摘 要:本文從基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式的六個(gè)實(shí)施步驟入手,嘗試在機(jī)器人投籃賽中運(yùn)用此學(xué)習(xí)模式,探索模式運(yùn)用的流程方式,改變學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的局面,激勵(lì)學(xué)生對(duì)科學(xué)探索的興趣。
關(guān)鍵詞:基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí) 機(jī)器人投籃賽
基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)是研究性學(xué)習(xí)的一種具體的實(shí)施模式,它注重培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新能力。它是以學(xué)科的概念和原理為中心,在真實(shí)世界中借助多種資源開(kāi)展探究活動(dòng),提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題是項(xiàng)目學(xué)習(xí)的核心。
基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式的實(shí)施可分為以下幾個(gè)步驟:項(xiàng)目選定、制定計(jì)劃、活動(dòng)研究、作品制作、成果交流和活動(dòng)評(píng)價(jià)六步。
一、激發(fā)興趣,選擇開(kāi)放的綜合項(xiàng)目
在基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)中,項(xiàng)目的選擇很重要,直接關(guān)系到整個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程是否能取得預(yù)期的成果。其中機(jī)器人投籃賽是一個(gè)真實(shí)的、開(kāi)放的項(xiàng)目。它與學(xué)生的實(shí)際生活聯(lián)系密切,具有一定的趣味性和競(jìng)爭(zhēng)性,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與好奇心,鼓勵(lì)他們?nèi)ヌ剿?、去學(xué)習(xí)。我們學(xué)生在平時(shí)肯定都看過(guò)籃球比賽,有些還參加過(guò)??此坪?jiǎn)單的投籃,如果讓機(jī)器人來(lái)做怎么樣,讓機(jī)器人自動(dòng)完成投籃和我們的投籃有什么共同之處,有哪些地方要特別考慮?怎樣才能使機(jī)器人投得又快又準(zhǔn)?機(jī)器人投籃賽中對(duì)于積木部件的選擇、機(jī)器人的搭建、程序的編制具有一定的綜合開(kāi)放性,選擇合理的算法流程,從而使自己所創(chuàng)造出來(lái)的機(jī)器人的軟件和硬件能夠協(xié)調(diào)工作,表現(xiàn)出色。
二、小組協(xié)作,制訂項(xiàng)目的流程計(jì)劃
基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)是以學(xué)生為中心,以體驗(yàn)為中心,以項(xiàng)目為中心的教學(xué)模式。在活動(dòng)中提倡小組合作的組織形式。小組組員以3~5人為宜。分組時(shí),遵循“組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)”的原則,充分考慮學(xué)生的動(dòng)手能力、思維習(xí)慣、興趣愛(ài)好的不同。在自愿與協(xié)調(diào)相結(jié)合原則基礎(chǔ)上建立活動(dòng)小組,打破時(shí)空限制,使小組成員能在各自的小組中發(fā)揮自己的資源優(yōu)勢(shì)。小組成立后,各小組在老師的引導(dǎo)和組長(zhǎng)的組織下,小組成員共同分析項(xiàng)目需求的基礎(chǔ)上,討論、協(xié)商確定項(xiàng)目的實(shí)施計(jì)劃。
機(jī)器人投籃賽是一項(xiàng)綜合的項(xiàng)目,它涉及到的知識(shí)面很廣,如物理學(xué)、數(shù)學(xué)、工程學(xué)、機(jī)械學(xué)、電子學(xué)以及計(jì)算機(jī)等學(xué)科。這么多紛繁的傳統(tǒng)學(xué)科匯在一起,機(jī)器人技術(shù)會(huì)讓學(xué)生在輕松的環(huán)境中掌握這些知識(shí),它能讓這些基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。
三、鼓勵(lì)創(chuàng)新,編定有效的活動(dòng)方案
活動(dòng)研究是項(xiàng)目學(xué)習(xí)的主體,小組成員要確定項(xiàng)目的目標(biāo),制定出項(xiàng)目活動(dòng)的解決方案,這一方案要為活動(dòng)開(kāi)展提供具體可操作的步驟及方式。
機(jī)器人投籃賽的任務(wù)目標(biāo)是機(jī)器人從起跑區(qū)出發(fā),沿軌跡運(yùn)行到接球區(qū),由傳球區(qū)的裝置將球傳遞給機(jī)器人,得球后沿軌跡運(yùn)行至投籃區(qū),進(jìn)行投籃,完成后,沿軌跡返回接球區(qū),繼續(xù)得球并返回投籃。我們可以將項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行分級(jí)、分解。如分為傳球、接球、尋跡、投籃等子項(xiàng)目,準(zhǔn)確的傳球裝置,合適的接球模型,精確的尋跡方式,合理的投籃方式都是要考慮的內(nèi)容。同一個(gè)子項(xiàng)目活動(dòng),老師鼓勵(lì)學(xué)生尋求自己獨(dú)特的解決方案,激發(fā)其探索、學(xué)習(xí)欲望,培養(yǎng)其學(xué)習(xí)的興趣、創(chuàng)新的意識(shí),并使之形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
四、動(dòng)手實(shí)踐,制作精美的實(shí)踐作品
制作作品是項(xiàng)目學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié)。機(jī)器人投籃賽的最終作品就是一個(gè)能自動(dòng)接球、自動(dòng)尋跡、自動(dòng)投籃的機(jī)器人。機(jī)器人的作品制作是一個(gè)精益求精、不斷改進(jìn)的過(guò)程,通過(guò)階段成果的總結(jié)與整理,幫助學(xué)生進(jìn)一步糾正或深化項(xiàng)目活動(dòng)的探究,從而鍛煉學(xué)生的分析與綜合能力。
五、體驗(yàn)成功,分享所得的成果收獲
成果交流是一個(gè)師生之間、學(xué)生之間共同學(xué)習(xí)和交流的過(guò)程,是學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)自我、欣賞別人的過(guò)程。及時(shí)有效的成果展示和交流,有利于學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),拓展思維空間,體驗(yàn)獲得成功的愉悅。在本項(xiàng)目中,成果交流以小組競(jìng)賽的形式進(jìn)行,在比賽中,各小組相互探討在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題,分享所取得的成果。
六、發(fā)展完善,開(kāi)展全面的評(píng)價(jià)反思
活動(dòng)評(píng)價(jià)在基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式中是相當(dāng)重要的一環(huán)。評(píng)價(jià)的主體不僅僅局限于教師,還可以是學(xué)生本人、小組組員等。評(píng)價(jià)的對(duì)象除針對(duì)階段成果或產(chǎn)品外,還可以針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法、操作技能,與他人的協(xié)作,為他人提供的幫助等。通過(guò)評(píng)價(jià)與反思,學(xué)生可以提高自己的分析能力,學(xué)會(huì)客觀(guān)公正地評(píng)價(jià)自己和他人,發(fā)展對(duì)活動(dòng)的改進(jìn)能力,拓展知識(shí)和技能,激發(fā)關(guān)注社會(huì)現(xiàn)實(shí)的責(zé)任心與使命感。
總之,基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式在機(jī)器人教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)施,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生積極主動(dòng)地投入其中。實(shí)踐證明,在機(jī)器人教學(xué)中,采用基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式取得了較好的教學(xué)效果。
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作者單位:杭州市十三中教育集團(tuán)(總校)