“虛實(shí)結(jié)合”開(kāi)展機(jī)器人教育

許軍

使機(jī)器人教育真正在中小學(xué)普及，特別是在農(nóng)村中小學(xué)校逐漸普及，一直是一線信息技術(shù)教師所期盼。通過(guò)近年來(lái)的不斷摸索，筆者所在學(xué)?；拘纬闪恕疤搶?shí)結(jié)合”適合農(nóng)村學(xué)校開(kāi)展的機(jī)器人普及教育模式。現(xiàn)就近來(lái)年在農(nóng)村中小學(xué)實(shí)施機(jī)器人普及教育中遇到的困惑、采取的解決策略以及取得的經(jīng)驗(yàn)與大家分享。

因地制宜：機(jī)器人知識(shí)教學(xué)

“機(jī)器人”一詞，聽(tīng)起來(lái)感覺(jué)很高大上，離我們很遠(yuǎn)。其實(shí)不然，機(jī)器人教育在我們的生活中興起，已經(jīng)有一些年頭。當(dāng)然，對(duì)于廣大農(nóng)村來(lái)說(shuō)，機(jī)器人教育的普及率還很低，甚至沒(méi)有這方面的教育。經(jīng)過(guò)這幾年的實(shí)踐，筆者學(xué)校已經(jīng)摸索出一條適合自身實(shí)踐的機(jī)器人教育之路，那就是“虛實(shí)結(jié)合，開(kāi)展機(jī)器人教育”。希望這樣的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛟诓粩嗟膶?shí)踐中進(jìn)行完善，甚至進(jìn)行推廣。在農(nóng)村學(xué)校信息技術(shù)教學(xué)中，機(jī)器人部分的教學(xué)現(xiàn)狀就是一個(gè)字：難。沒(méi)有師資，難;沒(méi)有資金，難;沒(méi)有好的載體，難。針對(duì)這些困難，筆者學(xué)校起初的機(jī)器人教學(xué)只能停留在書(shū)本上，“巧婦難為無(wú)米之炊”，只能照本宣科，將教材中的相關(guān)知識(shí)傳授給學(xué)生。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)這方面知識(shí)非常感興趣，教師就搜集了一些能夠與時(shí)俱進(jìn)的相關(guān)知識(shí)教給學(xué)生，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面;后來(lái)還經(jīng)常在課堂上播放一些和機(jī)器人有關(guān)的科幻電影，大大提高了學(xué)生對(duì)這方面知識(shí)的興趣，開(kāi)闊了學(xué)生的眼界。

尋找平臺(tái)：虛擬機(jī)器人教學(xué)

隨著信息時(shí)代的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)這方面的知識(shí)越來(lái)越渴望。如果還是照本宣科，看看電影，勢(shì)必扼殺了學(xué)生的興趣，阻礙了學(xué)生的發(fā)展。因此，“一定要讓學(xué)生有動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)”成為我們一直考慮的問(wèn)題。2016年底，一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，網(wǎng)上一款名為“3D蘿卜圈虛擬機(jī)器人”進(jìn)入筆者的視野，隨即我們教師便對(duì)該平臺(tái)展開(kāi)研究。這對(duì)于農(nóng)村學(xué)校來(lái)說(shuō)，不需要購(gòu)買(mǎi)實(shí)體機(jī)器人，省出了一大筆機(jī)器人硬件的投資，無(wú)疑為機(jī)器人教育在農(nóng)村學(xué)校普及奠定了基礎(chǔ)。

課堂教學(xué)是基礎(chǔ) 2017年春季學(xué)期，虛擬機(jī)器人課程正式進(jìn)入學(xué)校信息技術(shù)課程。學(xué)校通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，幾乎所有學(xué)生對(duì)該課程都非常感興趣。經(jīng)過(guò)一學(xué)期的教學(xué)，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的計(jì)算思維，更鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手操作能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，在小組競(jìng)賽中還培養(yǎng)了他們團(tuán)隊(duì)合作的能力。

社團(tuán)建設(shè)出精品 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的教學(xué)，一大批優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出，有的學(xué)生搭建的機(jī)器人非常有創(chuàng)意，有的學(xué)生能夠自己獨(dú)立解決問(wèn)題。面對(duì)學(xué)生的優(yōu)秀表現(xiàn)，學(xué)校教師就想著能有機(jī)會(huì)讓學(xué)生們?cè)谝欢▽哟蔚奈枧_(tái)上去展現(xiàn)自己——參加比賽。為此，學(xué)校社團(tuán)主要利用中午及一些課余時(shí)間，對(duì)這部分學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)，由淺入深地講解了3D虛擬機(jī)器人器材的結(jié)構(gòu)搭建以及程序編寫(xiě)的具體方法，并對(duì)競(jìng)賽項(xiàng)目做了重點(diǎn)分析，鍛煉了學(xué)生的計(jì)算思維能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

項(xiàng)目競(jìng)賽出成績(jī) 在一段時(shí)間艱苦的訓(xùn)練后，學(xué)校社團(tuán)20人主動(dòng)報(bào)名參加2017年的省普及賽，在泰州市第三高級(jí)中學(xué)舉行的江蘇省青少年科技競(jìng)賽系列活動(dòng)“3D虛擬機(jī)器人競(jìng)賽”項(xiàng)目中，學(xué)校20名學(xué)生全部獲獎(jiǎng)，其中獲得江蘇省一等獎(jiǎng)4人，二等獎(jiǎng)8人，三等獎(jiǎng)8人。

拓展途徑：實(shí)體機(jī)器人教學(xué)

虛擬機(jī)器人是網(wǎng)絡(luò)3D平臺(tái)操作，和操作實(shí)物相比還是有很大一段距離的，這樣的教學(xué)已經(jīng)不能夠滿足天賦好的學(xué)生的內(nèi)在需求。有一部分家長(zhǎng)詢問(wèn)，能不能開(kāi)設(shè)讓孩子真正動(dòng)手操作的摸得著的機(jī)器人課程。經(jīng)過(guò)慎重考慮，學(xué)校決定成立實(shí)體機(jī)器人社團(tuán)。

機(jī)器人設(shè)備是在2018年春節(jié)前到的。筆者也是第一次接觸機(jī)器人實(shí)物，有點(diǎn)激動(dòng)，但更多的是壓力，因?yàn)橐婚_(kāi)學(xué)就要開(kāi)始正常的教學(xué)訓(xùn)練。春節(jié)幾天仿佛一眨眼就過(guò)去了。功夫不負(fù)有心人，開(kāi)學(xué)第二天，社團(tuán)就開(kāi)始了正常教學(xué)。

2018年4月15日，終于迎來(lái)了第一次機(jī)器人比賽——揚(yáng)州市第六屆機(jī)器大賽。比賽當(dāng)天，校長(zhǎng)蔡廣才陪同我們一同前往賽場(chǎng)，為學(xué)生加油助威。畢竟是實(shí)操訓(xùn)練時(shí)間還是不夠長(zhǎng)，畢竟是第一次參加這樣的賽事，筆者和學(xué)生們都有些緊張。比賽第一場(chǎng)，學(xué)生表現(xiàn)不是太理想，吃飯時(shí)筆者鼓勵(lì)他們說(shuō)：“就像平時(shí)在家里訓(xùn)練一樣，不要考慮成敗，做最好的自己就行！”下午的比賽，由于有了上午的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生們都能正常發(fā)揮，還有一名隊(duì)員成為全場(chǎng)為數(shù)不多，跑完全程、完成所有任務(wù)的選手。市賽結(jié)束，但我們的訓(xùn)練并沒(méi)有結(jié)束。通過(guò)比賽，學(xué)校及時(shí)調(diào)整了訓(xùn)練重點(diǎn)，學(xué)生們也找到了自身的不足，重新確定目標(biāo)，全身心地投入到訓(xùn)練中，以更飽滿的熱情迎接省賽和國(guó)賽。

用“實(shí)踐出真知”這句話來(lái)說(shuō)筆者學(xué)校的機(jī)器人教育之路，恰如其分。通過(guò)這幾年的摸索，學(xué)校已經(jīng)基本形成課堂教學(xué)和社團(tuán)相結(jié)合、虛擬和實(shí)體機(jī)器人相結(jié)合的機(jī)器人教學(xué)模式。在農(nóng)村機(jī)器人教育之路上，我們邁出了第一步，確實(shí)需要勇氣，但這堅(jiān)定的第一步給我們帶來(lái)了意想不到的收獲。它是探索，是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇，是升華，它帶著深深的時(shí)代的烙印。筆者要感謝這些機(jī)遇，也感謝賦予了這些機(jī)遇的時(shí)代。機(jī)器人教育之路的第一步難忘而又寶貴，它意味著我們的成長(zhǎng)。正是許多不可復(fù)制的第一步，讓我們從昨天走到今天，相信更能走向未來(lái)。

（作者單位：江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)郭村中心小學(xué)）