信息技術(shù)背景下的 機器人課堂教學(xué)策略探究

肖微

機器人課程是集創(chuàng)新與技術(shù)為一體的實踐課程，與培養(yǎng)學(xué)生技能的課程不同，它著重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力、問題解決的能力和技術(shù)素養(yǎng)。目前，全國很多中小學(xué)校都開設(shè)了樂高機器人課程。遼寧省撫順市綜合實踐基地為創(chuàng)新課程建設(shè)，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，也針對市轄區(qū)內(nèi)4至6年級學(xué)生開設(shè)了樂高機器人課程，并成立了樂高機器人工作室。

在信息技術(shù)背景下的動手實踐課堂，試圖通過構(gòu)建任務(wù)驅(qū)動、主題項目、信息化等手段來完成教育目標(biāo)，打造提升學(xué)生認(rèn)知能力的教學(xué)策略和教學(xué)模式。樂高機器人課堂以學(xué)生為中心，重視學(xué)生對知識的主動探索[1]。該課程采取四種教學(xué)策略，通過課前激趣、課中建構(gòu)、課尾互評和課后新構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)知識的更新和主動建構(gòu)。

一、通過激發(fā)學(xué)生興趣培養(yǎng)動手能力

在課前，可利用多種技術(shù)手段為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實的課堂體驗場景，引導(dǎo)學(xué)生在教學(xué)情境中觀察環(huán)境，發(fā)現(xiàn)問題，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在機器人體驗式項目教學(xué)中，教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)環(huán)環(huán)相扣的信息鏈，使學(xué)生能夠在逐漸深入的探索中不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，最終完成項目。通過動手實踐，學(xué)生不僅主動獲得了新知，建構(gòu)了新的認(rèn)知體系，還提高了動手實踐能力和獨立思考能力，促進(jìn)了思維品質(zhì)的進(jìn)一步提升。

二、通過合作建構(gòu)模型培養(yǎng)學(xué)生動手能力

項目式學(xué)習(xí)活動改變了傳統(tǒng)的以班級為組織形式的課堂教學(xué)模式，它涉及多個跨學(xué)科領(lǐng)域，鼓勵學(xué)生以小組協(xié)作學(xué)習(xí)的方式，設(shè)定目標(biāo)、提出假設(shè)、收集信息、設(shè)計產(chǎn)品、改進(jìn)產(chǎn)品等，最終實現(xiàn)活動目標(biāo)。機器人課堂涵蓋了多學(xué)科的知識和技術(shù)，同時堅持以學(xué)生作為活動的中心和主體，教師為活動的設(shè)計者和組織者，引導(dǎo)學(xué)生在動手操作中探索、發(fā)現(xiàn)并解決問題。在合作學(xué)習(xí)過程中，小組成員要依據(jù)最初設(shè)想共同搭建機器人，同時運用已有的知識進(jìn)行聯(lián)想和構(gòu)建新知，解決不斷出現(xiàn)的新問題。在實際搭建過程中，教師要組織學(xué)生積極開展頭腦風(fēng)暴，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，并在學(xué)生需要幫助時給予必要啟發(fā)或指導(dǎo)，從而使學(xué)生在不斷消化新知識和鞏固舊知識的過程中解決實際問題并完善模型的構(gòu)建[2]。

三、通過信息化手段強化學(xué)生的情景體驗

信息技術(shù)在提供課程資源、創(chuàng)設(shè)教學(xué)環(huán)境和展示學(xué)生作品方面都發(fā)揮著重要作用，并與機器人項目學(xué)習(xí)有機地融合在一起。這將更利于學(xué)生將傳統(tǒng)課堂上枯燥被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動的學(xué)習(xí)，提高參與活動的積極性，發(fā)展動手能力。借助信息技術(shù)在呈現(xiàn)聲音、圖像、視頻、文字等各個層面的優(yōu)勢，可為學(xué)生創(chuàng)建生動的機器人教學(xué)情境。如可以全方位模擬并演示3D機器人的構(gòu)建，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)動靜結(jié)合、輕松活潑的溝通、交流、合作的課堂學(xué)習(xí)氛圍等，從而提高學(xué)生的問題意識、問題思維和自主學(xué)習(xí)能力。

四、通過小組互動評價啟發(fā)學(xué)生的動手能力

學(xué)生通過自己動手修改并重新構(gòu)建新聯(lián)結(jié)，不斷完成新的創(chuàng)意和模型建構(gòu)。例如，在完成模型的初步構(gòu)建后，學(xué)生要進(jìn)行自我評價和小組互動評價，然后對模型進(jìn)行重新建構(gòu)。教師要對學(xué)生的互動評價給予點評，對學(xué)生提出的問題提出具有指導(dǎo)意義的意見和建議。通過互動評價，促進(jìn)學(xué)生在“做中學(xué)”，對模型建構(gòu)的進(jìn)度和計劃不斷進(jìn)行調(diào)整和修改。在修改過程中，學(xué)生不斷習(xí)得新知識，發(fā)現(xiàn)新問題，找到新的解決方法，進(jìn)而重新建構(gòu)或不斷完善自己的模型。通過自主操作，積極投入，動手能力也得到了鍛煉和提高。

五、課程實施經(jīng)驗總結(jié)

一是以學(xué)生為中心。在開展樂高機器人項目式學(xué)習(xí)過程中，始終堅持以學(xué)生為中心，重視學(xué)生對知識的主動探索和動手能力的培養(yǎng)，形成課堂項目模型的建構(gòu)與互評。師生要一起梳理項目實施過程中的重點、難點與核心內(nèi)容，并充分利用信息技術(shù)展現(xiàn)模型構(gòu)建。

二是培養(yǎng)學(xué)生興趣。在項目實施過程中，要通過培養(yǎng)學(xué)生的興趣，提升學(xué)生的參與度，從而增強學(xué)生的實踐能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。在促進(jìn)全體學(xué)生共同發(fā)展的同時，還要鼓勵學(xué)生的個性化發(fā)展?？煞e極引導(dǎo)學(xué)生參加各類機器人競賽。如筆者曾多次帶領(lǐng)學(xué)生參加遼寧省機器人比賽、創(chuàng)客教育競賽并獲獎，大大提升了學(xué)生的興趣和信心，提高了學(xué)生參與項目的熱情和積極性。

三是加強師資力量。如邀請相關(guān)專家來校講學(xué)，定期組織相關(guān)教師外出觀摩和學(xué)習(xí)，進(jìn)一步優(yōu)化與機器人課程相關(guān)的教育教學(xué)資源，滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

四是構(gòu)建支持平臺。遼寧省素質(zhì)教育基地也積極為學(xué)生構(gòu)建了專門的樂高機器人項目活動互動平臺，開足開齊與機器人相關(guān)的課程，確保學(xué)生能夠完成相關(guān)項目活動;將學(xué)生的主題項目活動納入課程體系，從而實現(xiàn)了活動的“項目化”;根據(jù)課外活動基地的實際情況為不同類型的學(xué)生開設(shè)不同層次的相關(guān)課程，例如編程、3D建模、機器人模型的設(shè)計與制作等課程。

實踐證明，樂高機器人課程，符合學(xué)生的心理、生理、認(rèn)知水平，有利于發(fā)展學(xué)生的情緒自控能力。師生都可以在項目學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題，并轉(zhuǎn)化為主題活動，通過探究、合作、制作和體驗等方式，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科實踐的綜合素質(zhì)，并有效實現(xiàn)教學(xué)資源的整合[3]。

基于“做中學(xué)”教育理念構(gòu)建的樂高機器人課堂，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)對學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的不足，使學(xué)生在模型構(gòu)建和技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，更好地將實踐能力融合到學(xué)習(xí)生涯規(guī)劃中，同時為跨學(xué)科課程建設(shè)提供了實踐經(jīng)驗，推動了綜合實踐課程與多學(xué)科的有效融合。

參考文獻(xiàn)

[1]王雪雁，楊冬梅.樂高機器人教育與體驗教學(xué)法的融合[J].教育教學(xué)論壇.2017（24）：132-134.

[2]邢莉，王建林，周海，陳玉敏.樂高教具在機構(gòu)組合教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].教育現(xiàn)代化.2018（10）：250-252.

[3]楊玲麗.綜合實踐活動深度探究策略[J].小學(xué)科學(xué)（教師版），2018（11）：222.

（責(zé)編編輯? ?郭向和）