Scratch與機(jī)器人共融 體驗(yàn)機(jī)器人教學(xué)益處

劉娟

【摘 要】 Scratch與機(jī)器人的融合，很多公司開(kāi)發(fā)的機(jī)器人都以Scratch為基礎(chǔ)進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究，提供機(jī)器人的編程平臺(tái)。Scratch是麻省理工學(xué)院創(chuàng)造，根據(jù)兒童的特點(diǎn)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，更適用于小學(xué)生的編程教學(xué)。機(jī)器人的拼搭對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較容易的，但是讓孩子通過(guò)代碼編程無(wú)疑是有難度的，如果機(jī)器人設(shè)備基于Scratch為編程平臺(tái)，學(xué)生更樂(lè)于參與到學(xué)習(xí)中，更好地提高學(xué)生的思維和創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】 機(jī)器人? 共融? 益處? Scratch

一、機(jī)器人教學(xué)給課堂帶來(lái)了改變

（一）促進(jìn)教育方式的改變，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力

不管國(guó)外學(xué)校還是國(guó)內(nèi)學(xué)校都很注重機(jī)器人的教學(xué)工作，有條件的學(xué)校開(kāi)設(shè)機(jī)器人普及班，常規(guī)進(jìn)行教學(xué)，無(wú)疑對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是有意義的，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，還能拓展學(xué)生的創(chuàng)新和計(jì)算思維。樂(lè)高、VEX和中鳴機(jī)器人是通過(guò)拼搭來(lái)完成，在小學(xué)使用非常廣泛，機(jī)器人編寫的程序都基于Scratch編程的基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（二）擴(kuò)大知識(shí)面，轉(zhuǎn)換思維方式

機(jī)器人的開(kāi)設(shè)不僅能提高教師教學(xué)的能力，還能提高學(xué)生的思維等方面能力。首先，可以通過(guò)比賽讓學(xué)生感受機(jī)器人的強(qiáng)大以及發(fā)展的趨勢(shì)，不僅在信息技術(shù)方面得到了提高，每次的參賽主題都能結(jié)合生活實(shí)際，與現(xiàn)在的人工智能息息相關(guān)，學(xué)生在比賽的同時(shí)收獲更多，能擴(kuò)大他們的知識(shí)面，每一次比賽都有一個(gè)主題，讓學(xué)生在比賽中體會(huì)其意義。機(jī)器人的學(xué)習(xí)不是一成不變的，而是通過(guò)學(xué)生不斷地思考來(lái)轉(zhuǎn)換思維，提高他們的思維能力。

二、如何將Scratch與機(jī)器人有效融合

Scratch編程主要根據(jù)兒童特點(diǎn)所設(shè)計(jì)的編寫環(huán)境與編寫語(yǔ)言，主要是為了使兒童能夠在體驗(yàn)中了解計(jì)算機(jī)編程，充分表達(dá)自己的想法。其中有一部分的機(jī)器人編程軟件都是以Scratch為載體進(jìn)行編寫程序的軟件，在教育教學(xué)中已經(jīng)成為了必不可少的了，它的軟件特點(diǎn)能夠使學(xué)生通過(guò)拖拽和組合代碼積木等形式，將傳統(tǒng)的代碼進(jìn)行了替代，使代碼編程難度降到了最低，能夠讓學(xué)生感受到了拼接的樂(lè)趣，而不是一串聯(lián)的代碼。同時(shí)，Scratch還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，軟件中的素材都是以卡通人物為主，兒童可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行基礎(chǔ)創(chuàng)作動(dòng)畫和創(chuàng)編音樂(lè)等。

三、機(jī)器人教學(xué)給學(xué)生帶來(lái)的益處

（一）善于學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)樂(lè)趣

機(jī)器人的學(xué)習(xí)，不僅要善于研究學(xué)習(xí)，還對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力有一定的要求。只有在研究學(xué)習(xí)的過(guò)程中才能發(fā)現(xiàn)機(jī)器人的奧秘和其中的樂(lè)趣，有的孩子對(duì)機(jī)器人就很有天賦，學(xué)習(xí)之余能利用課外的時(shí)間在外面培訓(xùn)機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)機(jī)器人編程，這些孩子樂(lè)于參與其中研究學(xué)習(xí)，基礎(chǔ)也很扎實(shí)，對(duì)機(jī)器人的學(xué)習(xí)充滿了樂(lè)趣，軟件都是基于Scratch的基礎(chǔ)上進(jìn)行編寫程序，讓學(xué)生在編程的過(guò)程中體驗(yàn)樂(lè)趣。

（二）積極參與，專心研究

由于學(xué)生參與的時(shí)間和過(guò)程都比較短，一般只有在社團(tuán)的時(shí)間，學(xué)生才能全身心地投入機(jī)器人的學(xué)習(xí)中。在老師的輔導(dǎo)下，提出的任務(wù)大家進(jìn)行交流討論，每個(gè)孩子都有自己的想法。“研究”對(duì)于學(xué)生和老師是都應(yīng)該有的精神，教師對(duì)機(jī)器人這一部分內(nèi)容也是新手，隨著研究的不深入，如果我們想要更好地指導(dǎo)好學(xué)生，教師也要用心鉆研，技術(shù)水平高于學(xué)生，才能更好地讓學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)研究，教師才能達(dá)到引領(lǐng)學(xué)生的作用。

（三） 相互協(xié)作，體驗(yàn)成功

機(jī)器人的比賽，主要是以小組合作為主，機(jī)器人學(xué)習(xí)要有相互協(xié)作的精神，才能體驗(yàn)成功。如：暑假培訓(xùn)的中鳴機(jī)器人項(xiàng)目，“共建和諧家園”，要求兩名隊(duì)員進(jìn)行組隊(duì)，兩輛小車行走不同的路線，在行走的過(guò)程中，兩輛車要完成不同的三個(gè)任務(wù)，有一名隊(duì)員任務(wù)未完成，則另一名隊(duì)員完成任務(wù)同樣是零分，所以，對(duì)我們的隊(duì)員相互合作的要求很高。

（四） 發(fā)揮技能，創(chuàng)作作品

機(jī)器人的學(xué)習(xí)和操作對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)要求較高，不僅動(dòng)手能力要強(qiáng)，拼搭的過(guò)程中要講究效率和技能，雖然每一臺(tái)機(jī)器設(shè)備外觀是一樣的，但在編寫程序和機(jī)器人行走的過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題是不一樣的，要會(huì)掌握相關(guān)的技能，才能更好地合理調(diào)節(jié)機(jī)器人設(shè)備。而且對(duì)于程序的搭建要求也是比較高的，學(xué)生要會(huì)微編寫和微調(diào)程序中的一些參數(shù)，掌握程序每一步的含義并能進(jìn)行辯解，才能更好地讓機(jī)器人順利完成任務(wù)。

四、Scratch編程在機(jī)器人教學(xué)中的實(shí)踐

（一） 源于生活中的機(jī)器人情景主題，培養(yǎng)生活化的編程思維

蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò)：“兒童的智慧在他的手指尖上。”只有理論與實(shí)際相聯(lián)系，學(xué)生才能把課本中的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的本領(lǐng)，利用Scratch編寫程序，學(xué)生比較熟悉，學(xué)生在編寫機(jī)器人程序的過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)很多的問(wèn)題。如編寫程序在理論上雖然是正確的，但是程序傳輸?shù)綑C(jī)器人上就會(huì)千差萬(wàn)別，不能達(dá)到想要的預(yù)期效果，因?yàn)槊恳慌_(tái)機(jī)器的設(shè)備不可能完全一樣，都會(huì)有細(xì)微的差別，這個(gè)過(guò)程需要學(xué)生反復(fù)調(diào)試，才能達(dá)到目的。這對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新的毅力要求比較高。

（二）基于Scratch的程序創(chuàng)作，激發(fā)機(jī)器人創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，就要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。而增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新思維最主要的途徑是培養(yǎng)學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。培養(yǎng)學(xué)生善于思考的習(xí)慣，在今后的學(xué)習(xí)機(jī)器人課堂中要設(shè)疑啟思充分發(fā)揮想象力。機(jī)器人的學(xué)習(xí)需要花費(fèi)大量的時(shí)間去鉆研，學(xué)習(xí)研究，要鼓勵(lì)學(xué)生有鉆研和創(chuàng)新的精神，這樣才能更好地提高學(xué)生的操作能力、動(dòng)手能力以及思維能力。

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