顧梅華

20世紀(jì)初，隨著信息技術(shù)的興起，機器人教學(xué)作為一門競賽項目，初步進(jìn)入學(xué)校興趣班培訓(xùn)活動，機器人培訓(xùn)活動多數(shù)以學(xué)習(xí)機器人的基本知識與基本技能、搭建機器人、編寫簡單的程序，讓機器人完成指定任務(wù)為主要內(nèi)容。“學(xué)生通過設(shè)計、組裝各種機器人，不僅加深了對電學(xué)、力學(xué)、機械原理等知識的了解，還能掌握日常生活所需要的各種技能，這將使孩子們受益終生”。近年來，隨著國家基礎(chǔ)教育新課程改革的不斷深入實施，機器人教學(xué)作為創(chuàng)新精神和實踐能力的載體，越來越受關(guān)注與重視。讓更多的孩子接觸機器人，推動機器人教學(xué)進(jìn)課堂已然勢在必行。

如何將小班化的競賽課程培訓(xùn)模式轉(zhuǎn)為常規(guī)課堂教學(xué)模式，正是一線教師急需探索的問題。2015年我校有幸成為市機器人教學(xué)試點學(xué)校，機器人教學(xué)從此不再只是科技競賽項目。如何順利有效地開展機器人課堂教學(xué)，是我一直思考的問題。下面談?wù)勎以跈C器人教學(xué)實踐中遇到的問題與解決方法。

一、創(chuàng)設(shè)循序漸進(jìn)的課程，手腦并用，穩(wěn)步提升。

以往作為競賽課程的機器人教學(xué)培訓(xùn)，針對不同競賽項目，選用不同品牌的機器人，但培訓(xùn)時間較短，通常以熟練競賽項目為主要內(nèi)容，一般都以盡可能完美地完成指定競賽任務(wù)為目標(biāo)，沒有長期系統(tǒng)的課程教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生對機器人的了解是有限的，實踐中的創(chuàng)造性較差。

機器人教學(xué)進(jìn)課堂，這就要求老師設(shè)計循序漸進(jìn)的課程，讓學(xué)生穩(wěn)步扎實地學(xué)習(xí)掌握機器人基本知識和基本技能，選擇合適的機器人及教材尤為重要。我市本著讓機器人教學(xué)進(jìn)課堂，面向全體學(xué)生，體現(xiàn)“學(xué)有優(yōu)教”的理念，編寫《模塊化機器人》作為校本機器人課程教材。其教學(xué)內(nèi)容由初識機器人、機器人基本結(jié)構(gòu)及拆裝方法起，初步了解并學(xué)會搭建機器人，再學(xué)習(xí)認(rèn)識CuboCreator軟件開發(fā)流程，然后通過由簡到難的十九種指定任務(wù)的機器人學(xué)習(xí)與創(chuàng)意搭建，在動手動腦的實踐活動中，逐步明確機器人各機械結(jié)構(gòu)的工作原理，并具有軟件的基本編程能力，讓學(xué)生不僅知識上而且能力上均得到提高。

二、運用多媒體網(wǎng)絡(luò)機房，以點帶線，以線帶面。

機器人興趣班培訓(xùn)活動已在我市各校風(fēng)風(fēng)火火地開展，但競賽型培訓(xùn)實際是“小眾化”的，小學(xué)機器人競賽以四人為一個團隊的較多，興趣組的學(xué)生也不會超過二十人，教師的教學(xué)方式以個別指導(dǎo)為主，學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動下搭建創(chuàng)作，積累經(jīng)驗進(jìn)行改造，在不斷探索中師生互長，逐漸完善，教學(xué)過程較輕松。

課堂教學(xué)初，很多老師提出：上機器人課太可怕了，吵、鬧、搶、老師忙不過來是主要問題。造成這一現(xiàn)象的原因主要有：一是學(xué)生人數(shù)多，機器人少。二是訓(xùn)練室機器人多，電腦少。三是學(xué)生玩得多，聽講少。為了解決這些問題，個人認(rèn)為機器人課堂教學(xué)須借助多媒體網(wǎng)絡(luò)機房。在網(wǎng)絡(luò)機房教學(xué)，可采用以下模式：一是根據(jù)現(xiàn)有機器人器材數(shù)，為學(xué)生分小組，以競賽興趣組學(xué)生為組長，帶動小組學(xué)習(xí)活動，再通過組組互動，促進(jìn)全班課程教學(xué)開展。二是充分利用網(wǎng)絡(luò)機房條件，借助網(wǎng)絡(luò)教室軟件演示教授機器人搭建與編程軟件使用方法，避免學(xué)生玩多聽少。三是在網(wǎng)絡(luò)機房中授課，可以充分利用機房電腦，緩解機器人器材有限的壓力，讓無器材的學(xué)生先用軟件編程完成相應(yīng)任務(wù)再與搭建機器人的學(xué)生交換，這樣可以保證在學(xué)生操作時，人人都有事做，從而避免吵鬧爭搶。

三、啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)作興趣，自主學(xué)習(xí)，個性創(chuàng)作。

“興趣是最好的老師”，學(xué)生有了興趣，才會積極主動地學(xué)習(xí)。初次接觸機器人幾乎所有學(xué)生都會興致勃勃，躍躍欲試。機器人課堂教學(xué)，若只由興趣驅(qū)動，沒有老師指導(dǎo)下的“玩中學(xué)”，則必然會成為混亂無序的游戲課，一節(jié)課下來，老師很累學(xué)生，收獲不多。因此，老師應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性的學(xué)與做，優(yōu)化課堂教學(xué)，提高課堂教學(xué)效率。

如對初步接觸機器人的學(xué)生，我們設(shè)計了點頭機器人一課，由人們見到熟人有禮貌地點頭導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生幫助機器人實現(xiàn)點頭功能的想法和興趣。在學(xué)生了解各模塊功能后，進(jìn)行搭建并編寫程序，借助光感控制機器人“頭部”模塊彎曲或伸直，實現(xiàn)遇障礙“點頭”功能，學(xué)生看著自己搭建并編程程序?qū)崿F(xiàn)的遇人點頭機器人，特別有成就感。在學(xué)生掌握了基本原理的基礎(chǔ)上，提出創(chuàng)想任務(wù)：“你能讓機器人實現(xiàn)搖頭功能嗎？”再讓學(xué)生自由創(chuàng)作搭建。此時，學(xué)生思維更活躍，創(chuàng)作活動生動有序。選擇符合學(xué)生認(rèn)知能力的任務(wù)進(jìn)行教學(xué)，激發(fā)學(xué)生探究熱情，借助學(xué)生興趣，引導(dǎo)他們有目標(biāo)地自主創(chuàng)作，不僅知識能力得到拓展，而且讓學(xué)生在歡樂中學(xué)習(xí)，構(gòu)筑從“有趣”到“有用”的橋梁，提高課堂教學(xué)效率。

四、培養(yǎng)團隊合作精神，互幫互助，共同促進(jìn)。

機器人是由學(xué)生根據(jù)學(xué)校提供的套材自由選擇組合搭建而成的，幾乎沒有完全相同的機器人。環(huán)境、結(jié)構(gòu)、程序的不同都有可能造成機器人執(zhí)行任務(wù)情況的不同。因此不管在競賽活動中，還是在學(xué)習(xí)訓(xùn)練過程中，學(xué)生之間都會互相較勁。在以往的興趣小組培訓(xùn)中，學(xué)生人手一套器材，學(xué)生可以在實現(xiàn)功能的基本結(jié)構(gòu)上進(jìn)行個性化改造和調(diào)整程序，成績領(lǐng)先的學(xué)生不愿與其他人分享。用機器人執(zhí)行任務(wù)時，更不愿讓別人動用自己的器材。這樣的狀態(tài)，雖然有競爭，但不能同進(jìn)步。

機器人教學(xué)進(jìn)課堂，由于器材有限，因此采用小組共用的活動形式，為學(xué)生創(chuàng)造互助合作的集體環(huán)境，學(xué)生要在思考討論改造過程中，合作制作可以完成指定任務(wù)的機器人。課程中是用集體的智慧進(jìn)行創(chuàng)作，也常有“小老師”的出現(xiàn)，課堂氣氛日漸和諧。這樣的教學(xué)氛圍，不僅讓學(xué)生學(xué)會競爭，更讓學(xué)生學(xué)會合作。學(xué)會在合作交流中共同成長，學(xué)生必將終生受益。

總之，機器人課堂教學(xué)中，如果以符合學(xué)生認(rèn)知能力的任務(wù)為驅(qū)動，合理調(diào)用教學(xué)資源與器材，做到分散和統(tǒng)一相結(jié)合，則必定能充分激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動學(xué)生的主動性，讓整個機器人教學(xué)課堂精彩紛呈。