教育機(jī)器人在幼兒結(jié)構(gòu)游戲中的應(yīng)用研究

◆李玉章

0 引言

游戲是幼兒教學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，不僅可以讓幼兒感受到學(xué)習(xí)的快樂，也可以使幼兒的身體與心理健康成長(zhǎng)。2001年頒布的《幼兒園教育指導(dǎo)綱要（試行）》中提到：“幼兒園的游戲可以劃分為五大類，分別為創(chuàng)造性游戲、智商游戲、運(yùn)動(dòng)游戲、聲樂游戲以及娛樂游戲?！盵1]同時(shí)指出創(chuàng)造性游戲又分成三大類，分別為角色扮演游戲、結(jié)構(gòu)游戲以及表演游戲。結(jié)構(gòu)游戲是創(chuàng)造性游戲的一種，是指幼兒通過拼接操作各種游戲材料，創(chuàng)造出物體的一種游戲[2]，對(duì)幼兒的創(chuàng)造力發(fā)展具有很強(qiáng)的促進(jìn)作用[3]。結(jié)構(gòu)游戲以生活中的物體或玩具作為游戲材料，對(duì)兒童的空間邏輯能力、思維、推理能力、問題解決能力、創(chuàng)新能力都具有積極的促進(jìn)作用[4]。學(xué)前教育的健康發(fā)展，除了需要具備能滿足正常教育教學(xué)活動(dòng)的環(huán)境、設(shè)備資料、玩具教具等，還需要更多智慧工具[5]。教育機(jī)器人作為其中的一個(gè)載體，具備更豐富的建構(gòu)性，更適應(yīng)結(jié)構(gòu)性游戲的設(shè)計(jì)。因此，本文重點(diǎn)從結(jié)構(gòu)游戲入手，就教育機(jī)器人如何運(yùn)用到其中加以分析，為開展幼兒結(jié)構(gòu)游戲教育提供參考。

1 研究基礎(chǔ)

教育機(jī)器人 把教育機(jī)器人當(dāng)作教育工具，其核心必然是機(jī)器人。機(jī)器人是指一種能夠改變程序并且進(jìn)行多功能操作的機(jī)器，能夠按照設(shè)定好的程序完成各種指令。按照這一定義，教育機(jī)器人的主要特點(diǎn)在于能夠根據(jù)教育基本規(guī)律實(shí)現(xiàn)程序的可編性。其他被用于教育的器具同樣能成為教育機(jī)器人。教育機(jī)器人具有獨(dú)特的知識(shí)覆蓋面和技術(shù)集合優(yōu)勢(shì)[6]，是幼兒學(xué)習(xí)很好的媒介，對(duì)建構(gòu)具有童真童趣的學(xué)習(xí)情境提供了很大的幫助。充分利用好教育機(jī)器人，發(fā)揮其獨(dú)特的作用，可以為幼兒的學(xué)習(xí)提供更加豐富的材料，對(duì)幼兒不同階段的綜合發(fā)展提供更多的幫助。

結(jié)構(gòu)游戲 結(jié)構(gòu)游戲是指幼兒通過使用各類材料進(jìn)行拼接建造活動(dòng)，并通過制作的成果來(lái)體現(xiàn)日常事務(wù)的游戲[7]。各種不同的物品，如塑性材料、紙、木材、金屬材料、沙石等，都可以作為結(jié)構(gòu)游戲使用的材料。按游戲的主題，結(jié)構(gòu)游戲分為自由式結(jié)構(gòu)游戲和命題式結(jié)構(gòu)游戲。其中自由式結(jié)構(gòu)游戲是沒有具體主題的活動(dòng)，幼兒成為游戲的主人，自由施展進(jìn)行建構(gòu)活動(dòng)。命題式結(jié)構(gòu)游戲是由教師進(jìn)行主題引導(dǎo)的游戲活動(dòng)。結(jié)構(gòu)游戲?qū)儆趧?chuàng)造性游戲，對(duì)幼兒的認(rèn)知發(fā)展、鑒美能力、身心成長(zhǎng)都具有重要意義[8]。結(jié)構(gòu)游戲是幼兒游戲中非常受歡迎的一種游戲類型，利用好結(jié)構(gòu)游戲可以充分鍛煉幼兒的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。

教育機(jī)器人在結(jié)構(gòu)游戲中的應(yīng)用 大顆粒樂高屬于拼插類的教育機(jī)器人，通過拼插各種不同的樂高材料，可以構(gòu)造出不同的物體。它符合結(jié)構(gòu)游戲的特點(diǎn)，是開展結(jié)構(gòu)游戲的有效工具。在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)游戲中經(jīng)常使用的是一些傳統(tǒng)的材料，如木棍、紙張、塑性材料以及金屬等，這些材料雖然容易得到和制作，但是功能結(jié)構(gòu)單一，都是靜止的建構(gòu)材料，具有很多局限性。而樂高教育機(jī)器人是運(yùn)動(dòng)和智能的材料，具有美觀、可重復(fù)使用、易于拼接、創(chuàng)造性更強(qiáng)等特點(diǎn)，更能引起幼兒的興趣，鍛煉幼兒的動(dòng)手操作能力，培育其發(fā)明創(chuàng)造的能力。對(duì)于學(xué)齡前幼兒的成長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，觀賞、體驗(yàn)和探索的活動(dòng)是必不可少的[9]。所以在結(jié)構(gòu)游戲中使用教育機(jī)器人對(duì)幼兒來(lái)說(shuō)是更為優(yōu)質(zhì)的選擇。

2 教育機(jī)器人運(yùn)用于幼兒結(jié)構(gòu)游戲設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)者分析 幼兒身心發(fā)展具有階段性和差異性，因此，在使用機(jī)器人之前要先分析幼兒的建構(gòu)能力，對(duì)應(yīng)幼兒的發(fā)展階段選擇合適的結(jié)構(gòu)游戲?！?—6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》中提到：幼兒在12個(gè)月時(shí)具備搭建積木的能力，其在幼兒階段的動(dòng)手能力和協(xié)調(diào)能力都在不斷發(fā)展；在三歲時(shí)可以做到顏色與形狀的區(qū)分，并且能夠接受簡(jiǎn)單的指令；在六歲時(shí)具備一定的探索和問題解決能力，他們能夠?qū)ψ约嚎吹降暮吐牭降氖挛镞M(jìn)行思考[10]。教育機(jī)器人的使用既吸引了幼兒的學(xué)習(xí)興趣，又培育了幼兒的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力，幼兒不同階段的認(rèn)知程度對(duì)應(yīng)著不同教育機(jī)器人種類的選擇和游戲活動(dòng)的設(shè)計(jì)。

教育機(jī)器人游戲材料分析 在使用教育機(jī)器人進(jìn)行結(jié)構(gòu)游戲設(shè)計(jì)時(shí)，不僅需要考慮幼兒自身因素，還需要考慮材料，以確定何種玩具能夠適應(yīng)幼兒的成長(zhǎng)需要。機(jī)器人材料相比一般的結(jié)構(gòu)游戲材料更加多樣化，幼兒對(duì)其興趣更大，但如果將所有的材料同時(shí)分發(fā)給幼兒，往往會(huì)對(duì)幼兒的選擇造成困擾并分散其對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的關(guān)注。為了能夠讓幼兒在學(xué)習(xí)中有序拼接，應(yīng)該將材料逐步呈現(xiàn)。由于幼兒年齡較小，應(yīng)該選用易于拼接、區(qū)分、簡(jiǎn)單的材料。

結(jié)構(gòu)游戲的設(shè)計(jì)目標(biāo)與過程 在結(jié)構(gòu)游戲設(shè)計(jì)中應(yīng)用教育機(jī)器人，應(yīng)當(dāng)根據(jù)幼兒的建構(gòu)水平、動(dòng)手能力以及材料特點(diǎn)確定具體的活動(dòng)目標(biāo)。因?yàn)闃犯呓逃龣C(jī)器人相對(duì)復(fù)雜，并不適合成為幼兒自由建構(gòu)的結(jié)構(gòu)游戲材料，所以主要采用主題建構(gòu)的模式指導(dǎo)規(guī)劃教學(xué)流程。具體包含五個(gè)部分：1）教師針對(duì)游戲主題進(jìn)行課程導(dǎo)入；2）指導(dǎo)幼兒做好固定搭建的部分；3）指導(dǎo)幼兒做好創(chuàng)意搭建的部分；4）利用完成好的機(jī)器人進(jìn)行游戲環(huán)節(jié)及展示活動(dòng)；5）整理材料。

在進(jìn)行游戲的過程中，教師要有序地提供材料，讓幼兒先搭建固定模型，再搭建創(chuàng)意部分，這樣能夠根據(jù)難易程度設(shè)置合理的進(jìn)度，避免過多的材料對(duì)幼兒產(chǎn)生干擾，同時(shí)使活動(dòng)更加緊密流暢。

3 案例設(shè)計(jì)：奔跑的小車

目標(biāo)設(shè)置 本案例施教對(duì)象為4～5歲的幼兒，此階段的幼兒具有一定的動(dòng)手能力和區(qū)分能力，所以通過大顆粒樂高教育機(jī)器人的不同拼接與組合，可以實(shí)現(xiàn)幼兒的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。具體教學(xué)目標(biāo)：1）利用拼接機(jī)器人小車，鍛煉幼兒基本的動(dòng)手實(shí)踐能力；2）通過改造獨(dú)特的小車，培育幼兒的創(chuàng)造性；3）提升幼兒對(duì)于機(jī)器人的興趣，使幼兒了解小車行駛過程。

前期準(zhǔn)備工作 前期準(zhǔn)備包含兩個(gè)部分：1）環(huán)境準(zhǔn)備階段為每個(gè)幼兒提供獨(dú)立的拼裝區(qū)域，以及教師和幼兒示范的展示臺(tái)；2）材料準(zhǔn)備階段需要在教室內(nèi)放置樂高積木箱方便幼兒取用，另外根據(jù)設(shè)計(jì)要求配置相應(yīng)的材料，方便幼兒按需獲取。

活動(dòng)過程 具體游戲過程的設(shè)置主要包含四個(gè)部分。

1）完成游戲?qū)?。教師讓幼兒說(shuō)一說(shuō)在馬路上會(huì)看到什么樣的車，由此引導(dǎo)幼兒觀察機(jī)器人小車的結(jié)構(gòu)。

2）固定部分的搭建。提供兩塊2×4積木塊、兩塊2×4薄板、四個(gè)滑輪、兩個(gè)輪胎、兩個(gè)24齒齒輪、兩個(gè)24齒冠狀齒輪、兩根短軸、一根齒輪短軸、一根滑輪蝸桿、一塊八孔三通積木塊、兩塊20孔九通積木塊、一塊鳥嘴塊、一個(gè)搖柄，完成搭建小車模型并保證小車正常行駛。

3）創(chuàng)意搭建。提供豐富、多種形狀的結(jié)構(gòu)件，幼兒能夠?qū)C(jī)器人小車的裝飾品進(jìn)行隨意搭配，組合成屬于自己的獨(dú)特小車。在此部分額外提供更多的2×4積木塊、2×4薄板、鳥嘴塊、三角磚、橋墩等材料，以便創(chuàng)意搭建小車。

4）機(jī)器人小車展示。讓幼兒上臺(tái)將自己搭建的機(jī)器人小車展示出來(lái)，并實(shí)現(xiàn)小車的運(yùn)動(dòng)，引導(dǎo)幼兒間互動(dòng)交流。

前兩步通過導(dǎo)入課程和搭建拼接來(lái)鍛煉幼兒的動(dòng)手能力，第三步通過創(chuàng)意搭建培育其創(chuàng)新能力，第四步通過展示交流能夠加強(qiáng)幼兒的信心，加深對(duì)自己成果的喜愛程度，保持對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。

評(píng)價(jià) 通過對(duì)機(jī)器人小車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解，幫助幼兒了解具體的搭建目的。在對(duì)固定部分搭建的時(shí)候，能夠讓幼兒看到自己所搭建的小車，提升幼兒的模仿水平與動(dòng)手能力。而在創(chuàng)意部分讓其根據(jù)自己的喜好改造小車，能夠激起幼兒的創(chuàng)新能力。通過這樣的設(shè)計(jì)，讓幼兒將自己的想象力融入機(jī)器人小車的構(gòu)建過程，培養(yǎng)幼兒的創(chuàng)新能力。

注意事項(xiàng) 在結(jié)構(gòu)游戲活動(dòng)中，教師需要注意：1）在情感上要對(duì)幼兒進(jìn)行積極的引導(dǎo)；2）在教學(xué)環(huán)節(jié)要確保游戲時(shí)間充足，對(duì)投放的材料要有所把握，不能隨意提供無(wú)用材料造成幼兒混亂；3）在組織環(huán)節(jié)有必要確保每個(gè)幼兒都在進(jìn)行活動(dòng)，以免掉隊(duì)。由于幼兒天生好動(dòng)，難免出現(xiàn)突發(fā)情況，活動(dòng)具有不確定性，教師需要做好充分準(zhǔn)備去面對(duì)這些情況，避免教學(xué)活動(dòng)受到影響。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，教育機(jī)器人的使用對(duì)于激發(fā)幼兒的學(xué)習(xí)興趣具有重要的意義，通過將教育機(jī)器人運(yùn)用于幼兒結(jié)構(gòu)游戲教學(xué)，不僅能夠更好地發(fā)揮教育機(jī)器人的作用，也能更多地利用教育機(jī)器人的特性鍛煉幼兒的動(dòng)手能力，培養(yǎng)幼兒的創(chuàng)新能力。在幼兒教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)過程中，教師應(yīng)根據(jù)幼兒的實(shí)際情況，做好幼兒能力評(píng)價(jià)，提供正確的指導(dǎo)與材料，科學(xué)地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)游戲，使得幼兒的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力得到正向強(qiáng)化。