摘要:目前,教育界最重要的研究話題就是如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,隨著科技手段的不斷增加,信息技術(shù)也得到了快速發(fā)展,新時代給教育界帶來了更多的培育方式,在教學(xué)期間通過對樂高理念的融入,借助計算機(jī)等技術(shù)通過對樂高機(jī)器人平臺的打造,可以開拓學(xué)生的創(chuàng)造思維,因此大部分地區(qū)對該項目進(jìn)行了試點,嘗試應(yīng)用新模式必然會遇到許多問題,但是其具有廣闊的發(fā)展前景。文章以高中教學(xué)為例,從創(chuàng)新思維能力方面入手,探討了在教學(xué)課堂中應(yīng)用樂高機(jī)器人的重要意義,有效地促進(jìn)了教育理念的轉(zhuǎn)變。
關(guān)鍵詞:樂高機(jī)器人教學(xué);學(xué)生創(chuàng)新思維;能力培養(yǎng);策略
中圖分類號:G633.67文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-8918(2022)19-0013-04
想要順利地建設(shè)創(chuàng)新型國家,就需要具有充足的創(chuàng)新型人才儲備,高中教育具有承上啟下的作用,高中生已經(jīng)掌握了基本的理論知識,通過高等教育能夠得到更高層次的提升,所以在這一階段需要重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。首先,培養(yǎng)高中學(xué)生的創(chuàng)新性思維不僅可以提升他們對高考的應(yīng)對能力,轉(zhuǎn)變自身對學(xué)習(xí)和生活問題的看法,緩解他們的身心壓力,還可以幫助他們提前形成創(chuàng)新意識,更好地應(yīng)對大學(xué)的學(xué)習(xí)研究,提升他們對新環(huán)境的適應(yīng)能力。其次,培養(yǎng)高中學(xué)生的創(chuàng)新性思維能夠有效增強(qiáng)學(xué)生勤于思考的意識,可以讓學(xué)生為未來的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。創(chuàng)新性思維不僅關(guān)乎學(xué)生的個體成長,而且,影響到了國家未來的人才質(zhì)量。而實踐證明,樂高機(jī)器人在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維方面具有不可替代的作用,因此,在這種背景下,針對樂高機(jī)器人對高中學(xué)生創(chuàng)新性思維培養(yǎng)的研究就顯得尤為重要。
一、 樂高是教育思路的特點和優(yōu)勢
樂高教育理念指的是有趣、具體、現(xiàn)實的教育形式,學(xué)生可以在快樂的游戲氛圍中學(xué)習(xí),進(jìn)而對學(xué)習(xí)更加感興趣。孩子的天性就是愛玩,從本質(zhì)上來說這與學(xué)習(xí)并不沖突,并且,適當(dāng)?shù)膴蕵房梢蕴嵘龑W(xué)習(xí)效率,這主要是由于學(xué)生在輕松的氛圍中,可以快速釋放自身的壓力,實現(xiàn)對大量負(fù)面因素的去除,如此學(xué)生可以更好地投入學(xué)習(xí),這也是樂高教育最主要的目標(biāo)。該教育理念強(qiáng)調(diào)娛樂活動需要有計劃,有目的,在玩樂的同時需要培養(yǎng)孩子勇于探索、大膽創(chuàng)新的精神品質(zhì)。如此可以幫助他們在腦海中建立相應(yīng)的知識框架,例如在學(xué)習(xí)新事物的過程中,如學(xué)生在最初學(xué)習(xí)計算機(jī)的時候,會關(guān)注屏幕圖像和音響聲音,卻沒有了解其組成和運行機(jī)理,而借助樂高教育模式能夠采用動畫視頻或小游戲等簡單易懂的形式,設(shè)計計算機(jī)具有哪些構(gòu)成要素及其運行機(jī)制,學(xué)生在參與游戲和觀看視頻的同時,可以做到對此類知識點的了解,進(jìn)而在教育活動中做出更加積極的表現(xiàn),也能夠高度集中自身的注意力,更加專注地傾聽和理解,與以往的講授方式相比,能夠獲得更加理想的課堂教學(xué)效果,學(xué)生通過自我實踐可以加深自己對所學(xué)知識的記憶,同時,還可以形成主動學(xué)習(xí)的意識,具有良好的創(chuàng)新思維。
二、 應(yīng)用樂高機(jī)器人教學(xué)的優(yōu)勢
目前,學(xué)生終身面臨著巨大的課業(yè)壓力,難以做到對考試和復(fù)習(xí)的良好應(yīng)對,這極大地降低了他們的學(xué)習(xí)興趣,而興趣愛好可以為學(xué)生提供學(xué)習(xí)動力,他人的期望和巨大的學(xué)習(xí)壓力無法順利激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,只有產(chǎn)生興趣后,才能夠享受學(xué)習(xí)帶來的樂趣,進(jìn)而更加專注地學(xué)習(xí)。在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的過程中,通過對樂高機(jī)器人的應(yīng)用,可以提高他們的學(xué)習(xí)興趣,這一產(chǎn)品具有智能化的特征,其中的許多功能都是全新的,因此必然可以更好地吸引具有較強(qiáng)好奇心的學(xué)生,讓他們做出更加深入的探究,在設(shè)計安裝、操控和升級等機(jī)器人環(huán)節(jié),學(xué)生通過動手實踐能夠獲得更多的樂趣,并且會對未知領(lǐng)域產(chǎn)生更強(qiáng)的探索欲,他們可以進(jìn)行獨立的思考,并形成大膽創(chuàng)新的精神。想要在教學(xué)階段做到對樂高機(jī)器人的良好運用,就需要做好對各種程序的設(shè)定,如此才能夠使新型教學(xué)流程具有多樣化的特征,學(xué)生在新鮮感的引導(dǎo)下,會不斷地進(jìn)行思考,說出具有自身見解的想法,學(xué)生通過不斷嘗試獲得成功后,會感受到成功帶來的喜悅,如此可以促進(jìn)他們個性的良好發(fā)展,而個性化培養(yǎng)可以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮。樂高教育法與拼圖十分類似,可以按照不同的樣式拼接初始圖塊,擁有更多的發(fā)展空間,如此,學(xué)生可以按照自己的興趣進(jìn)行嘗試,而教師指導(dǎo)可以加大學(xué)生的探索力度,如此可以提升學(xué)生的創(chuàng)新能力,同時促進(jìn)他們發(fā)散思維的發(fā)展。
三、 樂高機(jī)器人制作的教學(xué)目標(biāo)
知識方法:向?qū)W生講解編程等有關(guān)機(jī)器人的知識,在玩樂的同時,需要將機(jī)械工程中的馬達(dá)和傳感器等相關(guān)概念傳授給學(xué)生,并且,在搭建小顆粒的組件期間,需要讓學(xué)生了解有關(guān)建筑構(gòu)架的各類知識。
動作技能:學(xué)生在制作機(jī)器人的過程中,編程完機(jī)器人后,需要組裝它們的外形,學(xué)生在進(jìn)行實際組裝操作期間會遇到各種問題。而這些問題可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力,從協(xié)調(diào)性方面,促進(jìn)學(xué)生各項能力的良好發(fā)展。
認(rèn)知情感:處于人生發(fā)展時期的學(xué)生還不具備成熟的經(jīng)驗,依然會十分好奇新事物。學(xué)生看到樂高機(jī)器人后會聯(lián)想各種電影中播放的機(jī)器人。在組裝樂高機(jī)器人期間,學(xué)生的手眼不僅可以得到協(xié)調(diào)發(fā)展,還可以形成良好的動手能力,進(jìn)而搭建出形狀各異的機(jī)器人,如此可以培養(yǎng)他們對新鮮事物的嘗試能力。在制作機(jī)器人期間,學(xué)生可以獲得創(chuàng)造力和問題解決能力的發(fā)展,同時也能夠形成團(tuán)隊合作意識,機(jī)器人在培養(yǎng)學(xué)生想象力和認(rèn)知力方面,發(fā)揮出了巨大的作用。
學(xué)生在制作機(jī)器人的過程中,他們的邏輯思維和認(rèn)知能力等可以得到良好的發(fā)展。我國在不斷發(fā)展社會經(jīng)濟(jì)的同時,也加快了科技發(fā)展的速度,相信在不久的將來,會有越來越多的學(xué)生加入制作機(jī)器人隊伍中,這可以在早期發(fā)展學(xué)生的智力。同時教師還需要全面地發(fā)展學(xué)生的智力,加強(qiáng)他們思維的創(chuàng)造性。
四、 如何借助樂高機(jī)器人教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力
學(xué)校在活動開始之前,首先需要開展大面積的調(diào)查,了解高中生目前最感興趣的樂高機(jī)器人類型,并且需要根據(jù)相關(guān)要求指導(dǎo)高中生的創(chuàng)新實踐活動。同時需要結(jié)合學(xué)生的需求、教學(xué)目標(biāo),開展不同類型的實踐活動。這主要是為了激發(fā)學(xué)生的興趣愛好,釋放學(xué)生巨大的課業(yè)壓力,讓學(xué)生了解自身的優(yōu)缺點,借助樂高機(jī)器人不僅可以培養(yǎng)他們的想象力和創(chuàng)造力,同時,將其引入相應(yīng)的活動中,還可以提高學(xué)生的實踐能力,并幫助他們鞏固所學(xué)的知識,目前,主要有課堂科技普及和興趣團(tuán)隊的設(shè)立等熱門的實踐活動方式,學(xué)生通過實踐活動可以形成勇于創(chuàng)新的精神品質(zhì),文章主要探討了幾種實踐效果良好的開展方式。76D78629-7DE1-41DC-AD9E-3363F79718D3
(一)開辟實踐的第二課堂
高中生首先需要做到對自身學(xué)習(xí)時間和休息時間的合理安排,為科技實踐和課外活動留出相應(yīng)的時間,在這些時間打造樂高機(jī)器人新課堂,為學(xué)生提供實踐創(chuàng)新的機(jī)會。首先,需要在課堂上講解科普宣傳,由專業(yè)團(tuán)隊來制作機(jī)器人,由該領(lǐng)域的專家學(xué)者將基本原理和基本構(gòu)造等有關(guān)機(jī)器人的信息講述和普及給學(xué)生,讓學(xué)生了解其日后的創(chuàng)新方向,然后可以采用講和練的形式,讓學(xué)生了解掌握零件組裝和程序設(shè)計等有關(guān)機(jī)器人的內(nèi)容,學(xué)生通過實踐操作可以實現(xiàn)對知識原理的良好掌握,此外還可以讓他們?nèi)ネ鶛C(jī)器人展館,向?qū)W生演示如何實際操作樂高機(jī)器人,通過體驗式操作,學(xué)生不僅會產(chǎn)生探索欲,還會想要親自對此類智能設(shè)備進(jìn)行實際操作。進(jìn)而獨立地采用各模塊組裝機(jī)器人,學(xué)生為了實現(xiàn)對機(jī)器人的操控,會獨立編譯相關(guān)程序語言,并檢驗其運行可行性,學(xué)生在這一過程中可以憑借自己的能力發(fā)現(xiàn)和解決問題,在解決問題的同時還可以形成良好的創(chuàng)新思維。其次,學(xué)校應(yīng)該對課時進(jìn)行重新分配,在意識到樂高機(jī)器人教學(xué)重要性的基礎(chǔ)上,一定要合理安排教學(xué)時間,并能保證課程不被其他學(xué)科占用,這樣才能為第二實踐課堂的開展提供時間保證。
(二)組建興趣相同的活動小組
團(tuán)隊合作能夠幫助學(xué)生形成良好的創(chuàng)新意識,教師需要結(jié)合學(xué)生的興趣,做好對各類機(jī)器人的分類,將愛好相同的學(xué)生劃分為一組,并配備老師進(jìn)行指導(dǎo),教師可以舉辦各種機(jī)器人實踐活動,做好對程序編譯和實際操控等各種機(jī)器人創(chuàng)新實踐活動的設(shè)立,如此可以幫助高中生形成良好的創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力,通過傾聽、思考和實踐訓(xùn)練可以加深學(xué)生對力學(xué)和電學(xué)等物理學(xué)知識以及不同的信息技術(shù)知識的掌握理解。而且,教師在對學(xué)生進(jìn)行分組的過程中應(yīng)該依據(jù)一定的原則。比如,教師應(yīng)該保證小組成員的差異性,保證小組成員內(nèi)部可以實現(xiàn)知識層面的幫扶。一些邏輯思考能力較強(qiáng)的學(xué)生可以向其他“學(xué)困生”傳輸自身的知識經(jīng)驗。與此同時,具有不同特長的小組成員之間可以形成有效的互補(bǔ)。比如,理論能力較強(qiáng)的同學(xué)和實踐能力較強(qiáng)的同學(xué)就可以形成良好的實踐“合力”,從而提高機(jī)器人組裝的效率,也能夠產(chǎn)生良好的效果。除此之外,小組模式增加了成員之間相互磨合的機(jī)會,成員認(rèn)識到了相互合作的重要性,因此,小組合作大大培養(yǎng)了學(xué)生的集體主義精神。
(三)開展不同的創(chuàng)新比賽
在高中時期,可以采用比賽的形式開展不同類型的機(jī)器人創(chuàng)新實踐活動,由于樂高機(jī)器人涉及了價格昂貴的零件,其整體套裝需要較高的成本,而學(xué)校缺乏充足的經(jīng)費,難以實現(xiàn)對其的大規(guī)模購置和使用,再加上較大的學(xué)習(xí)壓力,學(xué)校并沒有重視對此類競賽活動的開展。所以,目前在進(jìn)行比賽的過程中,機(jī)器人主要是由教師設(shè)計和組裝的,而學(xué)生只能夠進(jìn)行觀察,缺乏充足的體驗時間,也缺乏實踐操作的機(jī)會,因此無法通過比賽提高他們的動手實踐水平,也無法提升他們的創(chuàng)新思維能力。面對此類問題,高中學(xué)校需要組建好班級或興趣小組,每隔一段時間舉辦一次競賽活動,可以是小規(guī)?;顒樱敲總€成員必須積極參與比賽,根據(jù)學(xué)生在高中時期的認(rèn)知能力和實踐能力,從復(fù)雜度和競賽難度方面,做好對機(jī)器人創(chuàng)新大賽的合理定位,如果學(xué)校缺乏充足的師資力量和費用資金,就可以與大學(xué)展開合作,在組織高中生舉辦此類競賽的過程中,可以邀請獲得優(yōu)異比賽成績的大學(xué)師生提供輔助,同時,還可以讓學(xué)生家長當(dāng)評委,與教師一起從動手能力和創(chuàng)造能力等方面對學(xué)生進(jìn)行評價,如此就可以針對性地加強(qiáng)學(xué)生的弱項,不僅可以提高學(xué)生的實踐能力,還可以實現(xiàn)對他們思維能力的創(chuàng)新,加強(qiáng)親子關(guān)系,為家校聯(lián)合創(chuàng)造了全新的局面。
(四)強(qiáng)化師資隊伍建設(shè)
從素質(zhì)教育的角度出發(fā),教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進(jìn)者,是學(xué)科的建設(shè)者和研究者,因此,學(xué)校教師的素質(zhì)能對整體的教學(xué)效果產(chǎn)生重要影響。因此,學(xué)校應(yīng)針對人才培養(yǎng)目標(biāo),采取多樣性招錄和考核機(jī)制來提升教師隊伍的整體素質(zhì)水平。首先,學(xué)校應(yīng)該嚴(yán)格把控招聘的質(zhì)量關(guān),招錄一些既具有較高學(xué)科教學(xué)素養(yǎng),又具備信息技術(shù)素養(yǎng)的教師。其次,學(xué)校也要適當(dāng)采取特殊標(biāo)準(zhǔn)去引入一些具備樂高機(jī)器人教學(xué)經(jīng)驗的相關(guān)人才,并要做好后續(xù)工作,做到引入人才,留住人次。在此基礎(chǔ)上,通過聘請優(yōu)秀機(jī)器人相關(guān)企業(yè)的專業(yè)人才,來促進(jìn)教師隊伍的不斷壯大。例如,學(xué)??啥ㄆ诎才沤處煹綑C(jī)器人相關(guān)企業(yè)展開市場調(diào)查,跟進(jìn)企業(yè)的實際運行狀況,及時對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行充實與調(diào)整。全面打造“雙師型”師資隊伍,與優(yōu)秀企業(yè)建立合作關(guān)系,加強(qiáng)企業(yè)員工與教師之間的溝通交流,借鑒其他學(xué)校的人才培養(yǎng)經(jīng)驗,確保自身教學(xué)體系始終滿足社會需求。也可借助社會力量開展競賽,為教師提供學(xué)習(xí)與自我展示的平臺,從而更好地激發(fā)教師的主觀能動性。
五、 結(jié)語
總的來說,雖然學(xué)生在最初與機(jī)器人接觸時,難以憑借自己的能力完成機(jī)器人的搭建,但是,學(xué)生在積累了更多的經(jīng)驗后,可以逐漸憑借自己的能力完成機(jī)器人的搭建,在這一期間需要進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練,不斷地付出努力,學(xué)生在制作完某個作品后,可以獲得良好的成就感,也會產(chǎn)生更強(qiáng)的自信心。學(xué)生在玩樂的氛圍中學(xué)習(xí),可以更好地發(fā)揮自身的主觀能動性,對學(xué)習(xí)產(chǎn)生更多的探索欲,同時,還能夠形成良好的動手能力和創(chuàng)新思維。文章對樂高機(jī)器人教育的目標(biāo)以及優(yōu)勢進(jìn)行了闡述,并且從多個層面提出了樂高機(jī)器人教育的策略,比如要開辟樂高教育實踐第二課堂、開展創(chuàng)新比賽、強(qiáng)化師資隊伍建設(shè)等。期望文章的研究能為樂高教育的開展提供一定的參考和借鑒。
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課題項目:文章系2019年度甘肅省十三五教育科學(xué)規(guī)劃課題《樂高機(jī)器人教學(xué)對學(xué)生創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的研究》(立項編號:GS[2019]GHB1214)階段研究成果。
作者簡介:馬云(1979~),女,漢族,甘肅平?jīng)鋈?,甘肅省平?jīng)鍪徐o寧縣第三中學(xué),研究方向:中學(xué)數(shù)學(xué)。76D78629-7DE1-41DC-AD9E-3363F79718D3