徐麗娜

摘 要：我國的機器人教育雖起步較晚，但發(fā)展迅速，日漸成為中小學技術課程和綜合實踐課程的重要載體，在對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上凸顯出一定優(yōu)勢，機器人教育已經化身為一種新平臺，受到教育各界的關注，我們要積極探尋機器人教學方法，借以提高學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。

關鍵詞：創(chuàng)新教育；機器人教學；教學方法

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216（2017）12B-0071-02

我國教育部制定的《普通高中技術課程標準（實驗）》中指出“要關注全體學生的發(fā)展，著力提高學生的技術素養(yǎng)，注重學生創(chuàng)造潛能的開發(fā)，加強學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)”。在這樣的課程思想指導下，在信息技術教學中，我們完全可以借助機器人教育這個新平臺，培養(yǎng)高中生對科學技術的興趣和愛好，同時也能促進學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的提升。在機器人教學活動中，我們必須更新教學理念，創(chuàng)造性地使用多種教學方法，改變傳統(tǒng)的機器人教學中以“機器人”為中心的模式，把教學的中心轉移到“學生”身上，營造各種好的活動情境，來感染學生，使學生積極融入進教師預設的世界；激發(fā)、鼓勵學生，引導他們勇于挑戰(zhàn)自我潛能；啟迪學生，為他們的創(chuàng)新活動提供助力。筆者有近十年的機器人教學實踐經驗，結合相關理論，談一些做法與體會，希望能起到拋磚引玉的作用。

一、理論聯(lián)系實際，變“教條式”為“內化式”

理論聯(lián)系實際，就是教學中要以學生為主體，教學內容要與學生的日常生活實際緊密聯(lián)系起來，盡量營造出學生熟悉的生活化情境，激發(fā)他們的學習興趣。只有在這樣輕松、熟悉的情景下，學生原有的生活經驗與體驗才有可能被喚醒，繼而點燃他們認識生活、改變生活、創(chuàng)造生活的愿望，學生會倍感親切，學習的壓力也驟然減輕，教學目標不再是教師的預設目標，而會不知不覺轉變成學生自身作為生活主體的內在需要，引導學生更主動、積極地參與到教師設計的課堂活動中來，激發(fā)他們的創(chuàng)造力。

在機器人教學中，很多教學活動項目的設計，都是從學生生活情境中來的。比如，機器人滅火，機器人走迷宮，機器人投籃等，這些活動都與學生的日常生活比較親近，將這些融入到教學實踐中來，不但要求學生學會應用課堂所學的知識與技能，還需要學生融合自身的生活經驗，才能更好地完成活動任務。這種教學活動的設計與開展，能夠讓學生的參與性、主動性更高，從而提高學生的綜合能力。

二、開展主題探究，變“接受式”為“探究式”

愛因斯坦說過：“提出問題比解決問題更重要，它標志著科學的進步。”陶行知也有言：“發(fā)明千千萬， 起點一個問?！庇袉栍兴?，不斷地拓展想象，這就是一種創(chuàng)新的思維。創(chuàng)造性思維源于有豐富的想象力。在課堂中，只有讓學生帶著問題來學習，才能更好地激活他們的創(chuàng)新思維，才能讓學生主動學習，積極獨立，有所創(chuàng)造。而直面我們的傳統(tǒng)課堂，弊端明顯，過多地限制了學生的活動與思維，讓學生完成認識性任務成為了課堂教學的中心或唯一任務，學生的思維要圍著教師轉，學生的學習方式要服從于教師的教學方式，學生成為被填充的容器，缺少自己的思想和主見，束縛了創(chuàng)新思維的發(fā)展。因此，我們提倡在機器人課堂中，更為廣泛地開展相關主題的探究活動，營造有效的問題情境，教師要鼓勵學生大膽質疑，積極發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、提出問題，對任何問題都敢問“為什么”，并努力搞清“為什么”，提高學生學習的主動性、自主性、創(chuàng)造性。

例如，在機器人搭建活動中，學生在組裝自己的機器人之前會主動提出很多問題，我想要設計一個什么樣的機器人？能夠派上什么用場？機器人怎樣完成任務？什么樣的設計才能出彩？然后他們會主動思考、查閱資料，一步步解決這些問題。在組裝過程中，遇到了實際性的難題，怎樣去解決，組裝完成后，通過實驗可能又會發(fā)現(xiàn)設計缺陷，再改進，最后終于秀出自己滿意的作品，這樣一個主題活動的開展與完成，學生不僅需要掌握相關的知識和技能，更需要不懈地探索與研究，才能達成滿意的目標。

三、營造互動課堂，變“傳授式”為“交流式”

營造互動課堂，就是要顛覆傳統(tǒng)課堂，課堂教學不再是學生聽、老師講，學生不再永遠是“聽眾”或“觀眾”的身份。課堂教學應該積極地為師生提供和創(chuàng)設一個能平等交流，寬松、民主的場所和空間，只有和諧、放松的環(huán)境，才能激發(fā)學生學習的熱情并喚起他們思維的積極性，讓課堂真正成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的開放性平臺。這樣的課堂環(huán)境中，學生更易消除心理戒備，勇于嘗試，敢說敢做，更容易碰撞出創(chuàng)新思維的火花。良好的課堂互動情境，師生互動、生生互動，不僅有利于提高課堂效率，更有利于激發(fā)學生學習的主動性、積極性，對于培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維有積極的作用，能夠有效提高學生的創(chuàng)新能力。

機器人課堂教學與其他學科課程教學有明顯區(qū)別，機器人課堂的主要形式是活動。課堂中，教師往往也只是參與活動的一個成員，很多任務單憑教師一己的力量是無法完成的，因此，合作學習在機器人課堂中顯得尤為重要。在合作學習的過程中，最重要的就是師生之間的交流與討論協(xié)商，沒有這些，機器人課堂就無法正常開展。當學生的一些思路或得出的結論與教師預設的有所偏差時，教師絕對不應該遏制學生的思維與行動，把教師自己的思維強加于學生的思維模式中，我們要做的是，積極鼓勵學生大膽質疑，鼓勵學生堅持自己的觀點，給學生充分發(fā)表個人見解的機會，甚至可以與老師進行辯論，這樣的課堂，才更有利于培養(yǎng)學生的合作創(chuàng)新意識。學生與學生之間的討論、交流同等重要，敢于提出自己的不同想法，并努力試驗論證，在相互思維的撞擊中，創(chuàng)新的靈感更易萌發(fā)。

例如，在機器人接力賽主題活動中，競賽要求：設計機器人，沿活動場景中的環(huán)形黑色跑道前進，一號機器人與環(huán)形跑道中的二號機器人“交接”時，將小球準確傳遞給二號機器人后，再返回起點。最初，我提出使用光電傳感器做尋跡完成任務的建議，但同學們在多次試驗后發(fā)現(xiàn)，使用光電傳感器的機器人在前進過程中，會因為不斷地“尋跡”而左右搖擺，大大影響前行的速度，并且容易受到活動場地光線的干擾，競賽成績大打折扣。有一組的一位同學勇敢提出了自己的想法——“模糊處理法”，就比如我們在參加賽跑時，眼睛根本不需要永遠盯著跑道上的白線。這個大膽想法經過積極討論和慎重思考后，得到了組內大部分同學的認可，激發(fā)了同學們新的設計理念。這組同學決定嘗試通過設置電機的轉彎角度，來控制機器人的前行軌跡，經過改進，機器人的前行速度大大得到了提高，本組同學也在競賽中大獲全勝。雖然我的最初建議在同學們的實踐中被推翻，但我為他們的大膽創(chuàng)新感到欣慰。

四、鼓勵創(chuàng)新思維，變“求同式”為“發(fā)散式”

培養(yǎng)發(fā)散性思維是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的前提。然而，“標準化考試”猶如一根無形的指揮棒，統(tǒng)領著我們的教學，在升學競賽激烈的今天更是如此。許多學校片面追求升學率，課堂中一如既往地推崇求同思維的教學模式，只為完成教育教學目標，提高考試測評結果，卻嚴重忽視了學生求異品質的塑造，這是個值得人深思的現(xiàn)象。鼓勵創(chuàng)新思維，把培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力作為每堂課的教學目標，就需要教師善于發(fā)掘有利于培養(yǎng)學生發(fā)散性思維的教學內容與方式，放手讓學生探索嘗試，有效地促進學生積極思考、探其究竟，提高學生思維的流暢力、變通力和靈活性。

進行發(fā)散思維訓練就要破除“唯一正確答案”的信念。遇到問題我們通常只滿足一種解答方法和途徑，而不再去用心思考是否還有更優(yōu)的解答方法和途徑，這實際上是人的一種思維定勢和惰性。而機器人教學這樣一個綜合性的活動平臺，能很好地開發(fā)學生發(fā)散思維的訓練。在機器人教學中，我們鼓勵學生去尋求多種解決方式，不迷信標準答案，也不再要求所謂的正確答案。例如，在組裝機器人的過程中，學生們拿到手的是一塊一塊的積木，怎樣把這些零碎的積木搭建成想要的機器人，方法由自己去想、去設計，每個人都可以不同，完成之后如果覺得有缺陷可以拆了重新搭建，在拆拆卸卸的過程中，學生們的思維會得到充分鍛煉，無拘無束地思考，尋求“個性”解決方案，看問題的視角也變得更廣泛，有時能提出別出心裁或出人意料的見解。

五、注重實踐體驗，變“記憶式”為“體驗式”

本著“以人為本，以學生發(fā)展為本”的素質教育觀，教師應該注重學生的內心體驗與主動參與，通過生活體驗，通過創(chuàng)設與教學內容相關的情境體驗，充分利用各種條件，讓學生快速進入預設情境，學生在熟悉、自由的情景中，捕捉信息自然會變得高效，并容易產生疑問，分析問題，引發(fā)各種設想，引導他們在實踐體驗中探求新知，開發(fā)潛能。

科技迅猛發(fā)展，機器人變得復雜多變是必然的，依靠傳統(tǒng)的“記憶式”學習法肯定不能解決問題。在教學中，只有鼓勵學生在實踐探索中尋求規(guī)律，獲得自身的體驗和經驗，才能掌握操作技巧。在機器人活動中，學生會為了實現(xiàn)某個計劃方案，反反復復在場地中不斷調試，不斷改進機器人的搭建，不斷進行優(yōu)化設置，哪怕是不斷失敗，也不輕易放棄，而終獲成功的喜悅，會讓孩子們歡喜雀躍、興致盎然。這樣的過程，不僅能夠幫助他們積累操作經驗，在主動參與、親身實踐中更能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，提高他們的綜合能力。

此外，參加機器人競賽也是學生獲得實踐體驗的一個重要途徑。以賽帶學，以賽帶訓，以競賽活動促進機器人課程教學和培訓活動的開展，通過競賽促進學生知識掌握、技能提升、技術交流，增強學生團結協(xié)作意識，培養(yǎng)學生動手能力和創(chuàng)新精神。我們培養(yǎng)、鼓勵學生積極參與各級各類機器人活動相關競賽，如全國中小學計算機表演賽、江蘇省青少年機器人大賽、無錫市創(chuàng)新科技大賽、無錫市簡易機器人大賽等，并獲得了不俗的戰(zhàn)績，在一定程度上提升了學校的競爭力，更培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和綜合能力。

參考文獻：

[1]王小威.促進創(chuàng)造力發(fā)展的青少年機器人教育研究[D].武漢：華中師范大學碩士論文，2011.

[2]劉海燕.讓機器人教育做高中生創(chuàng)新能力的引領[J].科技創(chuàng)新導報，2012，（4）.

[3]汪佳剛.關注數(shù)學課堂“學”的效度 張揚“學”的個性[J].學周刊，2013，（9）.

[4]詹毓燦.中職計算機教學中學生自主學習能力的培養(yǎng)[J].現(xiàn)代交際，2011，（8）.

[5]王明清，陳作越，徐筱躍.普通高中《通用技術》課程教師培訓體會[J].教育教學論壇，2012，（2）.

[6]張劍平，王益.機器人教育：現(xiàn)狀、問題與推進策略[J].中國電化教育，2006，（12）.

[7]王益，張劍平.在機器人教育中提升學生的科學素養(yǎng)[J].中國教育信息化，2007，（18）.

[8]鐘志強，張毅寧，李國軍.高中機器人教育課程讀解[J].鞍山師范學院學報，2014，（2）.

[9]李俊港.關于中小學機器人教育的思考與分析[J].求知導刊，2016，（5）.

[10]王海芳，李鋒，任友群.關于中小學機器人教育的思考與分析[J].全球教育展望，2009，（4）.

[11]舒慧東.我國中小學機器人教育研究評述[J].中國教育信息化，2007，（8）.

[12]李鳴華.機器人教育的教學設計[J].中國電化教育，2007，（8）.

[13]張劍平，王益.機器人教育：現(xiàn)狀、問題與推進策略[J].中國電化教育，2006，（12）.