設(shè)的“智能機(jī)器人的搭建與控制”課程，主要通過(guò)在微信平臺(tái)PC端對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程的考核。其中，課程的微學(xué)習(xí)行為捕捉渠道如圖4所示，學(xué)生從多渠道獲取所需的學(xué)習(xí)資源，平臺(tái)管理教師統(tǒng)計(jì)學(xué)生登錄平臺(tái)學(xué)習(xí)與下載的頻率，最終以完成創(chuàng)新作品或其他參賽情況進(jìn)行綜合考核；群組內(nèi)的直播課、討論課、視頻課等則主要以學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的參與度作為考核標(biāo)準(zhǔn)。

“智能機(jī)器人的搭建與控制”課程主要是讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用微信平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的理解、操作、應(yīng)用與創(chuàng)新，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。在微學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師作為配角，和學(xué)生共同學(xué)習(xí)并及時(shí)找到學(xué)習(xí)問(wèn)題，反饋到下一個(gè)微學(xué)習(xí)目標(biāo)。此外，要求學(xué)生在微信平臺(tái)上交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新作品，并對(duì)其學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行自評(píng)與他評(píng)；最后，微學(xué)習(xí)社區(qū)的教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的總體情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新作品提出相關(guān)意見(jiàn)與建議。

（五）微學(xué)習(xí)效果

在重慶ET天才少兒訓(xùn)練營(yíng)和重慶師范大學(xué)機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的共同努力下，基于微信平臺(tái)的中小學(xué)機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)也在不斷地改進(jìn)與完善。作為研究對(duì)象的13名六年級(jí)學(xué)生，之后在機(jī)器人學(xué)習(xí)上也多少都有了自己的突破。其中，2名學(xué)生一起參加了2016WER世界教育機(jī)器人大賽并榮獲小學(xué)組三等獎(jiǎng)的好成績(jī)，并因此而進(jìn)入到重慶市的重點(diǎn)中學(xué)；3名學(xué)生共同考取了同所中學(xué)并在學(xué)校里組織了機(jī)器人社團(tuán)活動(dòng)，定期會(huì)來(lái)重慶師范大學(xué)機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室一同參與我們的研究項(xiàng)目。可見(jiàn)，這種基于微信平臺(tái)的機(jī)器人微學(xué)習(xí)方式適用于中小學(xué)生，并獲得了良好的學(xué)習(xí)效果和創(chuàng)新成果，我們要將這種學(xué)習(xí)理念延續(xù)、提升。

四、結(jié)語(yǔ)

目前，國(guó)內(nèi)中小學(xué)機(jī)器人教育領(lǐng)域的發(fā)展還不夠成熟，為了緊跟信息時(shí)代的步伐，也為了能為國(guó)家培養(yǎng)出新時(shí)代的創(chuàng)新型少年，中小學(xué)要找到機(jī)器人教育的突破口，轉(zhuǎn)變教學(xué)形式與理念，讓學(xué)生擔(dān)任教育的主角，聯(lián)合高校共同完成青少年創(chuàng)新培養(yǎng)目標(biāo)，并針對(duì)教育中存在的問(wèn)題不斷改進(jìn)，對(duì)其進(jìn)入深入的研究。在微信平臺(tái)上搭建機(jī)器人微學(xué)習(xí)環(huán)境，必將引發(fā)中小學(xué)信息技術(shù)教育的變革與突破。本研究初步建構(gòu)了基于微信平臺(tái)的中小學(xué)機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)模式，在實(shí)踐的過(guò)程中難免還會(huì)遇到新問(wèn)題，因此，該學(xué)習(xí)平臺(tái)在未來(lái)還有待繼續(xù)開(kāi)發(fā)，對(duì)其研究也應(yīng)更加全面而深入。

[1]黃榮懷,劉德建,徐晶晶.教育機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2017，(1)：13-19.

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[4]鐘柏昌,張祿.我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育的現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J].中國(guó)電化教育,2015，(7)：101-107.

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Research on the Construction of Robotics Micro-Learning Mode in Primary and Secondary Schools Based on the WeChat Platform

ZHAO Yanan1,MA Yan2
(1.College of Computer and Information Science,Chongqing Normal University,Chongqing,China 401331；2.Graduate School,Chongqing Normal University,Chongqing,China 401331)

With the development of the cultivation of teenagers’ innovative thinking and scientific quality requirements,robotics education has been extensively developed in the primary and secondary schools.As the most popular mobile social software,WeChat lays a new path for robot education in primary and secondary schools.Firstly,this paper analyzed the education function of WeChat platform and the present situation of the robot education of primary and secondary schools.Secondly,it analyzed the advantage of building a robot education environment of primary and secondary schools on WeChat platform in depth.On this basis,the robotics micro-learning mode was built in primary and secondary schools based on the WeChat platform.Finally,taking the micro-learning concept as a guide,and based on the course,Construction and Control of Intelligent Robots,designed and practiced by Chongqing ET Genius Children’s Camp,the micro-learning of robotic education that is based on the WeChat platform was practiced in primary and secondary schools,and some better effects were achieved in students’ learning．

WeChat platform;primary and secondary schools;robot education;micro-learning mode

G434

A

2096-0069（2017）05-0051-06

2017-04-17

重慶市研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（重大項(xiàng)目）“重慶市研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教育研究”（Yjg151007）；重慶市研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目“基于創(chuàng)客理念的中小學(xué)機(jī)器人教育微學(xué)習(xí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)”（CYS16145）

趙雅楠（1993— ），女，河南漯河人，重慶師范大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)槿斯ぶ悄芘c機(jī)器人教育；馬燕（1960— ），男，云南昭通人，博士，重慶師范大學(xué)研究生院院長(zhǎng)，主要研究方向?yàn)槿斯ぶ悄堋⑸鐣?huì)計(jì)算、現(xiàn)代教育技術(shù)等。

(責(zé)任編輯 杜丹丹)