摘要：創(chuàng)客教育作為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新型教學模式，得到了越來越多教育工作者的關(guān)注。機器人教育承擔著培養(yǎng)中小學生創(chuàng)新實踐能力的重任，也是創(chuàng)客教育實踐的課程基礎(chǔ)。機器人教學的現(xiàn)狀與存在的問題，將創(chuàng)客教育與機器人教育相融合，基于學習流程，構(gòu)建出集“知識學習過程”、“模仿過程”、“創(chuàng)造過程”、“分享過程”于一體的教學模式，通過在課堂上實施案例，提現(xiàn)了基于該教學模式的創(chuàng)客機器人教學設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客教育 創(chuàng)客機器人 課堂信息化 合作學習

現(xiàn)階段的機器人創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化與機器人教學的融合，以學生興趣為基礎(chǔ)，以任務(wù)驅(qū)動、布置項目的方式，使用先進的教學工具，交流分享，培養(yǎng)在不同學科解決問題能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種比較全面的素質(zhì)教育。我們實現(xiàn)的目標是開展創(chuàng)客課程機器人，培養(yǎng)小學生的創(chuàng)新意識，提高小學生的動手能力和學習興趣。理論與實踐相結(jié)合，不再是單一的學習方式，通過這樣的學習方式可以讓學生有效地學習到多個領(lǐng)域的不同的知識。

一、機器人創(chuàng)客教育在我們的教育教學中有下列幾個方面的作用

（一）讓學生了解智能機器人的發(fā)展和應(yīng)用，初步了解機器人的概念和工作方式，為進一步學習制作簡單的機器人作品打下基礎(chǔ)。

（二）讓學生盡可能多的了解機器人各個傳感器的功能，學習簡單的機器人控制程序編程，提高學生分析問題和解決問題的能力。

（三）參加各種有關(guān)機器人制作的比賽，通過完成任務(wù)使學生在搭建機器人和編制程序的過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)造精神和實踐能力。

（四）有目的的培養(yǎng)學生的科學探究意識，充分體現(xiàn)出學生的主體地位和老師的主導(dǎo)作用。

具體途徑：理論學習，掌握機器人模塊的基礎(chǔ)知識。觀看案例視頻，熟悉機器人在教育教學中發(fā)揮的作用。創(chuàng)新技能培養(yǎng)案例制作，通過邊學邊摸索，上機操作，逐步完善案例。提高審美觀，進一步優(yōu)化實例制作，達到更好的效果。

1.固定搭建——主體形狀、造型創(chuàng)意（自由創(chuàng)意）

2.運動搭建——主體搭建中傳感器的搭建及連接（以模仿為主）

3.互動搭建——編程

實施方法：

小學機器人學習是以研究小組自主探究，做研究報告的形式。

小學機器人教學分為五個步驟。

1.主題知識：機器人功能，主要配件介紹，主鍵原理、應(yīng)用等。

2.主體搭建：運動部件的連接。

3.創(chuàng)意搭建：基于主題的自由創(chuàng)意。

4.編程學習：順序編程—判斷編程—編程的組合。

5.設(shè)計修改：與3d打印技術(shù)相結(jié)合，不斷完善作品。

開放的課堂是機器人創(chuàng)客教育的基本要素。教師應(yīng)該首先向?qū)W生介紹機器人的基本相關(guān)知識，讓學生了解實驗室中工具的使用方法以及一些簡單機器人的結(jié)構(gòu)。然后由學生自行思考討論、合作探究、制作作品。在學生遇到問題難以解答的時候，教師可以給予指導(dǎo)幫助，解決問題。

機器人創(chuàng)客教育的資源分享非常重要，教師在課堂中可以展示學生的作品，讓其他學生借鑒作品中的優(yōu)點，互相學習，互相促進，在課程快結(jié)束時教師做成果展示以及課堂總結(jié)。以小組的形式，各成員分工合作，各司其責加強學習的責任感和自信心。小組成員有能力強的，也有能力弱的。這樣可以形成無形的“師徒”關(guān)系，孩子在這種氛圍中自學能力和學習動力很好的激發(fā)出來。

觀察思考的內(nèi)容包括：根據(jù)題目找答案，自己設(shè)計題目找答案。研究的成果，組與組之間，各成員之間相互檢查驗證最后得出結(jié)論。

機器人創(chuàng)客教育課堂中使用的材料以能力風暴機器人和人形機器人為主。在課程開設(shè)的初期，主要采用能力風暴機器人。它擁有非常多的零部件，可供學生搭建成多種不同的結(jié)構(gòu)，滿足學生自主設(shè)計的基本要求。

二、設(shè)計與制作機器人，需要的硬件、軟件資源比較多，具體有

圖形化編程語言程序、開源硬件以及3D打印機為創(chuàng)客教育提供底層支持。

（一）開源硬件基礎(chǔ)知識入門快，而且價格低。Arduino2.0的普及讓開展創(chuàng)客教育的師生在很短的時間內(nèi)開發(fā)出屬于自己的產(chǎn)品。目前可以使用免費試用版的。

（二）3D打印機，功能強大，技術(shù)成熟。學生在創(chuàng)作過程中，有些小零件不好買到，利用3D打印機就能很快的解決。

（三）每名學生要配備一到兩種開源硬件模塊，如LED模塊，多種用途的傳感器、各種電阻等。為了能獲得更好的教學效果，學校還可以為師生購買多功能示波器、信號發(fā)生器等器材。

（四）保證有足夠的創(chuàng)作時間

采用課堂教學與虛擬課堂相結(jié)合的方法來解決長時間開放創(chuàng)客教室的問題。采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，老師通過學習平臺在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布項目，并且把相關(guān)的學習資料和微課資料發(fā)布到相應(yīng)項目欄目中。學生通過移動設(shè)備在家，在校進行對理論知識的自主學習。遇到問題可以在線咨詢老師或者其他同學，或者帶著問題回到創(chuàng)客課堂上與老師，同學們一起研究和探討。

機器人創(chuàng)客教育，是一種啟發(fā)式、創(chuàng)新式、靈活式的教育，不同于我們在正常的教室教育。它的教學內(nèi)容還需要不斷的完善和改進，讓機器人組裝和機器人調(diào)試更好的融合起來，取得良好的教學效果。因此，如果機器人創(chuàng)客教育能夠在中小學中開展起來，可以拓寬學生的思維，提高學生的動手動腦能力，增加學生之間團結(jié)合作的意識，引導(dǎo)學生進入更廣闊的創(chuàng)客、創(chuàng)造活動中來。

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（作者：惠明超，棗莊師范學校附屬小學，研究方向：信息技術(shù)教學。）