初級(jí)機(jī)器人教學(xué)的探索與實(shí)踐研究

范萌+劉金蓮+張靜

摘 要：當(dāng)今社會(huì)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，初級(jí)機(jī)器人作為一種能夠開發(fā)學(xué)生智力的可程序化積木逐漸走進(jìn)學(xué)校，本文中初級(jí)機(jī)器人主要說的是樂高機(jī)器人，結(jié)合學(xué)校所推出的樂高機(jī)器人社團(tuán)活動(dòng)，探討信息技術(shù)和樂高機(jī)器人教育的結(jié)合點(diǎn)，以期促進(jìn)信息技術(shù)教學(xué)的發(fā)展，并結(jié)合機(jī)器人教育自身所具有的特點(diǎn)，來分析應(yīng)用機(jī)器人教育的適宜問題。

關(guān)鍵詞：初級(jí)；樂高機(jī)器人；探索；實(shí)踐

樂高機(jī)器人是一種有助于學(xué)生智力的玩具，但是樂高機(jī)器人與普通的玩具不同，他可以由程序模塊控制的不同模塊所構(gòu)成，利用樂高機(jī)器人的相關(guān)功能模塊，可以根據(jù)自己的想法制造出真正的機(jī)器人?，F(xiàn)如今，樂高機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入學(xué)校，為學(xué)生開闊眼界、學(xué)習(xí)信息技術(shù)、激發(fā)創(chuàng)造力提供幫助。學(xué)校將樂高機(jī)器人作內(nèi)容開展，吸引了很多學(xué)生參與，發(fā)現(xiàn)了樂高機(jī)器人教育和信息技術(shù)具有相互促進(jìn)的關(guān)系。

一、關(guān)于樂高玩具

樂高公司創(chuàng)辦于丹麥，至今已有85年的發(fā)展歷史，追本溯源，還得從它的金字招牌LEGO說起。商標(biāo)“LEGO”的使用是從1932年開始，其語來自丹麥語“LEg GOdt”，意為“play well”（玩得快樂）.樂高積木的發(fā)明者是奧勒·基奧克（Ole KirkChristiansen），他1891年生于丹麥比隆附近的菲爾斯哥夫村。他有一手精湛的木匠手藝，年輕時(shí)就熱衷于制作各種小玩具，出自他手的小飛機(jī)、汽車、動(dòng)物個(gè)個(gè)形態(tài)逼真、惟妙惟肖。1934年，他為自己的積木玩具設(shè)計(jì)了“樂高”商標(biāo)。1998年，LEGO公司發(fā)布Mindstorms，一塊與LEGO傳感器和馬達(dá)兼容的可編程積木RCX；2006年，樂高正式發(fā)布了第二代可編程積木——NXT；2009年，樂高正式推出NXT2.0；2013年4月，第三代的LEGO頭腦風(fēng)暴——EV3正式登場，相繼推出31313，45544等配件、傳感器。

二、樂高的教育理念

樂高有其自身的教育理念，他提倡“玩中學(xué)“的理念，指出培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力以及對(duì)自然科學(xué)、數(shù)理、人文、信息技術(shù)方面的興趣。為此，樂高將學(xué)習(xí)過程分為聯(lián)系（connect），構(gòu)建（construct），反思（contemplate）和延續(xù)（continue）四個(gè)循序漸進(jìn)的過程。以樂高為品牌的樂高機(jī)器人早教中心，其課程包括：樂高機(jī)器人課程，樂高積木課程，樂高機(jī)器人玩具，兒童樂高課程，兒童智力教育等樂高培訓(xùn)課程，教學(xué)中使用的樂高玩具包括樂高積木玩具，樂高機(jī)器人玩具等。2015年為“機(jī)器人元年”，這是現(xiàn)在很多人會(huì)提出的一個(gè)概念。不管是機(jī)器人也好、人工智能也好、無人車也好，它們不斷地在改變著我們的生活，也側(cè)面表明了在這個(gè)領(lǐng)域STEM教育的重要性，STEM人才的稀缺和高需求量已經(jīng)顯現(xiàn)出來了，擁有STEM背景將成為你在人才市場的一大優(yōu)勢。

三、機(jī)器人引入基礎(chǔ)教育的適宜性分析

機(jī)器人制作在學(xué)生的知識(shí)、邏輯思維、認(rèn)知能力、動(dòng)手能力及創(chuàng)造性思維等方面都有很好的積極影響，通過對(duì)機(jī)器人編程知識(shí)的了解，學(xué)生可以在過程中學(xué)習(xí)到齒輪、馬達(dá)、傳感器等概念；通過搭建小顆粒了解建筑構(gòu)架等相關(guān)知識(shí)，親自組裝機(jī)器人鍛煉了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，也使學(xué)生的協(xié)調(diào)性得以發(fā)展；學(xué)生的思維是發(fā)散性的，具有創(chuàng)造性的，他們對(duì)于未知充滿好奇，通過組建機(jī)器人，能夠鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造思維，也能增進(jìn)同學(xué)之間的交流與合作，通過機(jī)器人玩具與教育的融合，能夠寓教于樂，讓孩子們快樂成長。

四、樂高機(jī)器人引入教學(xué)模式分析

將樂高機(jī)器人引進(jìn)課堂，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)起著不可代替的作用。樂高機(jī)器人對(duì)于現(xiàn)在的學(xué)生來說，是比較新鮮的，這會(huì)引起學(xué)生們的好奇心，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性，有利于在實(shí)際的教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生逐步了解信息技術(shù)，從而培養(yǎng)好信息素養(yǎng)這一基本能力，成為新時(shí)代的主人。下面將對(duì)樂高機(jī)器人引入教學(xué)后教學(xué)模式進(jìn)行簡要敘述。

（一）任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式

在樂高機(jī)器人參與的教學(xué)情境下，學(xué)生的信息技術(shù)課要注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及信息素養(yǎng)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式，顧名思義，是指在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中，教師分好固定的小組，分別給各個(gè)小組安排任務(wù)，以優(yōu)先完成者為勝。這樣可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的好勝心，促使中小學(xué)生更快更好地完成教室布置的任務(wù)。在這個(gè)過程中，通過教師布置的任務(wù)，可多方面加大學(xué)生對(duì)于信息技術(shù)這一門課的了解程度，并能夠使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中潛移默化地學(xué)習(xí)到信息素養(yǎng)的能力。

（二）團(tuán)隊(duì)合作模式

團(tuán)隊(duì)合作模式，主要是指在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中，教師分配的小組在完成任務(wù)的過程中，各個(gè)小組成員之間要互相合作，共同完成教師安排的任務(wù)。這種教學(xué)模式可有效提高中小學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和組織能力，在樂高機(jī)器人參與教學(xué)活動(dòng)的過程中，教師可采用小組模式，讓中小學(xué)生自主對(duì)機(jī)器人進(jìn)行拼接，調(diào)試等，有利于培養(yǎng)中小學(xué)生的自主活動(dòng)能力，動(dòng)手實(shí)踐能力和自行解決問題的能力，這種團(tuán)隊(duì)合作模式，對(duì)于樂高機(jī)器人在教學(xué)活動(dòng)中對(duì)學(xué)生的信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，是有很大益處的。

（三）創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)模式

目前，我國傳統(tǒng)的教學(xué)方式是不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的，甚至可以說是對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力給予抹殺。這就對(duì)于我國學(xué)生的綜合素質(zhì)產(chǎn)生了很不利的影響，現(xiàn)階段，利用樂高機(jī)器人，在教學(xué)過程中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，荊軻能釋放學(xué)生的創(chuàng)新能力，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)模式，是樂高機(jī)器人參與實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)，在機(jī)器人教學(xué)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新思維，發(fā)掘他們的潛力，積極引導(dǎo)學(xué)生自主解決問題，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，在機(jī)器人參與教學(xué)的過程中，這種創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)模式在很大程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，使學(xué)生更為深刻地了解信息技術(shù)的作用，從而使學(xué)生更加積極地 去培養(yǎng)信息素養(yǎng)能力。

五、結(jié)語

隨著現(xiàn)在我國綜合國力的提升，教育方面也引起了相關(guān)部分的重視。對(duì)學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，更是極為重要的一件事。綜上所述，樂高機(jī)器人在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中對(duì)學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)起到了很大的幫組作用，在某些方面極大的提高了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)也增加了學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)合作能力。樂高機(jī)器人在教學(xué)活動(dòng)中雖然還處于剛剛起步的階段，但是已經(jīng)在試驗(yàn)的學(xué)生中發(fā)揮了傳統(tǒng)教育無法比擬的作用。因此，相關(guān)部分應(yīng)該加強(qiáng)信息技術(shù)的培養(yǎng)，加快推進(jìn)樂高機(jī)器人在學(xué)生中被廣泛使用，從一開始提高學(xué)生的整體素養(yǎng)。

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