王雙
機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容體系建設(shè)是機(jī)器人教育普及的前提和基礎(chǔ)。在當(dāng)今機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容相當(dāng)匱乏的時(shí)期,如果沒有具體的教材實(shí)例,教師很難建構(gòu)“教學(xué)內(nèi)容體系”。因此,筆者希望通過研究開發(fā)中小學(xué)普及性機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容體系及教材編寫方案,使僅有1臺簡易教學(xué)機(jī)器人甚至沒有機(jī)器人的學(xué)校的學(xué)生也能通過教材及配套的電子資料了解機(jī)器人領(lǐng)域的全貌,感受現(xiàn)代科技的魅力。
中小學(xué)普及性機(jī)器人教材編寫原則
①內(nèi)容組織上既要有深度又要有廣度,既能使學(xué)生形成全面的認(rèn)識,又能使學(xué)生有基本的體驗(yàn);②循序漸進(jìn)、點(diǎn)面結(jié)合、由淺入深地完成知識積累,促進(jìn)知識的靈活運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)知識、能力的系統(tǒng)化;③體例上采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式,由任務(wù)帶出相關(guān)知識與技能,而不僅是“機(jī)器人”各部分功能的介紹,這樣有助于保護(hù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;④選擇一款性價(jià)比較高且界面簡潔的可視化編程“教學(xué)機(jī)器人”作為教學(xué)載體;⑤內(nèi)容呈現(xiàn)上盡量生動(dòng)、具體,最好能達(dá)到在沒有設(shè)備或僅有1臺設(shè)備的情況下,學(xué)生也能獲得基本的體驗(yàn)和認(rèn)識;⑥配備電子資料,并提供相關(guān)代碼和每課機(jī)器人的動(dòng)作視頻,這樣即使沒有機(jī)器人,學(xué)生也能獲得相關(guān)體驗(yàn);⑦采用深入淺出的表述形式,設(shè)計(jì)學(xué)生感興趣、貼近生活、適當(dāng)整合其他科技常識的案例;⑧教材盡量短小精悍。
中小學(xué)普及性機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容及教材設(shè)計(jì)樣例
本套教材共10課,主要內(nèi)容如下表所示,由淺入深覆蓋了中小學(xué)機(jī)器人領(lǐng)域的主要技術(shù)精髓:對動(dòng)力設(shè)備(馬達(dá))、傳感設(shè)備(光電傳感器)及執(zhí)行設(shè)備的感性認(rèn)識;程序設(shè)計(jì)的基本思想(順序、分支、循環(huán));硬件搭建的智慧;科技常識;等等。體例上采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式帶出相關(guān)知識與技能,避免了說明書式的羅列,并配有電子資料,力求達(dá)到?jīng)]有機(jī)器人設(shè)備學(xué)生也能“看”懂的目標(biāo)。鑒于零起點(diǎn)的學(xué)生較多,本套教材可以在小學(xué)和初中通用,也可以在小學(xué)實(shí)施部分課時(shí),到初中再繼續(xù)完成其他課時(shí),可以根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)靈活調(diào)整。