微課在小學(xué)機器人課堂教學(xué)中的運用案例分析與研究

蘇瑩

【摘要】本文對微課在小學(xué)機器人課堂上的可行性進行分析，提出在小學(xué)機器人課堂教學(xué)中開發(fā)與運用微課的三點措施：一是微課助力課前預(yù)習(xí)，促使“翻轉(zhuǎn)課堂”有效實施；二是微課助力課中指導(dǎo)，合作探究落實開展；三是微課助力課后鞏固，釋疑解惑完善成果。

【關(guān)鍵詞】微課 機器人 教學(xué)案例 分析與研究

【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）04A-0063-03

一、教學(xué)內(nèi)容分析

近年來，機器人課程逐漸走進中小學(xué)課堂，與傳統(tǒng)課堂最大的區(qū)別是，機器人課堂主要以“在做中學(xué)”的形式，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、想象力和創(chuàng)造力。筆者日前以自編教材《有趣的猜拳機器人》為教學(xué)內(nèi)容參加了南寧市中小學(xué)科技教育課堂教學(xué)比賽，該教學(xué)案例實踐性較強，設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)如下：

知識與技能：初識機器人的發(fā)展史，認(rèn)識控制器、觸碰、導(dǎo)線、銷、梁等機器人零部件。

過程與方法：通過觀察、操作、思考、交流等活動，學(xué)會搭建及操作猜拳機器人，對機器人產(chǎn)生感性認(rèn)識，進一步培養(yǎng)探索與實踐能力。

情感態(tài)度與價值觀：感受機器人課堂學(xué)習(xí)的快樂，進一步激發(fā)關(guān)心科技、熱愛科學(xué)、勇于探索的精神。

教學(xué)重點：認(rèn)識控制器、觸碰、導(dǎo)線、銷、梁等機器人零部件，掌握猜拳機器人的搭建方法及要領(lǐng)。

教學(xué)難點：正確搭建和操作猜拳機器人。

授課對象為五年級48名學(xué)生，大部分學(xué)生沒有機器人方面的基礎(chǔ)知識。教學(xué)時，筆者采用了直觀演示、任務(wù)驅(qū)動、微課自主學(xué)習(xí)等教學(xué)方法。其中，在“初識機器人的發(fā)展史”“認(rèn)識機器人零部件”和“搭建猜拳機器人”三個環(huán)節(jié)進行了微課的開發(fā)與運用。

二、微課可行性分析

機器人課堂教學(xué)強調(diào)學(xué)生在課中手腦并用，教師操作演示并加以指導(dǎo)。在短短35分鐘的競賽課中，如何既能展現(xiàn)教師的課堂魅力，又能讓每名學(xué)生都學(xué)有所獲，是筆者打磨教學(xué)思維的最大考量。經(jīng)過反復(fù)實踐與對比，微課以其“將教學(xué)內(nèi)容可視化”和“主題及目標(biāo)明確”等優(yōu)勢，成為筆者開展機器人課堂教學(xué)的重要手段。

一方面，微課打破傳統(tǒng)課堂對時間、空間的限制，為學(xué)生提供了一個自由而寬松的開放式學(xué)習(xí)與探究的平臺，學(xué)生從課堂中解放出來，師生、生生之間有更多的時間與空間進行對話互動，從而在個性化的機器人課堂實踐中達到合作交流的目的；另一方面，“翻轉(zhuǎn)課堂”作為一種新興的教學(xué)模式開始在各學(xué)科課堂推廣，其常用手段便是微課——學(xué)生在家里通過手機或電腦設(shè)備觀看、學(xué)習(xí)微課，形成“先學(xué)后教，以教定學(xué)”的教學(xué)格局，使課堂學(xué)習(xí)變得從容、靈活。

三、微課的開發(fā)與運用

（一）微課助力課前預(yù)習(xí)，促使“翻轉(zhuǎn)課堂”有效實施

本課例知識與技能目標(biāo)中，“初識機器人的發(fā)展史”和“認(rèn)識機器人零部件”兩個環(huán)節(jié)屬于理論知識環(huán)節(jié)，若將這兩個環(huán)節(jié)留在課中學(xué)習(xí)，既浪費時間又顯枯燥。因此，筆者大膽嘗試，利用“翻轉(zhuǎn)課堂”展開教學(xué)，通過查找網(wǎng)絡(luò)資源、自主拍攝，運用視頻編輯軟件對素材進行后期編輯與配音，開發(fā)制作了微課《機器人世界》與《認(rèn)識機器人零件》。

《機器人世界》以短片形式講述機器人的發(fā)展史，帶領(lǐng)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)生活中的機器人，時長4′27″；而《認(rèn)識機器人零件》則是以教師講解的形式，介紹樂高NXT機器人常用零部件的用途及使用方法，時長1′25″。兩節(jié)微課時長合理，教師在課前發(fā)到班級QQ群，由學(xué)生下載觀看，自主學(xué)習(xí)與思考，初步完成知識的自主內(nèi)化，達到“課前掃盲”的目的。

在開發(fā)微課《認(rèn)識機器人零件》時，筆者使用錄屏軟件Camtasia Studio錄制PPT，配合錄音設(shè)備對機器人零部件進行講解。整節(jié)微課用時1′25″，篇幅雖短但針對性強，語言通俗易懂，解決了“認(rèn)識控制器、觸碰、導(dǎo)線、銷、梁等機器人零部件”這一教學(xué)重點，學(xué)生對將要在課堂上使用到的機器人零件有了直觀的認(rèn)識，為搭建猜拳機器人提供了技術(shù)保障。

微課的視覺沖擊力強，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但豐富的視聽效果往往會分散學(xué)生的注意力，導(dǎo)致對知識點的疏忽。因此，筆者在設(shè)計微課《機器人世界》時，分別在視頻1′47″和2′40″出示兩個問題——“思考：什么是機器人？”和“思考：身邊有哪些機器人？”等。這兩個問題基本遵守了“易讀、易答、易查”的原則，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，開拓了學(xué)生的思維。

借助《機器人世界》和《認(rèn)識機器人零件》這兩節(jié)微課，筆者在正式上課前就輕松地完成了“知識與技能”這一教學(xué)目標(biāo)——學(xué)生對機器人的認(rèn)識已不再局限于電影里的大白和ET，而是身邊任何一個能滿足“感知、思考、行動”的智能機器，機器人無處不在；并且懂得“控制器”是指揮機器人完成相應(yīng)動作的零件、“銷”能將機器人的結(jié)構(gòu)固定起來、“特殊梁”與“梁”的外觀區(qū)別……

微課助力課前預(yù)習(xí)，以“翻轉(zhuǎn)課堂”的形式抓住小學(xué)生的新奇感，顛覆了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式，并激發(fā)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的積極性，為課堂提供了良好的知識基礎(chǔ)。

（二）微課助力課中指導(dǎo)，合作探究落實開展

學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)，已初步認(rèn)識機器人，課堂也實現(xiàn)了“翻轉(zhuǎn)”。然而，另一個問題出現(xiàn)了：如何讓課堂“動”起來，令教師出彩、學(xué)生精彩呢？

依照教學(xué)設(shè)計，本課例前半部分的教學(xué)過程設(shè)定為：“交流分享預(yù)習(xí)收獲”“小結(jié)機器人的特征”“展示猜拳機器人”和“回顧機器人零部件”，接著就進入“任務(wù)驅(qū)動——搭建猜拳機器人”環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)中，為了讓學(xué)生對如何搭建猜拳機器人有初步的了解，教師必須先對整個搭建步驟進行分解演示。

最初，筆者想到的是借助實物展臺進行演示投影。但考慮到教師在現(xiàn)場演示時還要兼顧講解，會導(dǎo)致學(xué)生的關(guān)注力下降，不利于師生之間的情感交流；而“平面化”的演示方式受限于畫面的清晰度與角度，學(xué)生往往無法獲取細(xì)節(jié)。那么，微課能否再次助力課堂呢？答案是肯定的。

首先，微課一般是由教師根據(jù)教學(xué)需求進行制作，在課前就準(zhǔn)備好，經(jīng)過反復(fù)錄制、編輯，觀看效果優(yōu)于實物投影；其次，通過后期編輯，教師可對關(guān)鍵細(xì)節(jié)進行旁白講解或注釋提醒，學(xué)習(xí)體驗達到最佳效果。為此，筆者制作了微課《搭建猜拳機器人》，其特點如下：

1.強調(diào)拍攝光線與角度，視線平穩(wěn)無遮擋，學(xué)生一目了然；

2.剪除多余或失誤的動作，演示一氣呵成；

3.調(diào)整播放速度，配有文字提醒與背景音樂，功能一應(yīng)俱全。

學(xué)生觀看該微課視頻之后，獲得一個重要信息，即搭建一個猜拳機器人要分成三個步驟，分別是“搭建指揮中心”“搭建執(zhí)行部隊”和“讓機器人動起來”。正是這個信息，開啟了探究實踐之門——四人小組合作探究，最終要讓機器人動起來，組內(nèi)分工合作是最佳選擇。

接下來，學(xué)生迎來了最期待的“搭建猜拳機器人”環(huán)節(jié)。為了保證學(xué)生在探究實踐的過程中能得到及時、正確的指導(dǎo)，筆者為每個小組準(zhǔn)備了兩臺筆記本電腦，每臺電腦里面都有搭建猜拳機器人的微課視頻，學(xué)生通過播放或回放這些微課視頻，就能第一時間自主解決搭建過程中遇到的問題。而這些存入電腦的微課，其實就是前一節(jié)《搭建猜拳機器人》微課的再加工——播放速度調(diào)慢了，學(xué)生可以看到更多細(xì)節(jié)。

在課堂中運用微課，學(xué)生能夠快速明白自己將要完成什么任務(wù)，做到胸有成竹；在合作探究環(huán)節(jié)，學(xué)生隨時可以請教“電腦小老師”，避免了“一師多生”格局下師生交流的困境。換言之，教師與學(xué)生可以根據(jù)學(xué)習(xí)需要直奔主題，使課堂教學(xué)變得高效、和諧。

（三）微課助力課后鞏固，釋疑解惑完善成果

18分鐘后，一個個猜拳機器人在孩子們的手中動了起來，一場“機器人猜拳大賽”更是將課堂推向了高潮，教室里充滿了歡快的笑聲。至此，筆者完成了一次形式新穎的比賽課。

反觀整個教學(xué)過程，雖順利卻不圓滿，因為筆者注意到有一個小組的機器人并沒有搭建完成，成員顯得有些失落。下課后，詢問得知問題出在“連接導(dǎo)線”上。筆者清楚地記得孩子們說的那句話：“如果再多兩分鐘就能解決這個問題了，老師，您可以把搭建機器人的視頻發(fā)給我們回家好好研究嗎？”原來，微課不僅能用在課前、課中，在課后也能派上用場。

的確，如果學(xué)生錯過了教師的課堂指導(dǎo)，課后就很難自主解決問題。而微課視頻具有反復(fù)播放的特點，極大地方便了學(xué)生重溫課堂，能夠讓學(xué)生及時處理課堂上遺留的問題。教師對課堂中的某些微課加以利用，通過網(wǎng)絡(luò)進行共享，為學(xué)生搭建起按需復(fù)習(xí)的平臺，幫助其反思并解決課堂遺留的問題，釋疑解惑。

總之，微課應(yīng)用到小學(xué)機器人課堂中，是打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的一種新嘗試，還處于探究摸索階段。教師應(yīng)不斷學(xué)習(xí)微課的制作技術(shù)，開發(fā)更多優(yōu)質(zhì)的微課運用在課前、課中、課后，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，以“微”見大，為教學(xué)注入新的生機與活力，讓課堂真正地“動”起來。

【參考文獻】

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