摘 要:在創(chuàng)新教育視野下特別強(qiáng)調(diào)要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富多彩的學(xué)習(xí)活動，讓他們在實踐活動中進(jìn)行自主建構(gòu)。希望通過課外實踐活動，開拓學(xué)生的視野，陶冶學(xué)生的情操，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。本文通過對我校機(jī)器人課外活動的研究，總結(jié)在近年參加機(jī)器人大賽的經(jīng)驗，探討了如何培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力。

關(guān)鍵詞:課外活動 動手操作能力 創(chuàng)新思維 機(jī)器人

中圖分類號:G4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(b)-0154-01

新的教育理念要求我們重視提高學(xué)生的動手能力，養(yǎng)成多思考、勤動手的良好習(xí)慣。蘇霍姆林斯基也在《給教師的建議》中專門談了這個問題，他說:“學(xué)生們分析各種零件的相互關(guān)系，在頭腦里構(gòu)思零件或示意圖，進(jìn)行拼接和裝配。在這種作業(yè)里，特別明顯地表現(xiàn)出智慧努力和雙手動作的相互結(jié)合。”而我們的新課標(biāo)準(zhǔn)中對學(xué)生動手操作能力的培養(yǎng)也給與了很高的重視。那么，究竟什么是動手能力？我們通?？吹健皠邮帜芰Α边@個詞的時候，往往會望文生義的想到動手操作。中國人從小使用筷子，若從心靈手巧這個角度理解這個詞的話，實際上是中國人動手能力強(qiáng)。但是有一個比較普遍的看法是，發(fā)達(dá)國家的學(xué)生動手能力強(qiáng)。所以我們千萬不要把這個詞單純地理解成動手能操作，而應(yīng)理解成具有實踐能力，應(yīng)用能力，表達(dá)能力，表演能力等等創(chuàng)新思維的實踐活動。

在中學(xué)教育階段，雖然很多學(xué)校都在大力倡導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生動手能力，但是在具體實施過程中還是受到應(yīng)試教育的沖擊。因此，在培養(yǎng)學(xué)生動手能力時，采用的方法多是讓學(xué)生按照書本或是成品機(jī)械的模仿制作，這種方式只是為了讓學(xué)生完成任務(wù)而進(jìn)行操作，并沒有內(nèi)化為學(xué)生的自主創(chuàng)造，因而就沒有充分調(diào)動學(xué)生創(chuàng)新思維。

多年來我校一直致力于利用課外活動對學(xué)生綜合能力提升的研究，把學(xué)生動手能力的培養(yǎng)作為我校內(nèi)涵發(fā)展重要的內(nèi)容。其中在機(jī)器人研發(fā)課外活動中，注重自主研發(fā)機(jī)器人，從結(jié)構(gòu)設(shè)計到程序設(shè)計，從簡單模仿到開拓創(chuàng)新。對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，并不是在需要參加比賽時才開始，而是始終貫穿在課程中。

首先，我們有計劃有目的的開展活動課，以實踐為基礎(chǔ)、活動為中心。編寫了機(jī)器人校本教材，搭建了機(jī)器人教學(xué)平臺，使課程有章可循。各位指導(dǎo)教師認(rèn)真分析學(xué)生的認(rèn)知水平，根據(jù)學(xué)生的能力和興趣調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和難易程度，制定特有的組織形式和評價體系。對動手能力培養(yǎng)主要以模塊搭建、簡單編程等實踐活動為主。參照每年的國際機(jī)器人奧林匹克大賽的比賽項目，開展了機(jī)器人競走、障礙、巡線、搬運等幾個大項的課程，其中每個課程又細(xì)分為置不同的小項。由于每個項目的側(cè)重點不一樣，結(jié)構(gòu)和程序的設(shè)計也千差萬別，因此可以達(dá)到拓展學(xué)生的思維的目的，從而提高學(xué)生的動手實踐能力。

其次，在解決具體問題的過程中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生積極主動參與，營造良好的活動氛圍，建立平等的、和諧的師生關(guān)系。教師在課堂上摒棄滿堂灌的教學(xué)方式，重過程，輕結(jié)果，讓學(xué)生全程動手參與，教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)的推手，只在學(xué)生遇到困難時給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和促進(jìn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中始終保持一個開放自由的心態(tài)。例如:通過對一些簡單易行但是課堂上又不能輕易接觸到的工具進(jìn)行培訓(xùn)使用，讓學(xué)生直接焊接電路板，搭建機(jī)器人結(jié)構(gòu)完成任務(wù)，對于這些簡單的科學(xué)理論的驗證，使學(xué)生們獲得直接經(jīng)驗，培養(yǎng)他們動手做實驗的興趣，學(xué)會探索科學(xué)的解決方法。

多年的實踐證明，只有在具有創(chuàng)新思維模式下的實踐操作才是有效的培養(yǎng)學(xué)生動手能力的途徑。我校參加的2011年國際機(jī)器人奧賽中的節(jié)能機(jī)器人項目，就充分體現(xiàn)了這一理論。此項目是要求學(xué)生現(xiàn)場搭建不能使用任何電池的機(jī)器人，并按照一定路線運行并抵達(dá)終點。我校的5名參賽選手在國內(nèi)進(jìn)行了各種實驗已達(dá)到理想的效果。但是比賽現(xiàn)場提供的光源是白熾燈光源，這大大出乎選手的預(yù)料之外，但是學(xué)生迅速轉(zhuǎn)變思路，重新到場地測試太陽能板的電壓，經(jīng)過漫長的調(diào)試，最終他們對機(jī)器人進(jìn)行了大膽改造創(chuàng)新。卸掉主板，直接將太陽能板的電極與兩個電機(jī)相連，這次實驗果然奏效，機(jī)器人終于動起來了，然而缺乏了cpu的控制，機(jī)器人像是沒有遙控器的玩具車，脫離了運行軌跡。于是他們通過結(jié)構(gòu)的彌補沒有cpu的缺陷，將機(jī)器人一側(cè)的輪胎纏上膠布以增加摩擦力，使機(jī)器人的兩個輪胎就會產(chǎn)生差速，最終將會走出弧線，而這樣的弧線很接近場地上標(biāo)注的曲線。對于這些孩子們，面對如此想象不到的困難，他們依然能夠沉著應(yīng)對。這些都離不開平時教師對學(xué)生的正確引導(dǎo)，只有著重對活動過程中的體驗和認(rèn)識，才能培養(yǎng)和提高他們動手能力，只有具有了主動探索的精神，才能為學(xué)生的動手實踐提供一個完美的平臺。

注重實踐活動的評價貫穿于課程的全過程。對于實踐活動，過程遠(yuǎn)比結(jié)果重要。衡量一個學(xué)生的解決問題的標(biāo)準(zhǔn)，不是單看學(xué)生是否將問題解決，而是看他如何解決問題。在解決問題時所表現(xiàn)出的個性特征，會展現(xiàn)出其參與實踐活動的態(tài)度和各項能力。在活動中，教師要求學(xué)生先確定項目，然后圍繞項目先展開設(shè)計，編寫程序和選擇設(shè)備。鼓勵學(xué)生按照他們所掌握的對機(jī)器人的認(rèn)識以及對程序的理解，來評價自己思維方式，評價實驗過程和成果。不僅注重學(xué)生的機(jī)器人完成任務(wù)的情況，更應(yīng)幫助學(xué)生將注意力指向設(shè)計制作的全過程，只有這樣，學(xué)生才能夠不斷提高自身解決問題的能力。

同樣在2011年的國際奧林匹克機(jī)器人比賽中，對我校選手來說最具考驗的項目是輪式障礙賽。這個項目是學(xué)生們準(zhǔn)備的時間最長的一項。因為該項的比賽所制作的機(jī)器人完全是由學(xué)生們自己DIY的結(jié)構(gòu)。韓國的機(jī)器人在此項上一向具有強(qiáng)大的優(yōu)勢，為了能夠與之抗衡，參賽的學(xué)生對機(jī)器人的各種電機(jī)進(jìn)行測試，對場地的摩擦力以及機(jī)器人自重產(chǎn)生的慣性的對比，調(diào)整改寫程序。對于傳感器的安裝位置，教師與學(xué)生對照障礙物的位置反復(fù)測量，每一次的調(diào)試過程都是學(xué)生不斷地總結(jié)反思的過程，而他們在這個過程中所掌握的技能是正常的教學(xué)活動中所無法給予的。教師在無數(shù)次的實驗中，不會把失敗作為對學(xué)生的評價，而是不斷地鼓勵幫助他們樹立信心。

實際上，中國學(xué)生的動手操作能力并不差，我們所欠缺的其實是那種把課本上的知識與實際生活結(jié)合起來的能力。在這種能力的背后，隱藏著求知興趣、創(chuàng)新欲望等等，而這些因素正是創(chuàng)造力的源泉。中學(xué)階段是人一生中身心健康發(fā)展的非常關(guān)鍵的階段，我們應(yīng)該充分利用現(xiàn)在的優(yōu)越條件，為學(xué)生營造一個有利于培養(yǎng)創(chuàng)新思維和動手能力的環(huán)境，課外活動課的教學(xué)恰恰可以培養(yǎng)學(xué)生手腦并用的能力，促使學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，發(fā)揮學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性。對具有創(chuàng)新思維和動手能力強(qiáng)的學(xué)生我們要給與更寬松的環(huán)境，只有這樣才能真正的激發(fā)學(xué)生自覺的培養(yǎng)創(chuàng)新思維和動手能力。