高中機器人技術(shù)教學(xué)模式芻探

吳健

摘 要：各中小學(xué)機器人技術(shù)教學(xué)發(fā)展的不均衡，導(dǎo)致高中生的技術(shù)基礎(chǔ)參差不齊。面對差距如此之大的教學(xué)對象，教師應(yīng)采用靈活的教學(xué)模式滿足不同層次學(xué)生的求知需要，豐富教學(xué)組織形式滿足學(xué)生要求自由創(chuàng)造的需要，通過“玩中學(xué)”滿足學(xué)生的娛樂需要，采取多元化評價方式滿足學(xué)生的成就感需要，從而使機器人教學(xué)活動的開展更加有效。

關(guān)鍵詞：高中通用技術(shù)；機器人教學(xué)；落實措施；實踐

中圖分類號：G633.67 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1008-3561（2018）36-0097-02

在高中機器人技術(shù)教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式只會使有的學(xué)生“吃不飽”，有的學(xué)生“消化不了”。這無疑是對學(xué)生原本擁有的強烈求知欲的抹殺，會使學(xué)生的興趣逐漸消退，甚至導(dǎo)致機器人技術(shù)教學(xué)活動成為“雞肋”。既然機器人技術(shù)已經(jīng)被列入課程標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)該重視起來。江蘇省梁豐高級中學(xué)早在課程標(biāo)準(zhǔn)頒布前幾年，就將“簡單機器人的制作”納入到高二年級的通用技術(shù)課程中，讓每個學(xué)生都與機器人來上一次親密接觸，完成機器人技術(shù)的掃盲。同時，學(xué)校還開設(shè)了專門的機器人設(shè)計制作的拓展課（列入課表，與常規(guī)課程享受同等待遇），可供機器人技術(shù)方面基礎(chǔ)好的學(xué)生選修。而“智能機器人愛好者協(xié)會”的社團(tuán)活動則更像是一個機器人研究所正在開發(fā)不同領(lǐng)域的機器人一樣，學(xué)校搭臺學(xué)生唱戲，讓學(xué)生有良好的創(chuàng)新環(huán)境。

一、采用靈活的教學(xué)模式滿足不同層次學(xué)生的求知需要

在傳統(tǒng)的教學(xué)活動中，教師總是在規(guī)定的時間、地點，按照規(guī)定的順序、時間表和形式教授規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容。這一系列“規(guī)定”使得具體的教學(xué)活動往往不能滿足學(xué)生的需要。即使學(xué)生需要知識，他們所需要的具體內(nèi)容也很難與教學(xué)的具體內(nèi)容相匹配。因此，一方面，教師應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)，并盡可能地滿足學(xué)生的需求。另一方面，在實際教學(xué)過程中，教師受到一系列“規(guī)定”的限制，這些“規(guī)定”往往不能滿足當(dāng)時學(xué)生的需求。因此，教師的教學(xué)存在著另一個無處不在的矛盾。在現(xiàn)階段的機器人技術(shù)教學(xué)中，沒有特殊的教學(xué)大綱和固定的內(nèi)容，因為不需要“規(guī)則”，教師可以最大限度地提高學(xué)生對知識的滿意度。由于機器人的科技含量非常高，參加學(xué)習(xí)的學(xué)生在這方面的能力必然是參差不齊的，所以社團(tuán)的學(xué)習(xí)活動中沒有設(shè)置統(tǒng)一的進(jìn)度。教師可通過網(wǎng)頁提出活動建議，供學(xué)生自己通過校園網(wǎng)瀏覽參考。教師提供的參考要按照不同的活動方式和難度分成幾個板塊，教學(xué)目標(biāo)也是復(fù)合的，針對不同層次學(xué)生分別設(shè)計的。這樣，不同層次的學(xué)生可以按照自己的具體認(rèn)知需要安排活動的內(nèi)容，如觀看機器人相關(guān)的視頻資料、討論新的機器人制作方案、對現(xiàn)有機器人的改進(jìn)和調(diào)試、搜集相關(guān)資料并交流意見等。學(xué)生還可以根據(jù)自己的情況選擇不同的難度級別，以不同的方式進(jìn)行活動，并尋求教師的幫助。因為有互聯(lián)網(wǎng)的幫助，這一切甚至可以在正式開始活動前完成。而在活動開始時，并沒有刻意地進(jìn)行時間限制，早來早開始，教師不必張嘴說一句話，學(xué)生就能夠進(jìn)行自己的活動。這種靈活的學(xué)習(xí)模式使不同級別的學(xué)生都能夠滿足認(rèn)知需求，并讓學(xué)生真正唱主角，還解放了教師，節(jié)省了時間，減少了課堂對學(xué)生的限制。

二、豐富教學(xué)組織形式滿足學(xué)生要求自由創(chuàng)造的需要

科學(xué)思維的過程基本上是解決問題的過程，問題不是教學(xué)設(shè)計的唯一方法，可以由學(xué)生在自學(xué)教科書的基礎(chǔ)上提出，也可以在彼此討論的過程中產(chǎn)生。學(xué)校的機器人技術(shù)教學(xué)環(huán)境猶如一個俱樂部，這些活動室不是普通的教室，有固定的桌椅，而是專門的實驗室，中間是一個被小組活動區(qū)域包圍的模擬機器人比賽場地，每個活動區(qū)有自己的電腦、工具、屬于自己小組的機器人，甚至還包括自己小組的網(wǎng)頁（用于技術(shù)交流以及活動簡報和小論文的發(fā)布）。因為機器人經(jīng)常要參加一些競技比賽，所以學(xué)生可以自己按照比賽的項目分成若干個學(xué)習(xí)小組，也可以自己創(chuàng)立一個學(xué)習(xí)小組，專門研究屬于自己小組的機器人（可以參加創(chuàng)新大賽）。實踐表明，高中生其實已經(jīng)有了相當(dāng)強的組織能力，能夠自發(fā)地組成有效的團(tuán)隊，技術(shù)強的可以充當(dāng)“工程師”，技術(shù)不行但是滿腔熱情的可以做“通訊員”，有領(lǐng)導(dǎo)能力的可以當(dāng)“項目經(jīng)理”。這樣一來，每個學(xué)生都找到了屬于自己的位置，可以盡情地將自己的創(chuàng)作夢想加以實現(xiàn)，也可以滿足自己對自由創(chuàng)造的需要。此外，小組學(xué)習(xí)還可以培養(yǎng)團(tuán)隊精神和隊友之間的相互合作精神，滿足學(xué)生對集體生活的需求。例如，在“智能交通燈”項目中，學(xué)生在其中就扮演了主角。如何將自己的想法通過機器人技術(shù)的結(jié)合來變成現(xiàn)實，如何讓自己手工制作的自動化設(shè)備能夠應(yīng)付各種可能出現(xiàn)的狀況，如何讓它更人性化也更符合實際需要，如何通過有效的展示將作品的過人之處表現(xiàn)得恰到好處，如何進(jìn)行調(diào)查獲得項目可行性資料等諸多問題，都是學(xué)生自己動手，自己協(xié)調(diào)，自己完成的。整個項目的活動已經(jīng)不限于課堂，更多的是在課余時間動手制作，甚至走上街頭，走進(jìn)企事業(yè)單位做調(diào)查。

三、通過“玩中學(xué)”滿足學(xué)生的娛樂需要

今天的青少年與以往有很大的不同，他們思想活躍，創(chuàng)造性和獨立性強，自我意識強，并且有步入成年期的顯著傾向。他們希望在家庭和學(xué)校有更多的自主權(quán)，希望用科學(xué)知識豐富自己的頭腦。從國內(nèi)外大事到外星人入侵地球，從大陸架油氣田的開發(fā)到用基因工程解決糧食問題，他們都津津樂道。他們看著周圍的一切，隨著知識積累逐漸形成自己的觀點，并經(jīng)常用他們的眼光來審視教師和家長。這就可以看出現(xiàn)代課堂教學(xué)不能再使用凱洛夫時代的方法，否則學(xué)生的主體作用將被忽略，將無法調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。源自丹麥的“樂高”機器人教材很早就提出了“玩中學(xué)”的教學(xué)策略。在教學(xué)中，教師可以帶有娛樂性的活動為任務(wù)驅(qū)動，開展機器人創(chuàng)意制作活動，如制作投籃機器人、踢足球的機器人、摔跤的機器人等，并以“比一比誰的機器人更棒”為主題組織小組內(nèi)部、小組之間進(jìn)行機器人打擂臺。這樣，學(xué)生在面對各種問題時，可以充分發(fā)揮分析和處理能力。在與同齡人進(jìn)行比較和競爭中，學(xué)生能夠產(chǎn)生更強烈的興趣。競爭甚至?xí)?qū)動學(xué)生進(jìn)一步探究更深層次技術(shù)的愿望，也就為學(xué)生將來進(jìn)一步深造奠定了基礎(chǔ)。通過自己親手制作的過程，通過各個感官共同的刺激后，學(xué)生對于所學(xué)的內(nèi)容會有更深刻的認(rèn)識。

四、采取多元化評價方式滿足學(xué)生的成就感需要

對社團(tuán)活動的評價很難有一定的規(guī)范，但是一個恰到好處的評價卻能夠滿足學(xué)生的成就感，這就要求評價不能是一個簡單的等第或者分?jǐn)?shù)。應(yīng)該說，凡是參與活動的學(xué)生都應(yīng)該有收獲，而他們的努力也應(yīng)該得到承認(rèn)。這里所謂多元的評價方式，就是通過多種手段進(jìn)行綜合評價，而其實質(zhì)是更多地讓學(xué)生得到成功的體驗。教師將每個小組的學(xué)習(xí)成果都通過網(wǎng)頁形式發(fā)布出去，讓大家都知道他們的努力；每個小組將自己的機器人向大家進(jìn)行介紹，讓更多的人知道自己的成果；不同的小組間進(jìn)行互評，互相取長補短，交流技術(shù)。一個小組在進(jìn)行介紹時，其他小組就像評審專家組一樣，要求該小組進(jìn)行答辯。經(jīng)過這樣的評價過程后，學(xué)生不僅得到多個角度的成功體驗，而且鍛煉了寫作、編輯、語言表達(dá)和人際交往等能力。這一切都是模擬學(xué)生將來在工作領(lǐng)域要碰到的種種場面，也滿足了學(xué)生實際生活體驗的需要。最后的評價結(jié)果也許不再重要，重要的是在評價的過程中學(xué)生再一次獲得了積累，科學(xué)精神再一次得到了升華。

總之，學(xué)校應(yīng)積極采取措施，不斷引入新的教學(xué)理念，通過實踐總結(jié)經(jīng)驗，讓機器人技術(shù)的教學(xué)真正落到實處，讓學(xué)生的主體地位真正體現(xiàn)出來，讓前沿科技的接班人隊伍真正壯大起來。

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