“信息技術(shù)與機器人”課堂整合初探

程一峰

摘 要 教育信息化能加快課程教育改革的步伐，對提升學(xué)生的核心素養(yǎng)具有重要作用?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代的帶來，給課程教育改革帶來無限可能。將信息技術(shù)與機器人有機融合，讓信息技術(shù)為課程改革助力，成為機器人教學(xué)的新命題。以“互聯(lián)網(wǎng)+”為抓手，以機器人為媒介，讓新技術(shù)的種子在課程深處落地生根。

關(guān)鍵詞 信息技術(shù) 機器人 課堂整合

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

信息技術(shù)時代，要讓孩子贏在起跑線上。單純的信息技術(shù)課程在一定程度上已經(jīng)不能滿足中小學(xué)生對于知識和實踐的訴求。怎樣將信息技術(shù)與機器人課程融合貫通，提高學(xué)生綜合素養(yǎng)，是一名信息技術(shù)教師應(yīng)該思考的問題。

1轉(zhuǎn)變觀念，進(jìn)入角色

信息技術(shù)發(fā)展迅猛，“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，教師應(yīng)適用新常態(tài)，熟悉并且使用新技術(shù)，盡快進(jìn)入角色，與新技術(shù)對接，采取“走出去，帶回來”的方式，加強現(xiàn)代教育思想和現(xiàn)代教育理念的學(xué)習(xí)，從思想上促使觀念更新，從行為上提高教師和教師工作的重新認(rèn)識。

2有機融合，創(chuàng)意課程

機器人教學(xué)作為小學(xué)信息技術(shù)課堂的延伸和拓展，離不開通俗易懂，簡單實用，內(nèi)容豐富的教材，在深入研究教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合機器人教學(xué)的實踐探索，創(chuàng)編《小學(xué)信息技術(shù)》教學(xué)。同時，注意不同年級學(xué)生的不均衡思維發(fā)展，不同學(xué)習(xí)需求，逐步提供不同內(nèi)容，不同層次的機器人相關(guān)課程。

3創(chuàng)新教法，形成范式

3.1理論學(xué)習(xí)，激發(fā)興趣

信息技術(shù)走進(jìn)課堂，首先從理論學(xué)習(xí)。不同年級的信息技術(shù)課堂，我們設(shè)置不同的機器人理論知識學(xué)習(xí)內(nèi)容。同時，結(jié)合機器人網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生對機器人學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣，愿意參與到機器人學(xué)習(xí)中，并嘗試進(jìn)一步了解和探究。

3.2實踐操作，鍛煉能力

小學(xué)低年級機器人教學(xué)主要動手搭建一些物品、家具、簡單的結(jié)構(gòu)；中年級選擇簡單的機械、動力機械并簡單的學(xué)習(xí)機器人編程；高年級通過機器人編程的學(xué)習(xí)選擇適當(dāng)項目挑戰(zhàn)。

（1）機器人技術(shù)之物體結(jié)構(gòu)。一、二年級學(xué)生雖然已經(jīng)具有一定的抽象概括能力，并且掌握了一些概念，能夠初步進(jìn)行判斷和推理，但思維水平低。教材設(shè)定主要目標(biāo)是讓學(xué)生有個物體結(jié)構(gòu)概念，如：制作簡單家具、了解物體重心等。

（2）機器人技術(shù)之簡單機械。從三年級開始，要求學(xué)生獨立，教材設(shè)置的目標(biāo)是研究簡單機械組合，介紹齒輪、滑輪、軸應(yīng)用原理和技巧。

（3）機器人技術(shù)之動力機械。四年級孩子處于兒童期的后期階段，大腦發(fā)育正好處于內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能完善的關(guān)鍵期，是培養(yǎng)孩子學(xué)習(xí)能力、情緒能力、意志能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣的最佳時期。通過簡單的機械組合以及馬達(dá)、私服馬達(dá)等動力結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)既鞏固了前期的基礎(chǔ)又為以后學(xué)習(xí)復(fù)雜的機器人技術(shù)做好鋪墊。

（4）機器人編程入門。經(jīng)過前期的學(xué)習(xí)，學(xué)生的機器人基礎(chǔ)比較扎實了，在五、六年級階段，我們就可以揭開機器人智能秘密的神秘面紗——機器人程序編寫。信息技術(shù)中VJC等語言的學(xué)習(xí)顯得非?？菰铮绻麑⑦@些語言的學(xué)習(xí)和機器人編程結(jié)合起來，學(xué)生不光學(xué)的有興趣而且學(xué)的很輕松。機器人編程的學(xué)習(xí)不光提高學(xué)生的編程水平，而且還可以培養(yǎng)學(xué)生對自動化、智能化的興趣。

另外，也可以將機器人競賽項目列為教學(xué)內(nèi)容。如WER，VEX，機器人足球等，這樣一邊學(xué)習(xí)，一邊可以參加各級的青少年機器人競賽活動。

3.3注重教法，課時相宜

（1）自主探究式。在教學(xué)過程中，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，發(fā)展學(xué)生自己的聰明才智和發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力，在實際操作中，學(xué)生自主探究，也能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

（2）合作攻關(guān)式。參加機器人大賽是機器人教學(xué)的拓展和延伸（如WER世界錦標(biāo)賽），也是促進(jìn)機器人教學(xué)的一種有效方式。在比賽中，學(xué)生合作完成整個比賽的所有項目，合作成為整個比賽的核心，現(xiàn)場安裝、編程、調(diào)試等等，都離不開學(xué)生的共同合作。在整個過程中培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識，鍛煉了學(xué)生的動手能力和隨機應(yīng)變的能力。

（3）私人訂制式。在教學(xué)與信息技術(shù)課堂教學(xué)結(jié)合的過程中，根據(jù)學(xué)生不同的需求，設(shè)置不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣選擇不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)板塊。學(xué)習(xí)能力強的學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)跳格學(xué)習(xí)，盡快掌握機器人的相關(guān)知識。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、課堂教學(xué)、實踐應(yīng)用、社團(tuán)學(xué)習(xí)不同的學(xué)習(xí)方式為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供精準(zhǔn)的內(nèi)容。

（4）長短課時相宜。除上好信息技術(shù)等常規(guī)課時外，推行“活動課程大課堂”教學(xué)模式。增設(shè)了“快樂周五” 大課時，全校每班每周設(shè)一節(jié)機器人大課，兩節(jié)課連上，80分鐘，保證孩子創(chuàng)意表達(dá)的完整性和足夠的創(chuàng)意空間。

“科技創(chuàng)新是一個民族、一個國家自立于世界的靈魂”，信息技術(shù)的應(yīng)用無疑是科技創(chuàng)新的制高點。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)素養(yǎng)，是我校課程改革的永恒追求。行走在信息技術(shù)的高地上，信息技術(shù)之花正在每個學(xué)生心中悄然綻放……

附錄

[1] Scratch：是一款由麻省理工學(xué)院（MIT） 設(shè)計開發(fā)的一款面向少年的簡易編程工具。

[2] WER ：是世界教育機器人大賽（World Educational Robot Contest）的縮寫，該賽事由"世界教育機器人協(xié)會"（Federation of World Educational Robot）發(fā)起并主辦。

[3] Autodesk歐特克有限公司是全球最大的二維、三維設(shè)計和工程軟件公司，為制造業(yè)、工程建設(shè)行業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)以及傳媒娛樂業(yè)提供卓越的數(shù)字化設(shè)計和工程軟件服務(wù)和解決方案。

[4] VEX：是美國太空總署（NASA）、美國易安信公司（EMC）、亞洲機器人聯(lián)盟（Asian Robotics League ）雪佛龍，德州儀器，諾斯羅普·格魯曼公司，和其他美國公司大力支持的機器人項目。學(xué)生以及成人可以大膽發(fā)揮自己的創(chuàng)意，根據(jù)當(dāng)年發(fā)布的規(guī)則，用手中的工具和材料創(chuàng)作出自己的機器人。

[5] 部分內(nèi)容參考青島出版社信息技術(shù)五年級上冊教材。