3D虛擬機(jī)器人課堂即時(shí)生成問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略

宋乃春

摘要：機(jī)器人教學(xué)以中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課的方式出現(xiàn)，由于信息技術(shù)課有了機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容的加入，既可以避免了以前編程的枯燥和乏味，也使學(xué)生在體會(huì)編程樂(lè)趣的同時(shí)，還給了學(xué)生一片發(fā)揮創(chuàng)造能力的空間。但現(xiàn)實(shí)學(xué)校并沒(méi)有足夠的資源讓學(xué)生接觸到真實(shí)的機(jī)器人，我們作為信息技術(shù)教師只能給學(xué)生展示虛擬機(jī)器人教學(xué)。主是利用電腦模擬搭建和模擬場(chǎng)景以及進(jìn)行機(jī)器人程序編寫(xiě)和改進(jìn)，有利于學(xué)生素質(zhì)的提高。愿望往往是美好的，現(xiàn)實(shí)很實(shí)在，在實(shí)際課堂教學(xué)中遇到許多問(wèn)題，如教師備課設(shè)計(jì)在實(shí)際課堂教學(xué)中產(chǎn)生的矛盾;課堂認(rèn)知過(guò)程中與學(xué)生認(rèn)知水平的矛盾;課堂教學(xué)的預(yù)期性與學(xué)生的達(dá)成率的矛盾。分析當(dāng)前自我課堂教學(xué)設(shè)計(jì)方面存在的問(wèn)題，同時(shí)提出解決建議和方案僅限參考。

關(guān)鍵詞：3D機(jī)器人;隨機(jī)問(wèn)題;即時(shí)問(wèn)題;課堂認(rèn)知;達(dá)成率

中圖分類號(hào)：G623.58

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672 - 9129（2018）12 - 0208 - 01

1 教師備課設(shè)計(jì)在實(shí)際課堂教學(xué)中產(chǎn)生的矛盾

一名優(yōu)秀的教師，課前認(rèn)真審閱教材、分析教材，構(gòu)思如何將知識(shí)傳授給學(xué)生，是必不可少的一個(gè)備課過(guò)程。當(dāng)老師的精心構(gòu)思，拿到課堂實(shí)際應(yīng)用時(shí)，總會(huì)產(chǎn)生不和諧聲音，在課堂教學(xué)產(chǎn)生矛盾。

例如：在3D虛擬機(jī)器人行走轉(zhuǎn)彎教學(xué)中。

師：當(dāng)“多直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)”的左邊直流電機(jī)參數(shù)值小于右邊直流電機(jī)參數(shù)值時(shí)，機(jī)器人左轉(zhuǎn)圈。

生1：老師，我可以設(shè)置左邊區(qū)100，右邊90嗎？

師：不可以。

生2：老師那我設(shè)置左邊90，右邊100嗎？

師：你可以試試。

生3：老師我可以設(shè)置左邊l，右邊1000嗎？

師：你可以試著看看，他怎么運(yùn)行。

生4：老師我想轉(zhuǎn)半圈90度呢？

生5：老師我想讓機(jī)器人向右轉(zhuǎn)？

師：提醒你一下，需要控制左右速度外，還需要控制直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。

老師在課堂中，只拋出讓機(jī)器人轉(zhuǎn)圈的這一個(gè)任務(wù)，而學(xué)生在課堂中卻產(chǎn)生了5類問(wèn)題。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，關(guān)注了學(xué)生能夠?qū)C(jī)器人會(huì)轉(zhuǎn)彎。備課時(shí)完全不會(huì)把所有學(xué)生的想法全部備課設(shè)計(jì)好應(yīng)對(duì)回答，課堂隨機(jī)問(wèn)題是教師備課很大的局限性。

策略一：教師在課前備課時(shí)固定少一些，假想多一點(diǎn)

教師在備課前先要熟知學(xué)生心理和現(xiàn)有知識(shí)水平，構(gòu)建符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的情境。盡可能多地把以生為本站在學(xué)生的角色考慮問(wèn)題，學(xué)生應(yīng)成為課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體，也應(yīng)是我們備課的出發(fā)點(diǎn)和歸屬點(diǎn)。無(wú)論是教學(xué)環(huán)節(jié)的預(yù)置還是教學(xué)設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)課堂組織方式，都要以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性為前提。在備課中，我們需要把自己放回到學(xué)生那個(gè)年齡層次，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知心理特征，盡可能地設(shè)想學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的“隨機(jī)問(wèn)題”，設(shè)想學(xué)生現(xiàn)有基礎(chǔ)上的“可能”，設(shè)想其“可能”感興趣的問(wèn)題。當(dāng)我們?cè)讵?dú)立研究了課程標(biāo)準(zhǔn)和教材知識(shí)體系后，才會(huì)設(shè)計(jì)好恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)目標(biāo)。

策略二：教師在備課要處理好預(yù)設(shè)與生成的關(guān)系

3D機(jī)器人課堂教學(xué)，大部分是學(xué)生動(dòng)手完成學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生認(rèn)知是動(dòng)態(tài)生成的，它處于一種流變的狀態(tài)，再好的預(yù)設(shè)，也無(wú)法預(yù)知課堂教學(xué)中的全部細(xì)節(jié)。因?yàn)樵谡n堂教學(xué)中的主體是學(xué)生，他們是開(kāi)放性的、創(chuàng)造性的存在。他們作為一種活生生的力量，是帶著自己的知識(shí)、興致、靈感、經(jīng)驗(yàn)、反思在課堂中完成認(rèn)知活動(dòng)，這樣必然使課堂教學(xué)呈現(xiàn)出豐富性、多變性和復(fù)雜性。教師在預(yù)案設(shè)計(jì)時(shí)要為學(xué)生的主動(dòng)參與留出足夠的時(shí)間和空間，為教學(xué)過(guò)程的動(dòng)態(tài)生成創(chuàng)設(shè)必要的條件。教師可以根據(jù)學(xué)生學(xué)的情況隨時(shí)大膽地調(diào)整教案，應(yīng)學(xué)生而動(dòng)，應(yīng)情景而變，捕捉稍縱即逝的教育契機(jī)。備課其實(shí)也是動(dòng)態(tài)延伸的過(guò)程，備課是有始無(wú)終的。對(duì)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的預(yù)設(shè)是備課的開(kāi)始，而在目標(biāo)達(dá)成的實(shí)際操作中，對(duì)預(yù)設(shè)的調(diào)整、修正，對(duì)課堂新情況的隨機(jī)應(yīng)變，是備課的繼續(xù)和提升。只有還學(xué)生心靈飛揚(yáng)的空間，教學(xué)設(shè)計(jì)才能脫去僵硬的外衣，顯露出生機(jī)。從某種意義上講，最終的教案定在課堂上。

策略三：教師在備課中預(yù)設(shè)“隨機(jī)問(wèn)題”的滲透應(yīng)變策略

3D機(jī)器人課堂教學(xué)的開(kāi)放必然帶來(lái)教學(xué)過(guò)程“隨機(jī)問(wèn)題”的多樣性、多變性。這就要求課堂教學(xué)設(shè)計(jì)必須擬設(shè)多樣性的應(yīng)對(duì)方案。課堂教學(xué)中的許多“隨機(jī)問(wèn)題”是我們無(wú)法預(yù)料的，因此教學(xué)設(shè)計(jì)必須富有彈性，具有充分的應(yīng)變意識(shí)和策略。

2 課堂教學(xué)的預(yù)期性與學(xué)生的達(dá)成率的矛盾

新課程改革，改革的目標(biāo)是提高課堂教學(xué)“有效性”，與之相對(duì)應(yīng)的是課堂教學(xué)的“低效”。低效是相對(duì)有效教學(xué)而言。課堂教學(xué)的“低效”導(dǎo)致學(xué)生沒(méi)有掌握到知識(shí)外，實(shí)踐信息應(yīng)用技能也沒(méi)有得到發(fā)展、自信心降低、學(xué)習(xí)興趣淡化等負(fù)面影響。3D機(jī)器人課程學(xué)習(xí)主要分兩大部分：一是基礎(chǔ)模塊構(gòu)建;二是控制程序設(shè)計(jì)。而我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)器人是依據(jù)現(xiàn)實(shí)所遇問(wèn)題，利用程序控制機(jī)器人完成任務(wù)，解決問(wèn)題的過(guò)程。由于辦學(xué)條件缺乏真實(shí)有效的多維課堂互動(dòng)，學(xué)生接觸實(shí)物機(jī)會(huì)較少，對(duì)于不同傳感器功能和應(yīng)用只處于簡(jiǎn)單初步階段。只能看老師做什么，學(xué)生就做什么樣的。大多是“以教定學(xué)”而不是“以學(xué)定教”，從而忽略了學(xué)生的主體地位，教師在課堂中“滿堂灌”一般是教師演示，學(xué)生再操作的模式，課堂操練情景性差，語(yǔ)言活動(dòng)脫離了真實(shí)的情景，學(xué)生被動(dòng)吸收，缺乏實(shí)踐機(jī)會(huì)，知識(shí)無(wú)法內(nèi)化、技能無(wú)法提高，興趣銳減。

策略：結(jié)合平時(shí)教學(xué)、教研實(shí)際，所以教師要有靈活的教學(xué)機(jī)智，在課堂上及時(shí)、適時(shí)的調(diào)整和自己的教學(xué)活動(dòng)，多設(shè)置些問(wèn)題障礙，分小組合作完成，一人能力有限，但小組合作可以完成的任務(wù)。讓學(xué)生在做中學(xué)，互學(xué)互助，共同達(dá)成學(xué)習(xí)效率。教師在教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上完善課堂教學(xué)，使每位學(xué)生都能夠在課堂上學(xué)有所得。

3 課堂認(rèn)知過(guò)程中激發(fā)矛盾，點(diǎn)燃學(xué)生思維火花的生成

3.1 成效一：課堂認(rèn)知在師生問(wèn)答時(shí)促生成。雖然3D機(jī)器人教學(xué)過(guò)程中，80%時(shí)間用于主體學(xué)生，但是教師在適當(dāng)時(shí)提出問(wèn)題，讓學(xué)生按照教學(xué)設(shè)計(jì)流程完成知識(shí)學(xué)習(xí)。學(xué)生在回答問(wèn)題精彩時(shí)，我們老師會(huì)加以鼓勵(lì)、贊賞是理所應(yīng)當(dāng)?shù)?。然而，只停留在賞識(shí)層面上是不夠的。如果把這種“賞識(shí)”看作是一種新的教學(xué)資源，那么，我們可以利用這種新的資源，通過(guò)即時(shí)評(píng)價(jià)，引領(lǐng)周圍更多的學(xué)生走進(jìn)這“精彩”的世界，促進(jìn)課堂教學(xué)目標(biāo)100%的達(dá)成率。

3.2 成效二：課堂認(rèn)知在恰時(shí)抓住學(xué)生錯(cuò)誤思維判斷時(shí)促生成。當(dāng)然學(xué)生個(gè)體差異性還是參差不齊，有同學(xué)回答巧妙絕倫，也有學(xué)生語(yǔ)無(wú)倫次回答錯(cuò)誤，當(dāng)遇到回答錯(cuò)誤時(shí)，教師既不能奉送“真理”，也不能聽(tīng)之任之，而可以借用學(xué)生錯(cuò)誤中可利用的因素，或追問(wèn)暗示、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤根本，及時(shí)糾正。師夷長(zhǎng)技以制夷，讓其他同學(xué)有則改之，促進(jìn)更多的學(xué)生選擇學(xué)會(huì)正確的知識(shí)。

3.3 成效三：課堂認(rèn)知在生生互動(dòng)、小組合作活動(dòng)中促生成。除了師生問(wèn)答在課堂中是一種常態(tài)，有時(shí)教師會(huì)拋出問(wèn)題讓學(xué)生分小組合作完成任務(wù)。學(xué)生在參與完成任務(wù)過(guò)程里，需要同學(xué)之間互動(dòng)對(duì)話過(guò)程中，常會(huì)出現(xiàn)學(xué)生對(duì)某一問(wèn)題發(fā)表不同的疑議。當(dāng)老師發(fā)現(xiàn)課堂中出現(xiàn)學(xué)生的爭(zhēng)論時(shí)，教師應(yīng)牢牢把握時(shí)機(jī)，讓學(xué)生充分闡述自己的觀點(diǎn)，讓各種不同的聲音在爭(zhēng)論中彼此交鋒、碰撞、融洽。“三力課堂”的活力便會(huì)應(yīng)運(yùn)而生。經(jīng)過(guò)激烈的討論，讓知識(shí)更加有效被學(xué)生掌握。

3.4 成效四：課堂認(rèn)知在學(xué)生思維不符合教學(xué)目標(biāo)“出軌”時(shí)促生成。發(fā)散性思維，又稱輻射思維、放射思維、擴(kuò)散思維。在學(xué)生在課堂認(rèn)知過(guò)程中，學(xué)生時(shí)常會(huì)提出一些出乎意料的問(wèn)題。對(duì)于同一問(wèn)題，有些同學(xué)可能會(huì)有比書(shū)本知識(shí)更簡(jiǎn)單直接的辦法解決問(wèn)題。當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)這種現(xiàn)象，老師在課堂中最有效的辦法是先了解“意外”背后的真相，繼而因勢(shì)利導(dǎo)，巧引妙導(dǎo)，把學(xué)生“脫軌”的思維引導(dǎo)到有價(jià)值的發(fā)現(xiàn)上來(lái)。

目前我們能做到的，就是合理利用好現(xiàn)有的一切技術(shù)設(shè)備、教學(xué)資源環(huán)境，校園局域網(wǎng)絡(luò)讓它們發(fā)揮最大的作用。3D機(jī)器人教學(xué)需要突破口，而在不可能讓學(xué)生人手一只機(jī)器人的條件下，我們踏踏實(shí)實(shí)地應(yīng)用虛擬機(jī)器人平臺(tái)，以學(xué)生為主人，建設(shè)和完課堂教學(xué)，提高課堂教學(xué)實(shí)效，實(shí)現(xiàn)發(fā)展教育信息化而努力實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

[1]簡(jiǎn)子洋.3D仿真虛擬機(jī)器人課堂教學(xué)策略研究.《中國(guó)現(xiàn)代教育裝備》，2012（ 18）：73 - 74

[2]馬瑞麗.IRobotQ3D虛擬機(jī)器人課堂教學(xué)的實(shí)踐與探索.中國(guó)信息技術(shù)教育.2017年14期