任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在小學(xué)信息技術(shù)課堂的應(yīng)用策略

萬雪妮

【摘要】把任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用于小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)，能夠使學(xué)生處于積極主動(dòng)的探究學(xué)習(xí)狀態(tài)，既有助于培養(yǎng)學(xué)生濃厚的編程與操作興趣，更有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神與研究發(fā)明意識(shí)，為小學(xué)信息技術(shù)教育教學(xué)翻開了嶄新的一頁。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)信息技術(shù) ? 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法 ? 應(yīng)用策略

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是指教師在教學(xué)中把學(xué)習(xí)目標(biāo)分解成一個(gè)個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生在強(qiáng)烈的問題動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，積極主動(dòng)地應(yīng)用學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主探索和協(xié)作學(xué)習(xí)，從而完成既定學(xué)習(xí)任務(wù)。下面以《機(jī)器人沿線行走》一課為例，談?wù)劙讶蝿?wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用于小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的實(shí)施方法。

一、提出任務(wù)，進(jìn)行學(xué)習(xí)

（一）創(chuàng)設(shè)情境，引出問題

用多媒體播放機(jī)器人沿線走比賽的視頻，引出機(jī)器人沿線走的話題。

師：視頻中的機(jī)器人是怎樣進(jìn)行競(jìng)賽的？

生1：沿著規(guī)定的路線行走競(jìng)賽。

生2：沿著地圖上的軌道行走競(jìng)賽。

師：你們想不想親手設(shè)計(jì)一個(gè)程序，來一場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人行走競(jìng)賽？

生齊：想——

師：讓我們來進(jìn)行一場(chǎng)刺激的機(jī)器人沿線走比賽吧?。ò鍟簷C(jī)器人沿線行走）

思考：以視頻導(dǎo)入新課，可以誘發(fā)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的強(qiáng)烈好奇心，從心理上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)期待。

（二）分析原理，開展學(xué)習(xí)

師：要使機(jī)器人行走自如，就必須讓它“學(xué)會(huì)”識(shí)別路線。那么如何讓機(jī)器人“學(xué)會(huì)”識(shí)別地圖上的軌跡線呢？

生：（交流討論）通過灰度傳感器識(shí)別軌跡線。

師：由于軌跡線和場(chǎng)地顏色的灰度值的差異很大，機(jī)器人必須通過灰度傳感器來判斷、調(diào)整路線，才能始終沿著軌道行走。

師：請(qǐng)同學(xué)們分組測(cè)試機(jī)器人行走時(shí)，場(chǎng)地和軌跡線的灰度值分別是多少。（學(xué)生分組測(cè)試、記錄灰度值）

思考：引導(dǎo)學(xué)生回顧舊知識(shí)，可以幫助學(xué)生消除對(duì)新知識(shí)的陌生感，為接下來的教學(xué)做好心理鋪墊。讓學(xué)生預(yù)先測(cè)量出場(chǎng)地和軌跡線的灰度值，可以為下面學(xué)習(xí)機(jī)器人沿線走的編程提供原始數(shù)據(jù)，同時(shí)也為下面學(xué)習(xí)編程掃除了技術(shù)障礙。

二、執(zhí)行任務(wù)，學(xué)習(xí)編程

（一）分析機(jī)器人沿線走的可能狀況

師：以黑線為標(biāo)準(zhǔn)，想想視頻里機(jī)器人沿線行走時(shí)，與黑線間出現(xiàn)了幾種狀況？（學(xué)生激烈討論）

生：出現(xiàn)了五種狀況：？譹？訛完全在線上;？譺？訛向左偏;？譻？訛向右偏;？譼？訛完全左偏;？譽(yù)？訛完全右偏。

師：下面，我們根據(jù)這五種狀況學(xué)習(xí)編寫相應(yīng)的程序（編寫流程如下圖）。

（二）程序初始化操作與灰度傳感器設(shè)置

1.程序初始化操作

師：我們要新建一個(gè)程序，先自定義兩個(gè)變量black和max。black表示場(chǎng)地與軌跡線感光值的中間值（就是你們剛才測(cè)試的場(chǎng)地和軌跡線灰度值的中間數(shù)），max表示機(jī)器人行走的狀態(tài)。你們算算剛才測(cè)的black值是多少？

生（計(jì)算后）：black=450。

師：我們統(tǒng)一規(guī)定，變量max=0表示機(jī)器人向左偏;max=1表示機(jī)器人向右偏;max=2表示機(jī)器人在線上?，F(xiàn)在，我們先設(shè)定max的初始值等于2。

學(xué)生定義變量black、max，完成程序初始化操作。

2.設(shè)置灰度傳感器

師：下面我們練習(xí)設(shè)置灰度傳感器。

（1）單擊“系統(tǒng)設(shè)置→傳感器設(shè)置”，設(shè)置通道1和通道2為灰度傳感器。

（2）在工作區(qū)添加并設(shè)置灰度傳感器的屬性為通道1和通道2。

學(xué)生操作灰度傳感器的設(shè)置。

思考：教師詳細(xì)演示程序初始化的操作過程，一方面使學(xué)生了解機(jī)器人沿線走主要有幾種參數(shù)值，引導(dǎo)學(xué)生以此為基礎(chǔ)一步步學(xué)習(xí)編程操作;另一方面幫助學(xué)生攻克了新知難點(diǎn)，放緩了編程操作的坡度，也降低了編程操作的難度，為下面正式開始編程奠定良好的基礎(chǔ)。

（三）探究五種行走路線的編程與操作

師：要使機(jī)器人按五種軌跡行走，我們就要修改、調(diào)整程序相應(yīng)的參數(shù)值。

1.機(jī)器人在黑線上

導(dǎo)：首先，我們學(xué)習(xí)編寫機(jī)器人完全在線上的程序。

（1）添加一個(gè)單分支控件，設(shè)置屬性為“條件一：通道1的值≤black;條件二：通道2的值≤black”。

（2）在單分支控件中添加直流電機(jī)控件，設(shè)置：直流電機(jī)1與電機(jī)2都是“正傳、速度15”。

做：學(xué)生獨(dú)立編寫機(jī)器人在線上的程序。

思考：讓學(xué)生從最簡(jiǎn)單的情況（機(jī)器人在線上）入手編寫程序，能夠消除學(xué)生的畏難情緒，使學(xué)生體會(huì)到編程成功的愉悅感，幫助學(xué)生樹立對(duì)本課“機(jī)器人沿線走”各種情況編程的信心。

2.機(jī)器人左偏與右偏

導(dǎo)：機(jī)器人轉(zhuǎn)彎時(shí)會(huì)因?yàn)閼T性偏離黑線，傳感器的灰度值會(huì)發(fā)生怎樣的變化呢？（學(xué)生交流討論）

導(dǎo)：當(dāng)機(jī)器人左偏時(shí)，左邊的傳感器在地圖白色區(qū)域，右邊的傳感器仍在黑線上，對(duì)應(yīng)的程序應(yīng)這樣編寫。

（1）添加一個(gè)單分支控件，設(shè)置屬性為“條件一：通道1的值>black;條件二：通道2的值≤black”。

（2）在該單分支控件中添加直流電機(jī)控件，設(shè)置：直流電機(jī)1“正傳、速度15”;直流電機(jī)2“停止”（如上表）。

做：學(xué)生獨(dú)立編寫機(jī)器人向左偏的程序。

導(dǎo)：那么機(jī)器人向右偏的參數(shù)值該如何設(shè)置呢？

議：（生交流討論）設(shè)置通道1的值≤black;通道2的值>black;設(shè)置：直流電機(jī)1“停止”;直流電機(jī)2“正傳、速度15”。

做：學(xué)生獨(dú)立編寫機(jī)器人向右偏的程序。

思考：這部分編程，引導(dǎo)學(xué)生從簡(jiǎn)單的行走方式過渡到較復(fù)雜的行走方式，給了學(xué)生更多自主操作的機(jī)會(huì)，既鍛煉了學(xué)生舉一反三的實(shí)踐應(yīng)用能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

3.機(jī)器人完全左偏與完全右偏

導(dǎo)：在向左偏和向右偏的情況下，機(jī)器人仍有半邊傳感器在黑線上;當(dāng)機(jī)器人完全左偏時(shí)，左右傳感器都在地圖的白色區(qū)域，程序應(yīng)這樣編寫。

（1）添加一個(gè)單分支控件，設(shè)置屬性為“條件一：通道1的值>black;條件二：通道2的值>black;條件三：max=0”。

（2）在該單分支控件中添加一個(gè)直流電機(jī)控件，設(shè)置：直流電機(jī)1“正傳、速度15”;直流電機(jī)2“反轉(zhuǎn)、速度2”（圖略）。

做：學(xué)生獨(dú)立編寫機(jī)器人完全左偏的程序。

導(dǎo)：那么機(jī)器人完全右偏時(shí)的參數(shù)值該如何設(shè)置呢？

做：學(xué)生交流討論，參照機(jī)器人完全左偏的參數(shù)設(shè)置，自主合作編程。

思考：這樣引導(dǎo)學(xué)生通過自主思考、交流合作，及時(shí)遷移運(yùn)用已有知識(shí)解決問題，不僅提高了學(xué)生的編程技能，而且培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

三、完成任務(wù)，檢測(cè)評(píng)價(jià)

（一）運(yùn)行程序并調(diào)整改進(jìn)

完成全部編程后，讓學(xué)生將編寫好的程序下載到機(jī)器人主板上，保存并編譯所有程序，然后運(yùn)行程序，調(diào)試機(jī)器人行走，并根據(jù)機(jī)器人行走情況改進(jìn)程序。

（二）開展競(jìng)賽并現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)

教師組織學(xué)生進(jìn)行一場(chǎng)機(jī)器人沿線走比賽。在學(xué)生操控機(jī)器人進(jìn)行比賽時(shí)，教師用事先準(zhǔn)備的評(píng)價(jià)表對(duì)各組的完成情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打分。

（三）總結(jié)點(diǎn)評(píng)提出改進(jìn)措施

教師對(duì)每個(gè)小組的項(xiàng)目完成情況進(jìn)行詳細(xì)點(diǎn)評(píng)，表揚(yáng)表現(xiàn)突出的小組與個(gè)人，并指出各小組作品存在的問題，敦促學(xué)生加以修正和改進(jìn)。

思考：通過現(xiàn)場(chǎng)操作機(jī)器人行走，一方面讓學(xué)生分享各自的學(xué)習(xí)成果、體驗(yàn)成功的喜悅;另一方面可以檢驗(yàn)學(xué)生的編程效果，培養(yǎng)學(xué)生的反思意識(shí)。

四、教學(xué)思考與前景展望

開發(fā)與實(shí)施人工智能教育，是關(guān)系到為我國(guó)培養(yǎng)人工智能高端人才和優(yōu)秀接班人的教育大計(jì)。把任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用于信息技術(shù)教學(xué)，不僅能讓學(xué)生學(xué)會(huì)基礎(chǔ)的機(jī)器人編程與操作應(yīng)用技術(shù)，還能培養(yǎng)學(xué)生樂于探究、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神，為我國(guó)未來的科學(xué)技術(shù)發(fā)展培養(yǎng)合格的后備人才。

（一）有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的信息技術(shù)課堂，開啟了以解決問題、完成項(xiàng)目為主的多維互動(dòng)教學(xué)模式。學(xué)生在強(qiáng)烈的問題動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，積極投入到合作、探索、思考和創(chuàng)新學(xué)習(xí)的活動(dòng)中來，每個(gè)學(xué)生都處于思維極度活躍、精神高度集中的最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)，有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和思維能動(dòng)性。

（二）有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心

在學(xué)習(xí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生在完成一個(gè)較容易的任務(wù)后，再去完成下一個(gè)稍難一點(diǎn)的任務(wù)，這樣由易到難、循序漸進(jìn)地突破一個(gè)個(gè)項(xiàng)目，讓學(xué)生更易于獲得學(xué)習(xí)成就感，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心和科學(xué)探究的興趣。

（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)

在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的合作探究學(xué)習(xí)中，喚醒了學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)造發(fā)明意識(shí)，一旦科學(xué)的種子在學(xué)生心中生了根、發(fā)了芽，他們就會(huì)全身心地投入到科學(xué)探索中去，那么我國(guó)人工智能領(lǐng)域的研究與創(chuàng)新將會(huì)前程似錦！