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        中小學(xué)機(jī)器人普及課程“走近機(jī)器人”的開發(fā)與實(shí)踐分析

        2019-03-23 09:04:42魏榮麗
        考試周刊 2019年28期
        關(guān)鍵詞:校本課程開發(fā)實(shí)踐

        摘 要:隨著科技發(fā)展,教育水平的提高,教育機(jī)器人順利走向中小學(xué)校園,機(jī)器人項(xiàng)目成為學(xué)校特色科技項(xiàng)目,且隨著機(jī)器人項(xiàng)目的發(fā)展,其逐漸由小組活動(dòng)項(xiàng)目轉(zhuǎn)型為面向全校的普及校本課程,很大程度上改善了課程開展師資和課時(shí)問題,使得各年級(jí)學(xué)生取得收獲,在機(jī)器人項(xiàng)目方面實(shí)現(xiàn)了教育公平化。本文分析了中小學(xué)階段開展機(jī)器人項(xiàng)目的現(xiàn)狀以及開發(fā)機(jī)器人普及課程的意義,探究中小學(xué)機(jī)器人普及課程“走近機(jī)器人”的開發(fā)和實(shí)踐。

        關(guān)鍵詞:校本課程;機(jī)器人;開發(fā);實(shí)踐

        隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,教育機(jī)器人的誕生,教育機(jī)器人逐漸作為教學(xué)內(nèi)容進(jìn)入到中小學(xué)中,但大多數(shù)情況都是由學(xué)校購(gòu)買機(jī)器人教材,由信息技術(shù)課程老師進(jìn)行教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生開展機(jī)器人組裝、編程等實(shí)踐活動(dòng),或者參與相關(guān)的機(jī)器人競(jìng)賽。但目前將機(jī)器人教學(xué)納入正規(guī)課堂教學(xué)的學(xué)校極少。這無疑阻礙了我們倡導(dǎo)的公平教育的發(fā)展,為了讓所有孩子享受公平的教育資源,中小學(xué)機(jī)器人普及課程“走近機(jī)器人”開發(fā)和實(shí)踐必不可少,讓每一位學(xué)生都能親身感受到“機(jī)器人”這一新興科技項(xiàng)目,從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

        一、 中小學(xué)階段開展機(jī)器人項(xiàng)目現(xiàn)狀

        現(xiàn)階段,教學(xué)機(jī)器人進(jìn)入中小學(xué)還處于起步階段,大多數(shù)學(xué)校只是采取興趣班、課外活動(dòng)的形式開展機(jī)器人教學(xué)。中小學(xué)由于經(jīng)費(fèi)不足,導(dǎo)致開展項(xiàng)目的機(jī)器人套件難以配齊,只能購(gòu)買一些適用于興趣班的設(shè)備。此外,中小學(xué)缺乏機(jī)器人項(xiàng)目的師資力量,課時(shí)難以安排,這些問題都限制了機(jī)器人項(xiàng)目的普及化發(fā)展,導(dǎo)致開展機(jī)器人項(xiàng)目的中小學(xué)非常少,反而是校外的機(jī)器人培訓(xùn)班開展得如火如荼,吸引了一大批家庭條件較為優(yōu)越的學(xué)生。

        二、 開發(fā)中小學(xué)機(jī)器人普及課程的意義

        我們倡導(dǎo)公平教育,就是要讓所有孩子享受到公平教育資源,而中小學(xué)積極開發(fā)和實(shí)踐機(jī)器人普及課程,讓所有學(xué)生能都感受到、親身接觸到機(jī)器人這一科技項(xiàng)目,從小培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),在機(jī)器人項(xiàng)目普及化的情況下,挖掘出熱愛機(jī)器人技術(shù)、有一定特長(zhǎng)的學(xué)生,給予專業(yè)輔導(dǎo),促進(jìn)其發(fā)展。

        三、 中小學(xué)機(jī)器人普及課程“走近機(jī)器人”的開發(fā)與實(shí)踐

        中小學(xué)機(jī)器人普及課程的開發(fā)面臨著嚴(yán)峻的問題,如器材、師資、課時(shí)等,只有保障機(jī)器人普及課程教研組建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、合理安排課時(shí)、提供課程設(shè)備和經(jīng)費(fèi)等才能真正實(shí)現(xiàn)機(jī)器人課程普及到每個(gè)學(xué)生。為了解決這些問題,應(yīng)從設(shè)計(jì)課程內(nèi)容入手,根據(jù)學(xué)生不同年級(jí)提出三個(gè)梯度,分別為綜合層次、體驗(yàn)層次、提高層次。

        (一) 綜合課程浸潤(rùn)

        其實(shí)在中小學(xué)教學(xué)體系中,有很多課程的教學(xué)內(nèi)容都涉及機(jī)器人知識(shí),如美術(shù)課的科幻畫,將機(jī)器人與畫畫聯(lián)系,成為機(jī)器人設(shè)計(jì)作品;自然課中玩具動(dòng)力機(jī)械研究?jī)?nèi)容,其玩具中與機(jī)器人技術(shù)中機(jī)械原理有共通之處。當(dāng)然,中小學(xué)信息技術(shù)課與機(jī)器人技術(shù)更是密不可分,甚至可以將機(jī)器人課程當(dāng)作信息課的拓展來看待。因此,開發(fā)中小學(xué)機(jī)器人普及課程時(shí),要抓住這些學(xué)科中的教學(xué)點(diǎn),尤其是信息技術(shù)課程中的教學(xué)點(diǎn),挖掘綜合課程內(nèi)容,整合為機(jī)器人普及課程中綜合課程的教學(xué)內(nèi)容。例如:在一年級(jí)美術(shù)課中,以繪制機(jī)器人為載體,讓中小學(xué)生對(duì)機(jī)器人有個(gè)整體認(rèn)識(shí),然后在二年級(jí)自然課中了解玩具機(jī)器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能源來源等,將學(xué)生對(duì)機(jī)器人的認(rèn)識(shí)立體起來。在三年級(jí)的信息技術(shù)課程中,教師介紹一種虛擬機(jī)器人軟件,將對(duì)機(jī)器人了解過渡到具體的制作中,通過三維動(dòng)畫立體展示,圖形化編程語言控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。綜合課程針對(duì)低年級(jí)學(xué)生,通過機(jī)器人知識(shí)與學(xué)科知識(shí)的整合,讓學(xué)生初步了解機(jī)器人,學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的編程。

        (二) 快樂活動(dòng)日普及

        在綜合課程中,學(xué)生在意識(shí)形態(tài)上對(duì)機(jī)器人有所了解后,設(shè)計(jì)體驗(yàn)課程讓學(xué)生真正接觸機(jī)器人技術(shù),但由于種種因素的限制,還無法落實(shí)較為專業(yè)的機(jī)器人課程,因此體驗(yàn)課教學(xué)應(yīng)重點(diǎn)放在了解機(jī)器人基本動(dòng)力機(jī)械原理,讓學(xué)生了解到機(jī)器人結(jié)構(gòu)件拼搭,為后期系統(tǒng)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。在這一階段,教師要讓學(xué)生了解到底什么是機(jī)器人,機(jī)器人與人類的關(guān)系,以及機(jī)器人技術(shù)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系等,并積極搭建體驗(yàn)課程,利用樂高套件進(jìn)行機(jī)器人結(jié)構(gòu)搭建教學(xué),將體驗(yàn)課程安排在快樂活動(dòng)日中,讓學(xué)生用完成的結(jié)構(gòu)開展競(jìng)賽,激發(fā)學(xué)生興趣,體現(xiàn)學(xué)生活動(dòng)性。教師要基于快樂活動(dòng)日開展體驗(yàn)課程,面向全體三年級(jí)學(xué)生開設(shè)機(jī)器人體驗(yàn)課程,由機(jī)器人專職教師負(fù)責(zé),讓學(xué)生重點(diǎn)了解機(jī)器人模塊搭建,在體驗(yàn)中理解相關(guān)機(jī)械知識(shí)。

        (三) 社團(tuán)活動(dòng)拔優(yōu)

        經(jīng)過前兩個(gè)層次課程的學(xué)習(xí),打下基礎(chǔ)后,可以開始對(duì)學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人專業(yè)知識(shí)教學(xué),讓學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的機(jī)器人創(chuàng)意設(shè)計(jì)制作方面的內(nèi)容,課程主要圍繞一種機(jī)器人套件,系統(tǒng)學(xué)習(xí)拼搭、編程、創(chuàng)設(shè)實(shí)際方法等。在編寫教材時(shí),要充分考慮知識(shí)生活性,例如:智能路燈一課,引導(dǎo)學(xué)生制作感應(yīng)外界光線明暗的自動(dòng)開關(guān)路燈,達(dá)到節(jié)能效果。在中小學(xué)信息技術(shù)課程中,教師要教授學(xué)生相關(guān)程序設(shè)計(jì)內(nèi)容,利用圖形化的語言方便學(xué)生接受,講清邏輯結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生思維發(fā)展。此外,教師要立足社團(tuán)活動(dòng)完成拔優(yōu)提高課程,精講機(jī)器人模塊編程語言。此外,還可以根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際掌握情況設(shè)計(jì)大量的學(xué)生活動(dòng),為學(xué)生搭建展示、交流平臺(tái),讓學(xué)生發(fā)揮自己想象力,制作出機(jī)器人。例如:虛擬機(jī)器人繪畫比賽,讓學(xué)生尋找圖像中規(guī)律,運(yùn)用循環(huán)語言編程,快速完成任務(wù)。

        四、 結(jié)語

        總之,通過“走近機(jī)器人”校本課程,讓所有學(xué)生接觸到、參與到機(jī)器人具體課程中,針對(duì)各年級(jí)學(xué)生思維特點(diǎn)、實(shí)踐能力等不同,整合信息技術(shù)等課程內(nèi)容,全方位普及機(jī)器人相關(guān)知識(shí),立足于校園科技競(jìng)賽,開展各種機(jī)器人項(xiàng)目,調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣,實(shí)現(xiàn)小學(xué)機(jī)器人項(xiàng)目開展的普及化。

        參考文獻(xiàn):

        [1]金云瓊.小學(xué)機(jī)器人普及課程“走近機(jī)器人”的開發(fā)與實(shí)踐研究[J].教育傳播與技術(shù),2015,11(3):37-44.

        [2]金云瓊.小學(xué)校本課程《走近機(jī)器人》的開發(fā)與實(shí)踐(下)[J].中國(guó)科技教育,2014(12):48-49.

        [3]宋鮮桔.觀察·探究·合作·體驗(yàn)——以“走近機(jī)器人”為例談機(jī)器人教學(xué)的有效實(shí)施[J].中國(guó)信息技術(shù)教育,2015,12(18):28-31.

        [4]汪毅.機(jī)器人普及教學(xué)的意義——以《機(jī)器人投籃》一課為例[J].教育研究與評(píng)論(小學(xué)教育教學(xué)),2015,10(3):71-74.

        作者簡(jiǎn)介:

        魏榮麗,福建省南平市,南平市建溪學(xué)校。

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