機(jī)器人項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與發(fā)展學(xué)生未來(lái)素養(yǎng)的實(shí)踐

趙俊

摘要：科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，國(guó)家越來(lái)越重視科學(xué)課程以及科技活動(dòng)，地方教育局及學(xué)校舉辦越來(lái)越多的科技競(jìng)賽活動(dòng)，以發(fā)展學(xué)生的未來(lái)素養(yǎng)。機(jī)器人項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的目標(biāo)是讓學(xué)生更多地了解日常生活中所涉及的科學(xué)知識(shí)，擴(kuò)大小學(xué)生的科學(xué)視野，并且最終能夠運(yùn)用科學(xué)知識(shí)參與創(chuàng)造和改造世界的科創(chuàng)之路。而小學(xué)生思維發(fā)展迅速，對(duì)知識(shí)更加渴求，也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，在小學(xué)開展機(jī)器人科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，利用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式發(fā)揮學(xué)生的認(rèn)識(shí)世界并且學(xué)會(huì)改造世界的能力，并且提升學(xué)生的未來(lái)素養(yǎng)，就顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)實(shí)踐;項(xiàng)目式學(xué)習(xí);未來(lái)素養(yǎng);科學(xué)技術(shù)

前言：

所謂未來(lái)素養(yǎng)，即對(duì)未來(lái)世界的科技創(chuàng)造與想象，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與未來(lái)世界科技創(chuàng)造構(gòu)想的結(jié)合。其教育理念就是要求學(xué)生科學(xué)地認(rèn)知世界、在數(shù)學(xué)和工程的輔助下用科學(xué)技術(shù)改造未來(lái)世界，解決人類社會(huì)化進(jìn)程中的相關(guān)問(wèn)題。近年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，“科教興國(guó)”已成為教育改革的方針，學(xué)生的未來(lái)素養(yǎng)培養(yǎng)越來(lái)越受到重視。因此，機(jī)器人、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等未來(lái)科技活動(dòng)越來(lái)越受到重視，并在學(xué)生的科學(xué)意識(shí)和創(chuàng)造力培養(yǎng)和未來(lái)素養(yǎng)教育過(guò)程中發(fā)揮了不可超越的重要作用。因此就更需要小學(xué)教師引入先進(jìn)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)理論，優(yōu)化學(xué)生解決科學(xué)創(chuàng)造問(wèn)題的過(guò)程，提高小學(xué)生的科學(xué)意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)，為我國(guó)的科學(xué)后備力量添磚加瓦。

一、小學(xué)生科學(xué)未來(lái)素養(yǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

小學(xué)進(jìn)行綜合科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)就是為了拓展學(xué)生的科學(xué)視野，積累科學(xué)知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生的未來(lái)素養(yǎng)發(fā)展，提高學(xué)生的創(chuàng)造力和動(dòng)手能力。然而，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，小學(xué)生的科學(xué)技術(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)卻并沒有發(fā)揮出實(shí)際作用。造成這種現(xiàn)象的主要原因是教師受傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響，只注重對(duì)科學(xué)知識(shí)的解釋，而忽視了學(xué)生科學(xué)未來(lái)思維的培養(yǎng)。另一方面，小學(xué)科學(xué)實(shí)踐課程沒有得到足夠的重視。目前，很多家長(zhǎng)和教師更注重語(yǔ)數(shù)外等主課的教學(xué)，對(duì)這種科學(xué)拓展課程不夠重視。作為不納入考試科目的學(xué)科，科學(xué)創(chuàng)造實(shí)踐受重視程度更低。此外，機(jī)器人創(chuàng)造發(fā)明作為多元化、多方位的科學(xué)項(xiàng)目，實(shí)踐效果受教學(xué)環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施影響較大?？梢?，目前小學(xué)科學(xué)技術(shù)及未來(lái)素養(yǎng)的教育狀況不容樂觀，小學(xué)科學(xué)實(shí)踐課程教師更應(yīng)完善和豐富科學(xué)技術(shù)指導(dǎo)下的科學(xué)實(shí)踐課外活動(dòng)，以促進(jìn)學(xué)生的未來(lái)素養(yǎng)提升，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

二、小學(xué)生培養(yǎng)未來(lái)素養(yǎng)并進(jìn)行課外科技活動(dòng)的重要性

科技化的科學(xué)創(chuàng)造實(shí)踐課外活動(dòng)過(guò)程是一種科技創(chuàng)新的過(guò)程，主要是知識(shí)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的創(chuàng)新和技術(shù)的創(chuàng)新，是一種促進(jìn)兒童和青少年身心發(fā)展的，提高人的科學(xué)未來(lái)素養(yǎng)的教育工程。在國(guó)家頒布的教育方針中明確闡明，小學(xué)科學(xué)實(shí)踐課外活動(dòng)是立足于科學(xué)技術(shù)水平的提升，向少兒及青少年普及科學(xué)知識(shí)、提升科學(xué)意識(shí)、促進(jìn)科學(xué)創(chuàng)新的重要手段。針對(duì)當(dāng)前的小學(xué)科學(xué)技術(shù)理解和認(rèn)知情況，要實(shí)現(xiàn)小學(xué)生的科學(xué)未來(lái)素養(yǎng)的提高，就要求學(xué)校和教師在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)理念的指導(dǎo)下，提供多方位、多渠道的科技教學(xué)活動(dòng)和課外科技活動(dòng)輔導(dǎo)，促進(jìn)小學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)造能力的提升，使學(xué)生掌握必要的科技知識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)科技的興趣，提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力，引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)思想和科學(xué)態(tài)度，形成正確的科學(xué)世界觀，樹立起未來(lái)科學(xué)素養(yǎng)，成為我國(guó)未來(lái)的科學(xué)的后備軍_[1]。

三、機(jī)器人項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與發(fā)展學(xué)生未來(lái)素養(yǎng)的策略

（一）提升學(xué)生的科學(xué)興趣

機(jī)器人項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)在發(fā)展學(xué)生未來(lái)素養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)下，踐行提升科學(xué)技術(shù)的理念，是一門需要學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐的學(xué)科，而促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力提升的首要要素就是擁有科學(xué)興趣。小學(xué)生的年齡決定了他們的一些學(xué)習(xí)習(xí)慣，注意力不集中，易分心，更要注重對(duì)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣的引導(dǎo)。因此，教師應(yīng)在機(jī)器人創(chuàng)造實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行時(shí)，注意創(chuàng)造合理的科學(xué)教學(xué)情境，使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣得到提升。還要注意在進(jìn)行科學(xué)情境指導(dǎo)科技創(chuàng)造活動(dòng)開展時(shí)，進(jìn)行專業(yè)的科技輔導(dǎo)，讓學(xué)生能夠在興趣中，正確有效地進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如，在進(jìn)行機(jī)器人科技創(chuàng)造活動(dòng)之前，教師應(yīng)提前準(zhǔn)備道具，包括各種機(jī)器人創(chuàng)造材料、設(shè)備或多媒體教程，讓學(xué)生在具體機(jī)器人科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中理解科學(xué)知識(shí)的原理內(nèi)涵。通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)器人原理知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)的認(rèn)知。只有學(xué)生親身探索，進(jìn)行感知，引發(fā)興趣，才能對(duì)科學(xué)未來(lái)素養(yǎng)知識(shí)的內(nèi)涵印象深刻。

（二）規(guī)劃?rùn)C(jī)器人教學(xué)項(xiàng)目，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作

小學(xué)生接觸機(jī)器人技術(shù)的時(shí)間較短，很多專業(yè)化的問(wèn)題不能獨(dú)立地思考和解決，這就需要在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中通過(guò)互幫互助，小組合作的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)和科學(xué)實(shí)踐。小組合作是把學(xué)生分成不同的學(xué)習(xí)小組，它能培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)思維，提高其學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生解決學(xué)習(xí)困難。因?yàn)闄C(jī)器人科學(xué)創(chuàng)造的各個(gè)階段都比較復(fù)雜，知識(shí)專業(yè)性強(qiáng)，增加了小學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，影響了小學(xué)生對(duì)科技難點(diǎn)的認(rèn)知。所以，為幫助小學(xué)生解決學(xué)習(xí)困難，培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)知識(shí)應(yīng)用專業(yè)化水平，教師可以在機(jī)器人科學(xué)創(chuàng)造教學(xué)中設(shè)立小組，通過(guò)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的引導(dǎo)，加深學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知和未來(lái)素養(yǎng)。而機(jī)器人科學(xué)小組具體來(lái)說(shuō)，就是采用強(qiáng)弱搭配的分組規(guī)則，讓學(xué)習(xí)和理解能力強(qiáng)的學(xué)生帶動(dòng)學(xué)習(xí)稍差的學(xué)生學(xué)習(xí)探索，不僅有利于學(xué)生的科學(xué)知識(shí)鞏固，還能讓學(xué)生開拓科學(xué)思維，鍛煉自學(xué)能力，發(fā)展動(dòng)手創(chuàng)造能力，培養(yǎng)未來(lái)素養(yǎng)。一旦學(xué)生在科學(xué)創(chuàng)造過(guò)程中遇到困難，教師要及時(shí)進(jìn)行引導(dǎo)，強(qiáng)化學(xué)生解決問(wèn)題的能力。還要注意及時(shí)肯定學(xué)生的創(chuàng)造結(jié)果，不能打消學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)和創(chuàng)造積極性。

（三）實(shí)施教學(xué)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力

在一段時(shí)間后的項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生會(huì)面臨大量的問(wèn)題，如學(xué)生科學(xué)基礎(chǔ)較低，機(jī)器人編寫程序、控制端、聯(lián)機(jī)交互系統(tǒng)無(wú)法正確操作等情況。此時(shí)，教師要利用學(xué)生的問(wèn)題產(chǎn)生情境，促進(jìn)學(xué)生的求知欲生發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自身的學(xué)習(xí)和探索、小組合作團(tuán)隊(duì)形式、網(wǎng)絡(luò)求解等方式，能夠最大程度解決問(wèn)題。這樣不僅能讓學(xué)生的求知欲達(dá)到巔峰，還能夠鍛煉學(xué)生的自主解決問(wèn)題和自主學(xué)習(xí)的能力。在增強(qiáng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的同時(shí)，還培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)意志，有利于培養(yǎng)科學(xué)探知型人才，能夠提升學(xué)生的未來(lái)素養(yǎng)_[2]。

（四）師生之間要圍繞機(jī)器人項(xiàng)目式學(xué)習(xí)展開總結(jié)溝通

師生之間形成良好的溝通互動(dòng)不僅能夠讓教師快速了解學(xué)生的科學(xué)技術(shù)掌握情況，及時(shí)調(diào)整科學(xué)教學(xué)計(jì)劃和科技活動(dòng)指導(dǎo)方式，還能讓學(xué)生在良好輕松的科技活動(dòng)氛圍中獲得科學(xué)知識(shí)，獲得情感和科技知識(shí)的雙重體驗(yàn)。在師生互動(dòng)總結(jié)中，教師要懂得發(fā)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)造性的閃光點(diǎn)，尊重學(xué)生的科學(xué)想法和觀點(diǎn)，及時(shí)評(píng)價(jià)和鼓勵(lì)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生積極有效地開展科學(xué)實(shí)踐工作。在這些充滿想象力的科學(xué)創(chuàng)造過(guò)程中，學(xué)生的思維和科學(xué)意識(shí)會(huì)被調(diào)動(dòng)起來(lái)，最終呈現(xiàn)出來(lái)的是想象力的迸發(fā)和科學(xué)意識(shí)的覺醒，學(xué)生對(duì)于科學(xué)創(chuàng)造的理解會(huì)更加深刻，有利于培養(yǎng)學(xué)生的未來(lái)科技認(rèn)知和未來(lái)素養(yǎng)。

四、結(jié)語(yǔ)

小學(xué)時(shí)期正是學(xué)生思維發(fā)展和世界觀建構(gòu)的關(guān)鍵時(shí)期，作為小學(xué)科學(xué)技術(shù)實(shí)踐課程教師，更應(yīng)該結(jié)合項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的指導(dǎo)理念，探索機(jī)器人科學(xué)活動(dòng)的改進(jìn)措施，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，用發(fā)展的視野看待學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)造，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和未來(lái)素養(yǎng)_[3]。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐曼莉. 基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的小學(xué)機(jī)器人教學(xué)實(shí)踐研究[J]. 電腦樂園， 2020.

[2]趙曉慧. 基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的小學(xué)機(jī)器人課程設(shè)計(jì)研究. 陜西師范大學(xué)， 2018.

[3]沈佳浩. 從"雙足機(jī)器人"看項(xiàng)目化學(xué)習(xí)在STEM教育中的實(shí)踐思考[J]. 上海教育， 2019（22）：1.