創(chuàng)客教育樂享未來

文/吳曉光

青海省大通縣園林小學(xué)教育信息化工作以“分類實(shí)施、協(xié)同推進(jìn)”為原則，以促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)全面深度融合為目標(biāo)，積極探索信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)“深度融合”的途徑與方法。2013年開始，學(xué)校以“創(chuàng)客教育”為著力點(diǎn)，開啟了教育信息化的新征程。

過去對信息化應(yīng)用的理解只局限于和計(jì)算機(jī)有關(guān)的內(nèi)容。而智能機(jī)器人作為小學(xué)信息技術(shù)教育的另一種載體，不僅充實(shí)了信息技術(shù)教學(xué)的內(nèi)容，也對信息化教育有了一個(gè)新的認(rèn)識。智能機(jī)器人課程的引入，使學(xué)校的信息化應(yīng)用更全面的體現(xiàn)了信息技術(shù)的內(nèi)涵。

立足實(shí)際，有的放矢

“過去，我只在電影里、電視里見過機(jī)器人，從來不會想到我自己也可以搭建一個(gè)機(jī)器人，還可以設(shè)計(jì)程序來控制它，真是太酷了！”。六(一)班的羅忠昊通過學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)，已經(jīng)讓他成了一名編程小達(dá)人。

圖1 羅忠昊同學(xué)正和隊(duì)友一起設(shè)計(jì)程序

圖2 拼裝作品

“我以前從沒接觸過機(jī)器人，更別說利用這些機(jī)器人知識來創(chuàng)造一件新作品了，還真別說，掌握了機(jī)器人技術(shù)之后，我和我的隊(duì)友發(fā)明的這個(gè)自動找零機(jī)真不錯(cuò)，還獲得了青海省機(jī)器人大賽的冠軍呢！”園林小學(xué)的創(chuàng)意設(shè)計(jì)小能手鐵萬宇這樣說。

創(chuàng)客教育是一種融合信息技術(shù)，以“創(chuàng)造中學(xué)習(xí)”為主要學(xué)習(xí)方式，以培養(yǎng)各類創(chuàng)新型人才為目的的新型教育模式。在做中學(xué)、玩中學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)法、體驗(yàn)教育是創(chuàng)客教育背后的核心理念。

積極營造科普教育的大環(huán)境，使學(xué)生真正體會到信息化就在日常生活中，培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的樂趣。組織學(xué)生開展多種形式的科技活動，定期開展科普課程，抓好小發(fā)明、小制作競賽活動，推進(jìn)學(xué)生的素質(zhì)教育。結(jié)合學(xué)校開展的“科技活動周”、校園文化藝術(shù)節(jié)等活動，讓學(xué)生和機(jī)器人近距離接觸，通過互動交流，進(jìn)一步激發(fā)師生投身創(chuàng)新創(chuàng)造的熱情。

活動室的小創(chuàng)客們積極參加青海省或西寧市組織的各種科學(xué)競賽活動。這不僅極大地激發(fā)了學(xué)生參加科技活動的興趣，還使學(xué)生真正體會到“處處是創(chuàng)造之地，天天是創(chuàng)造之時(shí)，人人是創(chuàng)造之人”的樂趣。

豐富創(chuàng)客教育經(jīng)驗(yàn)，提高訓(xùn)練效果

為做好創(chuàng)客教育，園林小學(xué)申請了縣級研究課題《在機(jī)器人教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的研究》，通過研究得出以下經(jīng)驗(yàn)和方法：

創(chuàng)新教育理念

圖3 小創(chuàng)客正在比賽

圖4 調(diào)試自動找零機(jī)

機(jī)器人課堂教學(xué)逐步形成了以研究性課程形式開展教學(xué)活動，以競賽形式提高創(chuàng)新能力的教學(xué)模式。此模式的主線是：“抓兩基，促應(yīng)用，入賽場”。

“抓兩基”是指抓好孩子們的基礎(chǔ)搭建和基礎(chǔ)編程的練習(xí)。對于剛接觸機(jī)器人的孩子們來說，先要進(jìn)行的是基礎(chǔ)搭建的訓(xùn)練,在這個(gè)基礎(chǔ)上再讓孩子們進(jìn)行基礎(chǔ)編程訓(xùn)練。

“促應(yīng)用”是指經(jīng)歷了前面的“兩基”之后，將各種技能綜合在一起，應(yīng)用所掌握的技能去完成特定任務(wù)。

“入賽場”指的是參加比賽，通過比賽，可以檢驗(yàn)我們的真實(shí)水平，可以學(xué)習(xí)最前沿的科學(xué)技術(shù),幫助我們不斷創(chuàng)新，不斷提高。

學(xué)生創(chuàng)新能力得到提高

學(xué)生的創(chuàng)新思維得到了拓寬。在教學(xué)過程中機(jī)器人操作輕巧、便捷，結(jié)構(gòu)多樣化的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，對學(xué)生創(chuàng)新思維的拓寬起著重要的作用，學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動下用發(fā)散性思維思考難題，從而加強(qiáng)學(xué)生在創(chuàng)新性思維方面的能力。

促進(jìn)信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)模式的轉(zhuǎn)換

1.課堂中使用了任務(wù)驅(qū)動式的教學(xué)策略教學(xué)策略分為：主題設(shè)定——搭建與編程——運(yùn)行調(diào)試三個(gè)步驟。孩子們根據(jù)規(guī)定的主題搭建一個(gè)機(jī)器人，然后在電腦上進(jìn)行編程，將編好的程序下載到機(jī)器上獨(dú)立運(yùn)行，如果運(yùn)行成功，任務(wù)結(jié)束，如果沒有成功，就回到第二步修改搭建,修改程序，直到完成。整個(gè)過程孩子們樂此不疲，在玩中學(xué)，學(xué)中玩。

2.使用的評價(jià)方法

（1）小組積分制

（2）個(gè)人課后總結(jié)制

（3）撰寫日志

（4）撰寫項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)報(bào)告

3.自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)相結(jié)合

因?yàn)楸荣悘膩聿皇且粋€(gè)人的事，自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)是兩個(gè)既相互獨(dú)立又密不可分的學(xué)習(xí)形式。

結(jié)合教學(xué)實(shí)際，開發(fā)校本教材

在機(jī)器人課程建設(shè)過程中，園林小學(xué)在總結(jié)以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫了機(jī)器人課程校本系列教材《快樂拼裝》和《創(chuàng)意設(shè)計(jì)》。

《快樂拼裝》共分為三個(gè)部分：

第一部分“認(rèn)識機(jī)器人零件”，讀者可以結(jié)合本書認(rèn)識樂高機(jī)器人設(shè)備中相關(guān)的梁、框、銷、軸、塊、片等零件，為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)樂高機(jī)器人知識做好準(zhǔn)備。

第二部分“基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)拼裝”，讀者可以通過親自動手拼裝手搖鋸、道閘、橡皮筋小車、堅(jiān)固的梯子、起重機(jī)等最基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)來構(gòu)建自己的知識體系。

第三部分“電動結(jié)構(gòu)拼裝”讀者可以拼裝電動雨刷器，電動起重機(jī)，電動靠背等結(jié)構(gòu)，通過不同的拼裝方式，構(gòu)建出不同功能的機(jī)械手臂，方便今后去完成不同的任務(wù)需要，讓你的機(jī)器人能在未來生活中有更廣泛的應(yīng)用環(huán)節(jié)。

《創(chuàng)意設(shè)計(jì)》共有十二節(jié)，每節(jié)為一個(gè)不同主題的創(chuàng)意結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，全書采用圖片為主的形式展示每個(gè)主題創(chuàng)意結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靜態(tài)資料。通過引導(dǎo)讀者經(jīng)歷：聯(lián)系——建構(gòu)——反思——延續(xù)四個(gè)過程對相關(guān)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行展示，教材沒有給出具體拼裝步驟，目的是讓讀者自行動手研究完成，培養(yǎng)孩子的創(chuàng)造力和系統(tǒng)化解決問題的能力，以期達(dá)到不同的人有不同的收獲之目的。

項(xiàng)目研究，提高信息化應(yīng)用實(shí)效

語音控制月球車

機(jī)器人活動室非常注重科普實(shí)驗(yàn)課題的深入研究，其中的“語音控制月球車”科普實(shí)驗(yàn)課題深受廣大師生的喜愛。他們研發(fā)語音來控制太空機(jī)器人——“語兔一號”月球車，可以用比較標(biāo)準(zhǔn)的普通話說出“前進(jìn)、后退、旋轉(zhuǎn)、抓取、放下”等命令，月球車就能按照語音命令行動了！這個(gè)項(xiàng)目在參加青海省教育廳組織的“青海省第四屆中小學(xué)生機(jī)器人創(chuàng)意賽”中，獲得冠軍。

根據(jù)研究成果，撰寫的《語音控制月球車的研究》一文成功發(fā)表在《數(shù)字化用戶》雜志上，深受師生的好評。

自動找零機(jī)

園林小學(xué)的小創(chuàng)客們研制的智能找零機(jī)利用NXT機(jī)器人自動掃描商品和顧客付的錢數(shù)，利用馬達(dá)來自動完成找零錢的動作。整個(gè)過程操作簡單，速度快，圓滿的完成了創(chuàng)客任務(wù)。這個(gè)項(xiàng)目參加第六屆青海省中小學(xué)生機(jī)器人競賽并獲得冠軍。

通過比賽，可以檢驗(yàn)小創(chuàng)客們的真實(shí)水平，學(xué)習(xí)最前沿的科學(xué)技術(shù),幫助他們不斷創(chuàng)新，不斷提高。2014年至2018年的省、市、縣各級機(jī)器人大賽中，園林小學(xué)代表隊(duì)共獲得了青海省冠軍2次，青海省一等獎(jiǎng)6次，青海省二等獎(jiǎng)6次的優(yōu)異的成績。