竇志
穩(wěn)定型區(qū)域?qū)W科教研聯(lián)盟可聯(lián)合開發(fā)有利于教師專業(yè)發(fā)展、學(xué)生成長的專業(yè)活動。下面,筆者以江蘇省南京市揚子第二小學(xué)的機器人教育實踐為例,闡述如何利用區(qū)域?qū)W科教研聯(lián)盟進行學(xué)生活動項目的開發(fā)。
● 校際聯(lián)盟機器人教育的構(gòu)建
揚子二小是一所規(guī)模較小的小學(xué),缺少開展機器人教育的前端經(jīng)驗。因此,學(xué)校在江北新區(qū)學(xué)科教學(xué)聯(lián)盟的基礎(chǔ)上,依托其他學(xué)?,F(xiàn)有的教育資源和教育經(jīng)驗開展機器人教育,以期實現(xiàn)機器人教育的突破。區(qū)域?qū)W科教研聯(lián)盟核心組分析了具體情況,建立了包括揚子二小和揚子三小在內(nèi)的、穩(wěn)定型機器人教育的校際聯(lián)盟。其優(yōu)勢如下:
首先是地理位置接近,揚子二小和揚子三小距離非常近,步行不到10分鐘,便于學(xué)校間教師的交流和研討;其次是揚子三小是區(qū)內(nèi)第一批開展機器人教育的學(xué)校,學(xué)校是區(qū)內(nèi)創(chuàng)新基地學(xué)校,也是星光基地校,有著完善的課程體系,同時也有著豐富的競賽經(jīng)驗和出色競賽成績;最后是教師匹配,揚子三小的信息技術(shù)教師經(jīng)常多次培訓(xùn)區(qū)內(nèi)機器人指導(dǎo)教師,揚子二小和揚子三小組建校際聯(lián)盟,便于師資間的溝通。
● 機器人教育實踐的活動方式
通過多次研討,聯(lián)盟最終確立了如下機器人教育實施策略。
1.優(yōu)勢互補,共建特色
聯(lián)盟分析了揚子三小的系統(tǒng)的創(chuàng)新課程,將其作為活動來源,并結(jié)合揚子二小良好的編程競賽教育經(jīng)驗,將兩校統(tǒng)建活動、相互促進,形成區(qū)域特色。
2.編程教育支持機器人建設(shè)
聯(lián)盟共同擴展編程教育,讓校內(nèi)編程教育和機器人教育有機整合,對校內(nèi)的圖形化編程教材內(nèi)容進行二次創(chuàng)編,盡量設(shè)計能夠體現(xiàn)機器人教育特點的課例。例如,《賽車游戲》一課,如何讓賽車在彎曲賽道內(nèi)實現(xiàn)自動駕駛?假設(shè)在車的兩邊畫上傳感器,通過傳感器偵測,程序控制小車自動轉(zhuǎn)向,從而實現(xiàn)無人駕駛。根據(jù)本課校內(nèi)內(nèi)容,筆者向?qū)W生提出了下面的問題:如何設(shè)計一輛小車,按照預(yù)先設(shè)定的路線跑呢——自動巡線?可以用幾個傳感器呢?讓學(xué)生分組用圖形化編程實現(xiàn)自己的想法,并分享自己的作品。這樣就實現(xiàn)了將課內(nèi)編程教育拓展到課外,同時和機器人教育有機整合在了一起。
3.學(xué)科融合,同建共進
聯(lián)盟將多學(xué)科進行融合,在學(xué)生比賽中,要求教師記錄完整的學(xué)生作品完成過程,注重發(fā)展學(xué)生的綜合素質(zhì),形成課程內(nèi)容,形成區(qū)域性典型的多學(xué)科融合的案例。
● 機器人聯(lián)盟活動內(nèi)容
1.聯(lián)盟型共建活動
學(xué)生通過編程教育和機器人教育學(xué)習制作完成的作品,一定要利用學(xué)校活動將其展示出來,這樣能促進學(xué)生的學(xué)習興趣。例如,在教研聯(lián)盟學(xué)校的科技節(jié)上,除了各自學(xué)校學(xué)生自行設(shè)計機器人展演項目之外,還可鼓勵兩校學(xué)生合作完成如自動避障小車等機器人作品,同時,由一位學(xué)生負責操作、展示,另一位學(xué)生負責講解背后的原理,即用到了哪些傳感器,怎么利用這些傳感器來編程。聯(lián)盟校還共建了如家長開放日等多種開放性活動,在活動上使用兩校的機器人設(shè)備進行人形機器人和無人機表演,引發(fā)了學(xué)生們極大的興趣。
2.聯(lián)盟型共建教學(xué)內(nèi)容
聯(lián)盟經(jīng)過反復(fù)研討,深化了編程教程和機器人教育的融合,主要設(shè)計了如下表所示的教學(xué)內(nèi)容。
3.設(shè)備相互支持
由于機器人競賽設(shè)備比較昂貴,學(xué)校并不具有充分購買機器設(shè)備的能力,所以校際聯(lián)盟之間經(jīng)常對設(shè)備的使用展開研討,有些設(shè)備共用,有些相互交換使用。聯(lián)盟的教師們交流維修經(jīng)驗,同享維修工具,節(jié)約成本。
4.聯(lián)賽聯(lián)訓(xùn)
機器人項目聯(lián)盟組成共建團隊,研討交流,根據(jù)兩校機器人教育的情況和現(xiàn)有設(shè)備的支持,選擇機器人競賽項目參加。集中到場地好的學(xué)校一起集訓(xùn),除了教師之間一起交流研討培訓(xùn)經(jīng)驗,兩校學(xué)生之間也可以相互交流比賽心得和經(jīng)驗。比賽結(jié)束后,兩校教師之間進行校際集中研討,交流比賽得失,總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn),并作及時記錄,再討論如何對課程和社團活動進行改進,以便更好地為競賽活動服務(wù)。
● 機器人聯(lián)盟活動效果
1.促進了學(xué)校的特色發(fā)展
以揚子二小為例,雖然各個聯(lián)盟校之間都開展了機器人的教育活動,但是都缺乏具有各校不同風格的特色項目。編程教育課程和活動的基礎(chǔ)提供了一定的幫助,但還需要開展更大范圍的實物課程教育。因此,聯(lián)盟學(xué)校提出了以虛擬機器人編程教育為主、實物開展社團活動為輔的發(fā)展方向,促進了學(xué)校的特色發(fā)展。
2.促進了教師的個人發(fā)展
雖然揚子二小先前開展的編程教育取得了一些成績,但相對枯燥的代碼不是所有學(xué)生都有興趣。在機器人活動主題的壓力下,教師輔導(dǎo)的熱情也是日漸消退。但是通過教研聯(lián)盟的助力,機器人教育有了強有力的團隊支持,不僅學(xué)生感興趣,而且教師也充滿興趣。在機器人教學(xué)及相應(yīng)的競賽中,教師的專業(yè)成長受到了極大的鼓勵。
3.促進了機器人教育的普及
一花獨放不是春,百花齊綻春爛漫。通過穩(wěn)定的區(qū)域?qū)W科教研聯(lián)盟,大家都認識到,校園特色課程的教育不是永遠的后來者居后,雖然都是機器人教育課程,但是各學(xué)校也都可以做出各自的特色。隨著教研聯(lián)盟的深入,越來越多的教師加入相應(yīng)的團隊,形成了更為優(yōu)質(zhì)的師資力量,聚力發(fā)展。
本文為江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題“‘學(xué)科教研聯(lián)盟’創(chuàng)新區(qū)域信息技術(shù)教研方式的研究”系列成果,立項號:J-c/2021/22。