摘要:目前,教育界最重要的研究話題就是如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,隨著科技手段的不斷增加,信息技術(shù)也得到了快速發(fā)展,新時(shí)代給教育界帶來了更多的培育方式,在教學(xué)期間通過對(duì)樂高理念的融入,借助計(jì)算機(jī)等技術(shù)通過對(duì)樂高機(jī)器人平臺(tái)的打造,可以開拓學(xué)生的創(chuàng)造思維,因此大部分地區(qū)對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了試點(diǎn),嘗試應(yīng)用新模式必然會(huì)遇到許多問題,但是其具有廣闊的發(fā)展前景。文章以高中教學(xué)為例,從創(chuàng)新思維能力方面入手,探討了在教學(xué)課堂中應(yīng)用樂高機(jī)器人的重要意義,有效地促進(jìn)了教育理念的轉(zhuǎn)變。
關(guān)鍵詞:樂高機(jī)器人教學(xué);學(xué)生創(chuàng)新思維;能力培養(yǎng);策略
中圖分類號(hào):G633.67文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-8918(2022)19-0013-04
想要順利地建設(shè)創(chuàng)新型國家,就需要具有充足的創(chuàng)新型人才儲(chǔ)備,高中教育具有承上啟下的作用,高中生已經(jīng)掌握了基本的理論知識(shí),通過高等教育能夠得到更高層次的提升,所以在這一階段需要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。首先,培養(yǎng)高中學(xué)生的創(chuàng)新性思維不僅可以提升他們對(duì)高考的應(yīng)對(duì)能力,轉(zhuǎn)變自身對(duì)學(xué)習(xí)和生活問題的看法,緩解他們的身心壓力,還可以幫助他們提前形成創(chuàng)新意識(shí),更好地應(yīng)對(duì)大學(xué)的學(xué)習(xí)研究,提升他們對(duì)新環(huán)境的適應(yīng)能力。其次,培養(yǎng)高中學(xué)生的創(chuàng)新性思維能夠有效增強(qiáng)學(xué)生勤于思考的意識(shí),可以讓學(xué)生為未來的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。創(chuàng)新性思維不僅關(guān)乎學(xué)生的個(gè)體成長,而且,影響到了國家未來的人才質(zhì)量。而實(shí)踐證明,樂高機(jī)器人在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維方面具有不可替代的作用,因此,在這種背景下,針對(duì)樂高機(jī)器人對(duì)高中學(xué)生創(chuàng)新性思維培養(yǎng)的研究就顯得尤為重要。
一、 樂高是教育思路的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
樂高教育理念指的是有趣、具體、現(xiàn)實(shí)的教育形式,學(xué)生可以在快樂的游戲氛圍中學(xué)習(xí),進(jìn)而對(duì)學(xué)習(xí)更加感興趣。孩子的天性就是愛玩,從本質(zhì)上來說這與學(xué)習(xí)并不沖突,并且,適當(dāng)?shù)膴蕵房梢蕴嵘龑W(xué)習(xí)效率,這主要是由于學(xué)生在輕松的氛圍中,可以快速釋放自身的壓力,實(shí)現(xiàn)對(duì)大量負(fù)面因素的去除,如此學(xué)生可以更好地投入學(xué)習(xí),這也是樂高教育最主要的目標(biāo)。該教育理念強(qiáng)調(diào)娛樂活動(dòng)需要有計(jì)劃,有目的,在玩樂的同時(shí)需要培養(yǎng)孩子勇于探索、大膽創(chuàng)新的精神品質(zhì)。如此可以幫助他們?cè)谀X海中建立相應(yīng)的知識(shí)框架,例如在學(xué)習(xí)新事物的過程中,如學(xué)生在最初學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的時(shí)候,會(huì)關(guān)注屏幕圖像和音響聲音,卻沒有了解其組成和運(yùn)行機(jī)理,而借助樂高教育模式能夠采用動(dòng)畫視頻或小游戲等簡(jiǎn)單易懂的形式,設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)具有哪些構(gòu)成要素及其運(yùn)行機(jī)制,學(xué)生在參與游戲和觀看視頻的同時(shí),可以做到對(duì)此類知識(shí)點(diǎn)的了解,進(jìn)而在教育活動(dòng)中做出更加積極的表現(xiàn),也能夠高度集中自身的注意力,更加專注地傾聽和理解,與以往的講授方式相比,能夠獲得更加理想的課堂教學(xué)效果,學(xué)生通過自我實(shí)踐可以加深自己對(duì)所學(xué)知識(shí)的記憶,同時(shí),還可以形成主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí),具有良好的創(chuàng)新思維。
二、 應(yīng)用樂高機(jī)器人教學(xué)的優(yōu)勢(shì)
目前,學(xué)生終身面臨著巨大的課業(yè)壓力,難以做到對(duì)考試和復(fù)習(xí)的良好應(yīng)對(duì),這極大地降低了他們的學(xué)習(xí)興趣,而興趣愛好可以為學(xué)生提供學(xué)習(xí)動(dòng)力,他人的期望和巨大的學(xué)習(xí)壓力無法順利激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,只有產(chǎn)生興趣后,才能夠享受學(xué)習(xí)帶來的樂趣,進(jìn)而更加專注地學(xué)習(xí)。在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的過程中,通過對(duì)樂高機(jī)器人的應(yīng)用,可以提高他們的學(xué)習(xí)興趣,這一產(chǎn)品具有智能化的特征,其中的許多功能都是全新的,因此必然可以更好地吸引具有較強(qiáng)好奇心的學(xué)生,讓他們做出更加深入的探究,在設(shè)計(jì)安裝、操控和升級(jí)等機(jī)器人環(huán)節(jié),學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)踐能夠獲得更多的樂趣,并且會(huì)對(duì)未知領(lǐng)域產(chǎn)生更強(qiáng)的探索欲,他們可以進(jìn)行獨(dú)立的思考,并形成大膽創(chuàng)新的精神。想要在教學(xué)階段做到對(duì)樂高機(jī)器人的良好運(yùn)用,就需要做好對(duì)各種程序的設(shè)定,如此才能夠使新型教學(xué)流程具有多樣化的特征,學(xué)生在新鮮感的引導(dǎo)下,會(huì)不斷地進(jìn)行思考,說出具有自身見解的想法,學(xué)生通過不斷嘗試獲得成功后,會(huì)感受到成功帶來的喜悅,如此可以促進(jìn)他們個(gè)性的良好發(fā)展,而個(gè)性化培養(yǎng)可以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮。樂高教育法與拼圖十分類似,可以按照不同的樣式拼接初始圖塊,擁有更多的發(fā)展空間,如此,學(xué)生可以按照自己的興趣進(jìn)行嘗試,而教師指導(dǎo)可以加大學(xué)生的探索力度,如此可以提升學(xué)生的創(chuàng)新能力,同時(shí)促進(jìn)他們發(fā)散思維的發(fā)展。
三、 樂高機(jī)器人制作的教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)方法:向?qū)W生講解編程等有關(guān)機(jī)器人的知識(shí),在玩樂的同時(shí),需要將機(jī)械工程中的馬達(dá)和傳感器等相關(guān)概念傳授給學(xué)生,并且,在搭建小顆粒的組件期間,需要讓學(xué)生了解有關(guān)建筑構(gòu)架的各類知識(shí)。
動(dòng)作技能:學(xué)生在制作機(jī)器人的過程中,編程完機(jī)器人后,需要組裝它們的外形,學(xué)生在進(jìn)行實(shí)際組裝操作期間會(huì)遇到各種問題。而這些問題可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力,從協(xié)調(diào)性方面,促進(jìn)學(xué)生各項(xiàng)能力的良好發(fā)展。
認(rèn)知情感:處于人生發(fā)展時(shí)期的學(xué)生還不具備成熟的經(jīng)驗(yàn),依然會(huì)十分好奇新事物。學(xué)生看到樂高機(jī)器人后會(huì)聯(lián)想各種電影中播放的機(jī)器人。在組裝樂高機(jī)器人期間,學(xué)生的手眼不僅可以得到協(xié)調(diào)發(fā)展,還可以形成良好的動(dòng)手能力,進(jìn)而搭建出形狀各異的機(jī)器人,如此可以培養(yǎng)他們對(duì)新鮮事物的嘗試能力。在制作機(jī)器人期間,學(xué)生可以獲得創(chuàng)造力和問題解決能力的發(fā)展,同時(shí)也能夠形成團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),機(jī)器人在培養(yǎng)學(xué)生想象力和認(rèn)知力方面,發(fā)揮出了巨大的作用。
學(xué)生在制作機(jī)器人的過程中,他們的邏輯思維和認(rèn)知能力等可以得到良好的發(fā)展。我國在不斷發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)的同時(shí),也加快了科技發(fā)展的速度,相信在不久的將來,會(huì)有越來越多的學(xué)生加入制作機(jī)器人隊(duì)伍中,這可以在早期發(fā)展學(xué)生的智力。同時(shí)教師還需要全面地發(fā)展學(xué)生的智力,加強(qiáng)他們思維的創(chuàng)造性。
四、 如何借助樂高機(jī)器人教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力
學(xué)校在活動(dòng)開始之前,首先需要開展大面積的調(diào)查,了解高中生目前最感興趣的樂高機(jī)器人類型,并且需要根據(jù)相關(guān)要求指導(dǎo)高中生的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。同時(shí)需要結(jié)合學(xué)生的需求、教學(xué)目標(biāo),開展不同類型的實(shí)踐活動(dòng)。這主要是為了激發(fā)學(xué)生的興趣愛好,釋放學(xué)生巨大的課業(yè)壓力,讓學(xué)生了解自身的優(yōu)缺點(diǎn),借助樂高機(jī)器人不僅可以培養(yǎng)他們的想象力和創(chuàng)造力,同時(shí),將其引入相應(yīng)的活動(dòng)中,還可以提高學(xué)生的實(shí)踐能力,并幫助他們鞏固所學(xué)的知識(shí),目前,主要有課堂科技普及和興趣團(tuán)隊(duì)的設(shè)立等熱門的實(shí)踐活動(dòng)方式,學(xué)生通過實(shí)踐活動(dòng)可以形成勇于創(chuàng)新的精神品質(zhì),文章主要探討了幾種實(shí)踐效果良好的開展方式。76D78629-7DE1-41DC-AD9E-3363F79718D3
(一)開辟實(shí)踐的第二課堂
高中生首先需要做到對(duì)自身學(xué)習(xí)時(shí)間和休息時(shí)間的合理安排,為科技實(shí)踐和課外活動(dòng)留出相應(yīng)的時(shí)間,在這些時(shí)間打造樂高機(jī)器人新課堂,為學(xué)生提供實(shí)踐創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。首先,需要在課堂上講解科普宣傳,由專業(yè)團(tuán)隊(duì)來制作機(jī)器人,由該領(lǐng)域的專家學(xué)者將基本原理和基本構(gòu)造等有關(guān)機(jī)器人的信息講述和普及給學(xué)生,讓學(xué)生了解其日后的創(chuàng)新方向,然后可以采用講和練的形式,讓學(xué)生了解掌握零件組裝和程序設(shè)計(jì)等有關(guān)機(jī)器人的內(nèi)容,學(xué)生通過實(shí)踐操作可以實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)原理的良好掌握,此外還可以讓他們?nèi)ネ鶛C(jī)器人展館,向?qū)W生演示如何實(shí)際操作樂高機(jī)器人,通過體驗(yàn)式操作,學(xué)生不僅會(huì)產(chǎn)生探索欲,還會(huì)想要親自對(duì)此類智能設(shè)備進(jìn)行實(shí)際操作。進(jìn)而獨(dú)立地采用各模塊組裝機(jī)器人,學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的操控,會(huì)獨(dú)立編譯相關(guān)程序語言,并檢驗(yàn)其運(yùn)行可行性,學(xué)生在這一過程中可以憑借自己的能力發(fā)現(xiàn)和解決問題,在解決問題的同時(shí)還可以形成良好的創(chuàng)新思維。其次,學(xué)校應(yīng)該對(duì)課時(shí)進(jìn)行重新分配,在意識(shí)到樂高機(jī)器人教學(xué)重要性的基礎(chǔ)上,一定要合理安排教學(xué)時(shí)間,并能保證課程不被其他學(xué)科占用,這樣才能為第二實(shí)踐課堂的開展提供時(shí)間保證。
(二)組建興趣相同的活動(dòng)小組
團(tuán)隊(duì)合作能夠幫助學(xué)生形成良好的創(chuàng)新意識(shí),教師需要結(jié)合學(xué)生的興趣,做好對(duì)各類機(jī)器人的分類,將愛好相同的學(xué)生劃分為一組,并配備老師進(jìn)行指導(dǎo),教師可以舉辦各種機(jī)器人實(shí)踐活動(dòng),做好對(duì)程序編譯和實(shí)際操控等各種機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)立,如此可以幫助高中生形成良好的創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力,通過傾聽、思考和實(shí)踐訓(xùn)練可以加深學(xué)生對(duì)力學(xué)和電學(xué)等物理學(xué)知識(shí)以及不同的信息技術(shù)知識(shí)的掌握理解。而且,教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組的過程中應(yīng)該依據(jù)一定的原則。比如,教師應(yīng)該保證小組成員的差異性,保證小組成員內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)知識(shí)層面的幫扶。一些邏輯思考能力較強(qiáng)的學(xué)生可以向其他“學(xué)困生”傳輸自身的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。與此同時(shí),具有不同特長的小組成員之間可以形成有效的互補(bǔ)。比如,理論能力較強(qiáng)的同學(xué)和實(shí)踐能力較強(qiáng)的同學(xué)就可以形成良好的實(shí)踐“合力”,從而提高機(jī)器人組裝的效率,也能夠產(chǎn)生良好的效果。除此之外,小組模式增加了成員之間相互磨合的機(jī)會(huì),成員認(rèn)識(shí)到了相互合作的重要性,因此,小組合作大大培養(yǎng)了學(xué)生的集體主義精神。
(三)開展不同的創(chuàng)新比賽
在高中時(shí)期,可以采用比賽的形式開展不同類型的機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),由于樂高機(jī)器人涉及了價(jià)格昂貴的零件,其整體套裝需要較高的成本,而學(xué)校缺乏充足的經(jīng)費(fèi),難以實(shí)現(xiàn)對(duì)其的大規(guī)模購置和使用,再加上較大的學(xué)習(xí)壓力,學(xué)校并沒有重視對(duì)此類競(jìng)賽活動(dòng)的開展。所以,目前在進(jìn)行比賽的過程中,機(jī)器人主要是由教師設(shè)計(jì)和組裝的,而學(xué)生只能夠進(jìn)行觀察,缺乏充足的體驗(yàn)時(shí)間,也缺乏實(shí)踐操作的機(jī)會(huì),因此無法通過比賽提高他們的動(dòng)手實(shí)踐水平,也無法提升他們的創(chuàng)新思維能力。面對(duì)此類問題,高中學(xué)校需要組建好班級(jí)或興趣小組,每隔一段時(shí)間舉辦一次競(jìng)賽活動(dòng),可以是小規(guī)?;顒?dòng),但是每個(gè)成員必須積極參與比賽,根據(jù)學(xué)生在高中時(shí)期的認(rèn)知能力和實(shí)踐能力,從復(fù)雜度和競(jìng)賽難度方面,做好對(duì)機(jī)器人創(chuàng)新大賽的合理定位,如果學(xué)校缺乏充足的師資力量和費(fèi)用資金,就可以與大學(xué)展開合作,在組織高中生舉辦此類競(jìng)賽的過程中,可以邀請(qǐng)獲得優(yōu)異比賽成績的大學(xué)師生提供輔助,同時(shí),還可以讓學(xué)生家長當(dāng)評(píng)委,與教師一起從動(dòng)手能力和創(chuàng)造能力等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià),如此就可以針對(duì)性地加強(qiáng)學(xué)生的弱項(xiàng),不僅可以提高學(xué)生的實(shí)踐能力,還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)他們思維能力的創(chuàng)新,加強(qiáng)親子關(guān)系,為家校聯(lián)合創(chuàng)造了全新的局面。
(四)強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)
從素質(zhì)教育的角度出發(fā),教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進(jìn)者,是學(xué)科的建設(shè)者和研究者,因此,學(xué)校教師的素質(zhì)能對(duì)整體的教學(xué)效果產(chǎn)生重要影響。因此,學(xué)校應(yīng)針對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo),采取多樣性招錄和考核機(jī)制來提升教師隊(duì)伍的整體素質(zhì)水平。首先,學(xué)校應(yīng)該嚴(yán)格把控招聘的質(zhì)量關(guān),招錄一些既具有較高學(xué)科教學(xué)素養(yǎng),又具備信息技術(shù)素養(yǎng)的教師。其次,學(xué)校也要適當(dāng)采取特殊標(biāo)準(zhǔn)去引入一些具備樂高機(jī)器人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的相關(guān)人才,并要做好后續(xù)工作,做到引入人才,留住人次。在此基礎(chǔ)上,通過聘請(qǐng)優(yōu)秀機(jī)器人相關(guān)企業(yè)的專業(yè)人才,來促進(jìn)教師隊(duì)伍的不斷壯大。例如,學(xué)??啥ㄆ诎才沤處煹綑C(jī)器人相關(guān)企業(yè)展開市場(chǎng)調(diào)查,跟進(jìn)企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行狀況,及時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行充實(shí)與調(diào)整。全面打造“雙師型”師資隊(duì)伍,與優(yōu)秀企業(yè)建立合作關(guān)系,加強(qiáng)企業(yè)員工與教師之間的溝通交流,借鑒其他學(xué)校的人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn),確保自身教學(xué)體系始終滿足社會(huì)需求。也可借助社會(huì)力量開展競(jìng)賽,為教師提供學(xué)習(xí)與自我展示的平臺(tái),從而更好地激發(fā)教師的主觀能動(dòng)性。
五、 結(jié)語
總的來說,雖然學(xué)生在最初與機(jī)器人接觸時(shí),難以憑借自己的能力完成機(jī)器人的搭建,但是,學(xué)生在積累了更多的經(jīng)驗(yàn)后,可以逐漸憑借自己的能力完成機(jī)器人的搭建,在這一期間需要進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練,不斷地付出努力,學(xué)生在制作完某個(gè)作品后,可以獲得良好的成就感,也會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)的自信心。學(xué)生在玩樂的氛圍中學(xué)習(xí),可以更好地發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性,對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生更多的探索欲,同時(shí),還能夠形成良好的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。文章對(duì)樂高機(jī)器人教育的目標(biāo)以及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了闡述,并且從多個(gè)層面提出了樂高機(jī)器人教育的策略,比如要開辟樂高教育實(shí)踐第二課堂、開展創(chuàng)新比賽、強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)等。期望文章的研究能為樂高教育的開展提供一定的參考和借鑒。
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課題項(xiàng)目:文章系2019年度甘肅省十三五教育科學(xué)規(guī)劃課題《樂高機(jī)器人教學(xué)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的研究》(立項(xiàng)編號(hào):GS[2019]GHB1214)階段研究成果。
作者簡(jiǎn)介:馬云(1979~),女,漢族,甘肅平?jīng)鋈?,甘肅省平?jīng)鍪徐o寧縣第三中學(xué),研究方向:中學(xué)數(shù)學(xué)。76D78629-7DE1-41DC-AD9E-3363F79718D3