郭寶祥

(福建省建陽第一中學(xué) 福建 南平 354200)

2016新媒體聯(lián)盟中國基礎(chǔ)教育技術(shù)展望-地平線項目區(qū)域報告指出：云計算、創(chuàng)客空間、移動學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂將在一年內(nèi)趨于普及，3D打印、3D視頻、大規(guī)模在線課程、學(xué)習(xí)分析技術(shù)將在2-3年內(nèi)被廣泛應(yīng)用。機器人的研發(fā)，生產(chǎn)和應(yīng)用是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展和高質(zhì)量生產(chǎn)的重要指標。站在國家發(fā)展和民族進步的高度，科技發(fā)展需要教育的改革與創(chuàng)新，隨著大數(shù)據(jù)、云計算、創(chuàng)客教育、移動學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)的融合發(fā)展，中小學(xué)機器人教育迎來了適宜的環(huán)境和全新的契機。創(chuàng)客教育的特點是在做中學(xué)，學(xué)中做，教學(xué)內(nèi)容需要自己動手去練習(xí)。機器人教學(xué)就是這種情況。通過結(jié)構(gòu)化的機器人課程和基于項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以提高獨立思考能力和解決問題能力，以了解“細節(jié)決定成敗”的真正含義。機器人教育不是單獨的技術(shù)教育，而是一個可以培養(yǎng)科學(xué)知識和現(xiàn)代創(chuàng)新意識并提高個性品質(zhì)的過程。

1.為創(chuàng)客教育中借助小小機器人培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的基本方法與技能

機器人是融合了機械電子、傳感器、計算機軟硬件、現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計、人工智能、人機交互等諸多領(lǐng)域的先進技術(shù)。在教學(xué)過程中，我以競賽作為項目教育活動，但它并不要求學(xué)生參加比賽，而僅用作項目的教育平臺。因此，我要求我的學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上找到包含文獻的解決方案，包括原始英文版。在研究文獻之后，團隊成員在討論之后創(chuàng)建了一個項目設(shè)計計劃，隨后與小組進行探究，共同創(chuàng)建了一個最佳項目計劃，然后根據(jù)該計劃創(chuàng)建機器人并編程程序，這樣才算完成了工作。剛開始接受任務(wù)時，有的學(xué)生感到難以應(yīng)對，但經(jīng)過二個月的忙碌與試驗之后，機器人設(shè)計初具規(guī)模，學(xué)生的臉上笑容告訴了我——學(xué)生堅持下來了，在調(diào)試的過程中，每個小組都將面同樣的困難和問題，我通常在此時不提供直接幫助，而是引導(dǎo)學(xué)生找到解決問題的方法，通過反復(fù)修復(fù)錯誤之后，為創(chuàng)建機器人項目找到可行的解決方案。通過這個過程，可以培養(yǎng)每個學(xué)生的動手操作以及獨立思考能力，時學(xué)生全方面得到發(fā)展。

2.借助小小機器人——為創(chuàng)客教育培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐的能力

機器人是信息技術(shù)開發(fā)的開放平臺。學(xué)生可以利用自己的想象力來設(shè)計各種智能設(shè)備，并培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)信息技術(shù)的能力，經(jīng)過開發(fā)，可以培養(yǎng)他們各種能力并激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生在創(chuàng)作作品的過程中，不僅能從中學(xué)到和具體接觸到多方面的知識和技術(shù)，更有價值的是學(xué)生能在參加機器人的比賽及完成各種應(yīng)用項目的過程中真正培養(yǎng)起動手能力、相互協(xié)調(diào)能力和綜合能力。2013年福建省第十一屆機器人競賽，當時，學(xué)校只購買了綜合技能的場地道具，綜合技能的升級包沒有買，看著圖紙，面對手上僅有的一代中鳴機器人，我買來了鋁板，和學(xué)生一起自制策略物，切割、打孔、變形、改進等，通過一次又一次的實驗，我們對圖紙上的機器人進行了改進，同年在省賽中我校獲高中組省一等獎第一名，并代表省隊參加國家比賽，獲得第13名。創(chuàng)新意識通過機器人教學(xué)讓它在學(xué)生心中根深蒂固，無論學(xué)生以后從事什么工作，將來做什么，它都會不斷成長和繁榮。

3.創(chuàng)客教育中借助小小機器人培養(yǎng)學(xué)生的團隊以及人際交往能力

完成一臺機器人的設(shè)計，常常是小組協(xié)作后的結(jié)果，優(yōu)秀的小組獲得比賽的機會也更多，高中的學(xué)生年少氣盛，聚在一起難免出現(xiàn)矛盾。2012年的FLL項目中，我校共有三個FLL隊，只有二支隊伍能參加省賽。在決定參加省賽隊伍的模擬比賽中，有一個隊的隊員鄒立勛在機器人搭建結(jié)構(gòu)上因齒輪傳動不順的問題導(dǎo)致機器人無法行走，加上臨場應(yīng)變能力不足，比賽時出現(xiàn)了失誤，隊長與隊員之間產(chǎn)生互相埋怨現(xiàn)象。于是，我私下里找隊員說：“FLL比賽是二個人的事，如果一個人不干了，那另一個人也干不了，損失會很大?！比缓螅矣终谊犻L說：“你是隊長，應(yīng)該對FLL這個項目負責(zé)，你的首要任務(wù)是協(xié)調(diào)組員，團結(jié)協(xié)作，此事如何處理，你自己考慮?！倍煌瑢W(xué)靜心思考之后，心平氣和握手言和、冰釋前嫌，在后來的比賽中配合十分默契。通過解決沖突，孩子們學(xué)會了耐心并懂得了合作的重要意義。

4.可以中借助小小機器人教會學(xué)生關(guān)注細節(jié)、直面挫折

首次參加省賽的高一學(xué)生呂溪勇覺得自己像是經(jīng)歷了一場高考。比賽前的調(diào)試階段，他和隊友搞錯了場地，而機器人是“認”場地的，摩擦力不同，編程數(shù)據(jù)上就大不一樣。第一輪競賽，他們失分嚴重。好在接下去幾輪的比賽中，他們不慌不亂，調(diào)整迅速，扳回一城。機器人比賽要在短時間內(nèi)根據(jù)裁判要求做出調(diào)整，很考驗臨場應(yīng)變能力，這也是它與眾不同的魅力?！霸O(shè)計結(jié)構(gòu)，編程，制作模型，定位調(diào)試。制作機器人可能要經(jīng)歷數(shù)十數(shù)上百次的失敗，非常鍛煉毅力?！睓C器人教育不僅可以讓學(xué)生在特定領(lǐng)域取得成功，還可以使他們真正學(xué)習(xí)如何吸取教訓(xùn)，如何可以從失敗中學(xué)到的東西。在科學(xué)研究中不可避免地會失敗，而失敗的教訓(xùn)與成功同樣重要。

5.創(chuàng)客教育中借助小小機器人開啟新型教育模式

創(chuàng)客教育在將來，它將成為現(xiàn)代教育的一種新的教育模式。但是，自創(chuàng)客教育推出以來，尚未開發(fā)出一套科學(xué)合理的操作模型。經(jīng)過近一年的教育實驗，筆者發(fā)現(xiàn)“微課導(dǎo)學(xué)”適合創(chuàng)客教育，機器人運用中使用微課教育學(xué)習(xí)模式?！拔⒄n導(dǎo)學(xué)”課程主要是包括課前預(yù)習(xí)，課中學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)三個階段，利用微課視頻導(dǎo)入學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生進行協(xié)作學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)，學(xué)生通過獨立的研究，練習(xí)，交流，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并獲得新知識，總結(jié)和改進等。教師通過創(chuàng)造情境，分組授課，反映了以學(xué)生為本，教師為輔的教學(xué)理念，將微課程導(dǎo)學(xué)模型很好地應(yīng)用于課堂教學(xué)中。