依托蘿卜圈虛擬機(jī)器人校本課程培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

吳德琴

關(guān)鍵詞：機(jī)器人教學(xué);激發(fā)興趣;創(chuàng)新能力

【中圖分類號】G?642??????【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ??????【文章編號】1005-8877（2019）24-0039-01

機(jī)器人教育是開展創(chuàng)新教育的一個有效平臺，但機(jī)器人技術(shù)作為最前沿尖端的技術(shù)，由于經(jīng)費(fèi)、技術(shù)等原因難以在我們鄉(xiāng)村中學(xué)普及，機(jī)器人的成本比較高，在實(shí)際的教學(xué)中難以做到為每個學(xué)生配置一臺教育機(jī)器人，很多學(xué)生無法感受到它的魅力所在。內(nèi)容豐富的蘿卜圈三維機(jī)器人設(shè)計平臺解決了這一現(xiàn)實(shí)問題，虛擬的軟件雖然只能讓學(xué)生通過電腦屏幕體驗(yàn)，但搭建機(jī)器人的零件件件逼真，學(xué)生可以隨意組裝，再通過編寫程序便可以控制機(jī)器人完成各種動作，蘿卜圈仿真平臺游戲化的界面讓學(xué)生第一次接觸就被它深深地吸引了。將校本課程與蘿卜圈虛擬機(jī)器人教學(xué)相結(jié)合，能夠有效的結(jié)合虛擬機(jī)器人教學(xué)的特點(diǎn)來設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)活動和實(shí)踐活動，從而為學(xué)生創(chuàng)新能力的提升奠定基礎(chǔ)。

1.以教學(xué)任務(wù)激發(fā)興趣，樹立創(chuàng)新意識。

教學(xué)任務(wù)要有趣味性，能激發(fā)學(xué)生興趣，蘿卜圈虛擬機(jī)器人虛實(shí)融合，形象逼真，游戲化的場景能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引起探索知識的欲望，樹立創(chuàng)新意識。比如為了使學(xué)生能最直觀地了解灰度傳感器的作用，初級任務(wù)有循跡踢球，提高任務(wù)有公路狂奔，這些任務(wù)情境真實(shí)、富含趣味性，容易激發(fā)學(xué)生的興趣，由于蘿卜圈虛擬機(jī)器人軟件虛實(shí)融合，各部件的密度、質(zhì)量、速度、加速度等類似各種現(xiàn)實(shí)物理屬性，能模擬真實(shí)的物體運(yùn)動在發(fā)生碰撞、受力、摩擦等運(yùn)動時產(chǎn)生出不同的運(yùn)動效果。軟件創(chuàng)建的仿真場景中，黑色跑道兩側(cè)有白邊，白邊外有綠色的草坪及欄桿，遠(yuǎn)處有高樓大廈，逼真的場景能一下子吸引學(xué)生的注意力，立刻就把學(xué)生引到教師設(shè)計的教學(xué)任務(wù)中，從而激起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和主動探究的欲望。

2.明確教學(xué)目標(biāo)，激發(fā)創(chuàng)新思維

蘿卜圈虛擬機(jī)器人校本課程的教學(xué)目標(biāo)主要是在知識、技能、情感態(tài)度三個維度上制定。虛擬機(jī)器人教育具有綜合性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性等特色;這些特色使得我們在蘿卜圈虛擬機(jī)器人校本課程開發(fā)中，將教學(xué)目標(biāo)側(cè)重點(diǎn)放在技能和情感態(tài)度兩個目標(biāo)維度上。

（1）知識目標(biāo)使學(xué)生了解機(jī)器人的基本概念和工作方式，破除青少年對機(jī)器人的神秘感，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)器人的有關(guān)知識奠定基礎(chǔ)。比如在學(xué)習(xí)搭建機(jī)器人時，“驅(qū)動”中有多種電機(jī)和輪子，每種都有屬性說明，文字說明相對抽象，可以讓學(xué)生自己選擇電機(jī)和輪子組裝，去跑一跑，直觀地對比有什么不同。

（2）技能目標(biāo)。通過搭建機(jī)器人培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、空間想象能力、協(xié)作能力和創(chuàng)造能力;通過為機(jī)器人編寫程序?qū)W習(xí)科學(xué)而高效的思維方式，提高邏輯思維能力、規(guī)劃能力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力;在編寫程序和測試程序的過程中提高學(xué)生計算機(jī)的應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。通過分層技能目標(biāo)不斷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

（3）情感態(tài)度目標(biāo)。搭建機(jī)器人和編寫程序時都可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。在機(jī)器人校本課程開設(shè)的過程中，機(jī)器人競賽是非常常見的一種實(shí)踐活動。每次運(yùn)行后都可以查看成績和排名。為了取得好的成績，教師與學(xué)生之間，學(xué)生與學(xué)生之間都需要進(jìn)行密切的溝通和合作，共同克服難關(guān)。在這一過程中，學(xué)生的合作創(chuàng)新意識自然而然的得到了培養(yǎng)和提升。

3.采用多種教學(xué)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

我們的機(jī)器人教育校本課程不是以知識為主要目標(biāo)的，而是以技能和情感為主要目標(biāo)，因此在教學(xué)過程中不能一味沿用傳統(tǒng)的講授式的教學(xué)方法，運(yùn)用多種教學(xué)方法，突出學(xué)生的主體地位，為學(xué)生的想象和創(chuàng)新提供廣闊的空間。在教學(xué)過程中，要鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成大膽想象、敢于質(zhì)疑的學(xué)習(xí)精神，讓學(xué)生能夠?qū)⒆约旱南敕ㄍㄟ^搭建機(jī)器人編寫程序表達(dá)出來，從而培養(yǎng)創(chuàng)新能力。比如在學(xué)習(xí)足球射門時可以讓學(xué)生進(jìn)入房間讓學(xué)生切身感受機(jī)器人光線傳感器的作用，體驗(yàn)之后要求學(xué)生發(fā)揮自己的想象搭建機(jī)器人。

4.改革教學(xué)評價體系，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

學(xué)生完成任務(wù)可以查詢系統(tǒng)打分，但學(xué)生之間存在差異，不是所有學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)都能完成指定的任務(wù)，而這種終結(jié)性評價容易降低基礎(chǔ)較差學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也影響了任務(wù)情境所激發(fā)出來的學(xué)習(xí)熱情的持續(xù)效果。因此，在虛擬機(jī)器人的教學(xué)中，學(xué)習(xí)評價要在完成任務(wù)的課堂教學(xué)過程中及時進(jìn)行，不能都等學(xué)生完成所有任務(wù)后才進(jìn)行評價。

比如在設(shè)計《無人駕駛技能賽》這一任務(wù)時，只為學(xué)生提供最短路程，得分較低，要想在比賽中拿高分，必須重新規(guī)劃路線，每避讓一次行人加20分，每次安全會車加5分，每飛車1次10分，在實(shí)踐過程中，同學(xué)們通過自制的項目完成并記錄每次的路線和得分，從中找尋規(guī)律不斷完善路線，在學(xué)生發(fā)現(xiàn)了新方法后，我就立刻對這幾名學(xué)生進(jìn)行了肯定和表揚(yáng)，并請他們演示和講解自己的程序，大家為他們鼓掌。這幾名學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中，表現(xiàn)的更加自信也更加努力地研究程序?？梢?，在教學(xué)中注重過程性評價，及時鼓勵創(chuàng)新，肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，會對學(xué)生帶來極大的鼓舞，增強(qiáng)他們的自信心和創(chuàng)造力。

蘿卜圈機(jī)器人校本課程的開展對于中學(xué)生創(chuàng)新能力的提升有著極其重要的作用，在課程的開展過程中，虛擬機(jī)器人的教學(xué)過程，強(qiáng)調(diào)自主性和開放性，教師應(yīng)該以學(xué)生自己動手為主，讓學(xué)生在一種輕松有趣的創(chuàng)新氛圍下學(xué)習(xí)，使其真正成為學(xué)習(xí)、探索的主人，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，為我們創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供更廣闊的平臺。

參考文獻(xiàn)

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