袁贛濤　崔婧

摘 要：Scratch是一款經(jīng)過麻省理工學(xué)院研究的面向少年的簡單編程工具。而“蘿卜圈3D機器人在線仿真平臺”（以下簡稱“蘿卜圈仿真”），它將帶你進入精彩的3D虛擬的機器人世界。虛擬機器人是設(shè)計多門學(xué)科而設(shè)計的編程工具，是綜合性的學(xué)科，主要是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)及技術(shù)，對學(xué)生的綜合素養(yǎng)等方面進行細致的規(guī)劃、進行針對性的設(shè)計，主要調(diào)控學(xué)生的學(xué)習(xí)特征，極具實踐性。這樣不僅可以開闊學(xué)生的視野，擴展其知識面，也在綜合發(fā)展學(xué)生的綜合素質(zhì)，發(fā)展學(xué)生的獨特個性中發(fā)揮著不可替代的作用。

關(guān)鍵詞：Scratch 蘿卜圈 虛擬機器人 教學(xué)模式

中圖分類號：TP242 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）05（c）-0255-02

1 Scratch項目介紹

1.1 課程介紹

通過有序地開展模擬制作的嘗試，促進學(xué)生充分獲得制作作品的喜悅，制作出良好的動畫作品，做出智能出題的程序，設(shè)計編寫畫板的程序。在課堂活動中，對于學(xué)生的學(xué)習(xí)氛圍為此創(chuàng)造了“邊學(xué)邊玩”的良好氛圍，運用簡易的Scratch編程工具，更好的豐富創(chuàng)作課堂。

1.2 教學(xué)目的和任務(wù)

1.2.1 易于操作、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

Scratch是一款能夠既設(shè)計圖畫，還能夠設(shè)計程序的簡易軟件，它能夠?qū)⑿W(xué)生更好地引入學(xué)習(xí)課堂，解決小學(xué)生學(xué)習(xí)編程的難題，不像之前的C語言，需要記大量的代碼。而Scratch更能夠直觀、形象的編寫程序，代替枯燥、繁瑣的代碼指令，學(xué)生可以通過簡單的學(xué)習(xí)記憶了解編程設(shè)計，編寫程序就好比搭積木，只需要通過簡單的拖動鼠標(biāo)就可以完成程序編寫。學(xué)生不會為了編程而煩惱，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。

1.2.2 注重實踐，培養(yǎng)能力

（1）有助于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。Scratch沒有復(fù)雜的程序語言命令，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。面對Scratch，學(xué)生可以通過此軟件培養(yǎng)足夠的“探索”能力，去更好地探索代碼指令從而更好的運用，在摸索和體驗中熟練地掌握編寫的基礎(chǔ)方法和程序設(shè)計的原理。

（2）此項軟件的運用能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識，在以往信息的基礎(chǔ)上，結(jié)合媒體更好地讓學(xué)生體驗編程的樂趣，但是如果與Scratch相比就缺少特色，主要原因是Scratch為學(xué)生的學(xué)習(xí)及教學(xué)提供了良好的平臺。在教學(xué)中豐富想象，創(chuàng)造出豐富多彩的卡通形象，輸入靈活多樣的指令，令學(xué)生之間相互溝通，促進學(xué)生想象力的發(fā)揮。在簡易的編程環(huán)境下，學(xué)生可以通過無限的想象同時靈活的運用現(xiàn)有的知識編寫程序，最主要的是學(xué)生可以通過參與程序編寫，有機會思考、表達、創(chuàng)新，讓學(xué)生自己想象和思考從而尋求平衡和挑戰(zhàn)。

（3）有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。總體上，Scratch可以幫助學(xué)生更好的收集信息，整理信息、歸納信心、表達信息，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，同時通過參與學(xué)習(xí)訓(xùn)練學(xué)生對于程序設(shè)計和解決問題的能力；促進緊密邏輯思維品質(zhì)的培養(yǎng)，讓學(xué)生端著科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度，更好地創(chuàng)新并且實踐。

1.3 教學(xué)內(nèi)容及計劃

Scratch是可視化的編程語言，利用它可以制作游戲、動畫，還可以計算數(shù)學(xué)題、處理字符串。本課程有簡單的單個程序塊分析，有深奧的數(shù)學(xué)知識灌輸，也有復(fù)雜的變量、鏈表、字符串、克隆體程序講解，更有一個個實戰(zhàn)項目演練。

內(nèi)容共分為四部分，第一學(xué)期學(xué)習(xí)第一、二部分，第二學(xué)期學(xué)習(xí)第三、第四部分，從易到難、從基礎(chǔ)到實戰(zhàn)地講解了Scratch編程。第一部分詳細講解Scratch編程的學(xué)習(xí)及Scratch軟件的功能和界面。第二部分針對Scratch中的每一個程序塊進行實例講解。第三部分以一個個游戲項目作為實戰(zhàn)案例，詳細地講解了每一個項目的分析過程、角色安排、程序制作，以及完成后的排錯、改進思路和方案。第四部分為高階項目——植物大戰(zhàn)僵尸，讓項目逼近生活。

2 蘿卜圈虛擬機器人項目介紹

2.1 課程介紹

“蘿卜圈3D機器人在線仿真平臺”，它將帶你進入精彩的3D機器人世界。

此教程帶你快速進入蘿卜圈仿真世界，體驗具有物理引擎的機器人仿真。在此過程中，可以掌握基本的蘿卜圈平臺使用方法，掌握搭建機器人、編寫控制程序的方法，最終體驗完成“新手入門—循跡踢球”任務(wù)。

2.2 教學(xué)目的和任務(wù)

2.2.1 課程性質(zhì)

虛擬機器人是設(shè)計多門學(xué)科而設(shè)計的編程工具，是綜合性的學(xué)科，主要是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)及技術(shù)，對學(xué)生的綜合素養(yǎng)等方面進行細致的規(guī)劃、進行針對性的設(shè)計，主要調(diào)控學(xué)生的學(xué)習(xí)特征，極具實踐性。這樣不僅可以開闊學(xué)生的視野，拓展其知識面，還綜合發(fā)展學(xué)生的綜合素質(zhì)，發(fā)展學(xué)生的獨特個性中發(fā)揮著不可替代的作用。

2.2.2 科學(xué)性

虛擬機器人是極具綜合性的學(xué)科。設(shè)計多門基礎(chǔ)的學(xué)科，其中主要是計算機與人工智能系統(tǒng)的學(xué)科，在程序編寫的過程中含有重要地位，同時數(shù)學(xué)、運動學(xué)及動力學(xué)也是起著重要的作用，相互配合、相互協(xié)調(diào)，其中的基礎(chǔ)是多種科學(xué)理論。

2.2.3 實踐性

虛擬機器人是具有很強實踐性的學(xué)科，不僅涉及的學(xué)科居多，涉及的技術(shù)也相對較多，在機器人的制作過程中需要綜合知識、較強的實踐能力，更好的操作執(zhí)行能力等多種能力，都需要在實踐過程中探索，從而實現(xiàn)程序的編寫。

2.2.4 綜合性

虛擬機器人具有高度的綜合性。在教學(xué)的過程中促進學(xué)生開闊視野，廣泛的基礎(chǔ)和整理各個方面的資料，綜合各個學(xué)科的專業(yè)知識運用于教學(xué)中，學(xué)生通過體驗與思考充分發(fā)揮自身的想象力，跟高的設(shè)計或者制作產(chǎn)品，拓寬知識面，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。

2.2.5 創(chuàng)造性

虛擬機器人課程開展的基礎(chǔ)是學(xué)科，通過有序的規(guī)劃、設(shè)計和評價，運用良好的技術(shù)和方法解決實際遇到的問題，為學(xué)生營造良好的發(fā)揮空間、促進學(xué)生更好地提升創(chuàng)造力，積極培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

2.2.6 教學(xué)目的

虛擬機器人主要的教育目標(biāo)是提高學(xué)生素質(zhì)，豐富學(xué)生的想象力，培養(yǎng)學(xué)生獨特的個性，正確地引導(dǎo)學(xué)生及時的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的中心思想、解決問題的意識和設(shè)計思想，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力等綜合能力，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神、實踐能力及責(zé)任感。主要方法如下：（1）通過積極的了解機器人的發(fā)展史、分類及應(yīng)用，深入地了解機器人的價值和在社會中發(fā)揮的作用。（2）了解機器人的基本結(jié)構(gòu)、設(shè)計的基本原理和相關(guān)軟硬件知識。（3）對于機器人的設(shè)計、制作、編寫和調(diào)試能夠自主獨立地完成，并且自主獨立的檢驗和測試機器人。（4）對于機器人的設(shè)計與制作能夠提出完整的問題，有序地設(shè)計編寫計劃、規(guī)劃計劃，有步驟的實施設(shè)計計劃、調(diào)試與反饋，對于機器調(diào)動培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)機器人技術(shù)的積極性。（6）最后增強學(xué)生對于機器人技術(shù)的專業(yè)素養(yǎng)，正確的應(yīng)用機器人意識，在實踐中鞏固機器人技術(shù)，正確、規(guī)范的使用機器人。

參考文獻

[1] 葛艷英.機器人課堂教學(xué)模式的探索[J].新課程，2014， 8（4）：58.

[2] 張秀杰.中小學(xué)機器人教育課堂教學(xué)設(shè)計研究[D].沈陽師范大學(xué)，2013.

[3] 席發(fā)科.虛實結(jié)合的高中機器人教學(xué)實踐與探索[J].實驗教學(xué)與儀器，2014，31（Z1）：129-130.