霍俊飛
機器人教學對于培養(yǎng)學生的科學精神具有直接的影響,教師應(yīng)該善于培養(yǎng)學生的發(fā)現(xiàn)問題能力和創(chuàng)造能力,引導(dǎo)學生樹立正確的創(chuàng)造觀念。
善于提出生活化的問題,培養(yǎng)學生從生活中發(fā)現(xiàn)問題的能力。在一節(jié)課上,教師問學生有沒有做過蛋糕,在制作蛋糕的過程中,蛋清怎么打。學生爭先恐后地說自己做過蛋糕,應(yīng)該快速地朝著一個方向攪動蛋清,可以用電動打蛋器,也可以用筷子,但是筷子特別慢。這時候有一個學生說:“老師,我們可以用齒輪加速,然后用電機帶動,做一個電動打蛋器?!薄暗悄阆胱鲆粋€多快的打蛋器呢,你能不能計算一下加速的倍數(shù)?”,教師試圖引導(dǎo)學生去思考。這時候?qū)W生們開始討論,一個40齒的齒輪帶動一個8齒的齒輪是一個5倍加速的,轉(zhuǎn)動速度很快。然后,學生們迫不及待地開始了制作,不時地拿著自己的作品到講臺上的材料盆里進行攪動,有的開心地回去了,有的失落地回去了。成功的學生回到座位調(diào)整自己的結(jié)構(gòu),增強美觀程度;暫時失敗的學生回去總結(jié)原因,改進結(jié)構(gòu),最終都做出一個可以應(yīng)用到現(xiàn)實生活中的電動攪拌器。“除了做電動攪拌器之外,我們還可以利用這個原理制作什么?”教師繼續(xù)引導(dǎo)學生思考。有學生說,可以做一個加速轉(zhuǎn)動的風扇,這樣教室就可以更涼快了;還有的說,可以做一個加速轉(zhuǎn)動的電鉆,這樣打孔就能更快更準了……這就是最普通的一節(jié)課,從生活中發(fā)現(xiàn)問題,經(jīng)過小組合作、討論等環(huán)節(jié)解決問題,最終的成果還回歸到生活中去。整個過程會用到數(shù)學運算、邏輯思維,會研究制作的工藝、結(jié)構(gòu),會涉及科學知識,將STEM教學中的科學、技術(shù)、工程、數(shù)學完美結(jié)合。
布置操作任務(wù),培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。機器人課堂上,教師布置了這樣一個任務(wù):利用22個樂高基礎(chǔ)零件和動力設(shè)備,搭建一個不用輪子行走的機器人。學生剛領(lǐng)到任務(wù)的時候是不屑的,覺得很簡單。教師組織每4個學生成為一個小組,首先內(nèi)部討論,確定一個實施方案,然后動手搭建機器人。每組的成果都不一樣,有的結(jié)構(gòu)不同,有的行走方式不同……在整個過程中,教師的角色就是引導(dǎo)者,根據(jù)每組和每個學生的具體情況進行指導(dǎo),鼓勵學生的創(chuàng)新思維,不輕易否定任何一個思路,使每個學生都更愿意對自己的設(shè)計進行深入地思考。學生們都有能力做好任務(wù),設(shè)計的機器人都是獨一無二的。其實,每一節(jié)機器人課堂上都有類似這樣的小任務(wù),小組合作去討論、制作、測試、改進。機器人教學是對學生創(chuàng)造能力的培養(yǎng),在學習編程和動手實踐的過程中,有效地提高了學生的邏輯思維能力和判斷能力。
不為比賽,只為創(chuàng)造,培養(yǎng)學生正確的創(chuàng)造觀念。學生們到了機器人社團教室放下書包,走到自己的位置,拿出自己的機器人,打開自己的電腦,開始調(diào)試程序、記錄結(jié)果、改進機器人。在機器人教室,他們是主人,完全地自主學習、探究學習。社團中的每個學生都有機會參加到機器人比賽中。比賽不只是為了賽出好成績,更重要的是培養(yǎng)學生正確的創(chuàng)造觀念,使學生們能夠淡然地看待比賽的成功,坦然地接受比賽的失敗。讓學生明白,創(chuàng)造不是因為比賽,而只能是因為對科學本身的熱愛,對人類命運的關(guān)懷。
機器人教學立足于學生科學精神的培養(yǎng),燃起學生心中科學的火種。