丁愷

摘? 要：

信息科技學(xué)科的實(shí)踐性，使得項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)成為課堂教學(xué)的重要手段。教學(xué)蘇科版小學(xué)信息科技六年級(jí)全一冊《機(jī)器人行走》一課時(shí)，以學(xué)生為主體，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生“在項(xiàng)目中學(xué)習(xí)”。開展項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的信息科技教學(xué)，還應(yīng)重視學(xué)生的主體地位、情境的創(chuàng)設(shè)以及對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：小學(xué)信息科技；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；《機(jī)器人行走》

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，教師要“創(chuàng)新教學(xué)方式，以真實(shí)問題或項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷原理運(yùn)用過程、計(jì)算思維過程和數(shù)字化工具應(yīng)用過程，建構(gòu)知識(shí)，提升問題解決能力”［1］。信息科技學(xué)科的實(shí)踐性，使得項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)成為課堂教學(xué)的重要手段。教學(xué)蘇科版小學(xué)信息科技六年級(jí)全一冊《機(jī)器人行走》一課時(shí)，以學(xué)生為主體，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生“在項(xiàng)目中學(xué)習(xí)”。

一、教學(xué)準(zhǔn)備

（一）分析學(xué)情

《機(jī)器人行走》一課是小學(xué)機(jī)器人具體實(shí)踐操作階段的實(shí)驗(yàn)課，其教學(xué)對(duì)象是小學(xué)六年級(jí)學(xué)生。當(dāng)前，他們已經(jīng)學(xué)完了 Scratch單元的全部內(nèi)容，掌握了在Scratch程序中通過搭建腳本制作動(dòng)畫或游戲的方法，具備了一定的編程知識(shí)基礎(chǔ)和思想。這一課的教學(xué)需要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在學(xué)生已有編程知識(shí)的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生了解直流電機(jī)的參數(shù)是影響機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的重要數(shù)值，其選擇（設(shè)置）直接決定了機(jī)器人如何運(yùn)動(dòng)。

（二）理清思路

本課的教學(xué)設(shè)計(jì)涉及課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)和課后練習(xí)三個(gè)板塊。課堂教學(xué)板塊主要通過項(xiàng)目來驅(qū)動(dòng)，包括情境引導(dǎo)、項(xiàng)目布置、項(xiàng)目分解、項(xiàng)目實(shí)施等環(huán)節(jié)。具體地，情境引導(dǎo)環(huán)節(jié)，主要是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性；結(jié)合學(xué)科性質(zhì)、特點(diǎn)，采取靈活的導(dǎo)課方法，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)合適的學(xué)習(xí)場景。項(xiàng)目布置環(huán)節(jié)，要確立一堂課的驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目，驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目由認(rèn)知、能力和情感等目標(biāo)來決定。項(xiàng)目分解環(huán)節(jié)，可采用學(xué)生分組的形式組織學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生把學(xué)習(xí)內(nèi)容分解為詳細(xì)的問題或任務(wù)，在處理問題和完成任務(wù)的過程中提升學(xué)生的綜合能力。學(xué)習(xí)小組的組成可遵照“組內(nèi)異質(zhì)，組間同質(zhì)”的標(biāo)準(zhǔn)，既便于組內(nèi)幫扶，又適用于組間競爭。項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)，主要讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，教師則要明確自學(xué)的內(nèi)容、方法、時(shí)間、需要解答的問題、結(jié)果的測驗(yàn)等。

（三）確定目標(biāo)

根據(jù)以上思路，設(shè)定本課的教學(xué)目標(biāo)：（1）在閱兵的情境中了解機(jī)器人中直流電機(jī)的工作原理，掌握機(jī)器人前進(jìn)、后退、停止等程序；（2）掌握編寫程序、運(yùn)行機(jī)器人、調(diào)試程序的一般步驟并能夠在下載程序后運(yùn)行機(jī)器人。

二、教學(xué)實(shí)施

（一）課前預(yù)習(xí)

課前預(yù)習(xí)，是教學(xué)活動(dòng)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。作為教師，要立足學(xué)情，關(guān)注課前預(yù)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)與布置，并通過規(guī)范靈活的引領(lǐng)、細(xì)致入微的指導(dǎo)，讓學(xué)生得其法、學(xué)有獲，讓課前預(yù)習(xí)真正為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)助力。

《機(jī)器人行走》一課教學(xué)前，教師在QQ群等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)布共享圖片、動(dòng)畫、課件、微課等資源。學(xué)生根據(jù)已布置的項(xiàng)目主題預(yù)習(xí)新課內(nèi)容，有的放矢，總結(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效率。

（二）課堂教學(xué)

1.情境引導(dǎo)

課始，教師播放國慶閱兵視頻，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合現(xiàn)有實(shí)踐設(shè)備和所學(xué)知識(shí)，提出具體的項(xiàng)目。結(jié)合實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)提出項(xiàng)目，能夠增強(qiáng)學(xué)生完成項(xiàng)目的動(dòng)力，從而為高效開展課堂教學(xué)奠定良好基礎(chǔ)。

2.項(xiàng)目布置

教師布置項(xiàng)目，給出指導(dǎo)，指明“自主學(xué)習(xí)—互動(dòng)交流—?jiǎng)邮謱?shí)踐—拓展創(chuàng)作”四個(gè)學(xué)習(xí)步驟。本課主要是讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)步驟完成機(jī)器人行走的項(xiàng)目。當(dāng)然，不是所有的學(xué)生都具有較強(qiáng)的操作能力，有的學(xué)生并不能完全依靠自己的力量完成項(xiàng)目。同時(shí)，新課改的有關(guān)教育理念也指出，教師應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行合作能力的培養(yǎng)，幫助學(xué)生建立合作意識(shí)。因此，布置任務(wù)后，教師應(yīng)組織學(xué)生分組，為學(xué)生搭建相互合作的空間，以便學(xué)生在互幫互助中共同完成項(xiàng)目。教師結(jié)合自身觀察的結(jié)果以及學(xué)生日常的表現(xiàn)，將學(xué)生分為知識(shí)掌握程度較好的以及知識(shí)掌握程度一般的。之后，教師根據(jù)學(xué)生之間的能力、性格差異等進(jìn)行分組，實(shí)現(xiàn)“組內(nèi)異質(zhì)，組間同質(zhì)”。安排好每個(gè)學(xué)生的特定任務(wù)，以便每個(gè)學(xué)生在彰顯個(gè)人價(jià)值的同時(shí)共同促進(jìn)項(xiàng)目的有效推進(jìn)，發(fā)展學(xué)生的合作意識(shí)。

3.項(xiàng)目分解

接著，教師帶領(lǐng)學(xué)生根據(jù)機(jī)器人行走項(xiàng)目實(shí)施流程，分解項(xiàng)目，細(xì)化為子項(xiàng)目。具體分解出的子項(xiàng)目為：熟悉機(jī)器人行走的原理，繪制具體包括前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、后退、停止等的運(yùn)動(dòng)原理圖，了解傳感器等設(shè)備的安裝，編制運(yùn)行程序，仿真調(diào)試，操作機(jī)器人現(xiàn)場行走，等等。

4.項(xiàng)目實(shí)施

由于機(jī)器人行走項(xiàng)目存在運(yùn)行過程復(fù)雜、實(shí)踐操作較難上手、編程知識(shí)深?yuàn)W等難點(diǎn)，教師采用先動(dòng)畫模擬后演示講解再實(shí)踐訓(xùn)練的方式，幫助學(xué)生理解原理，突破難點(diǎn)。

在全體學(xué)生熟悉了機(jī)器人行走的基本原理，得到機(jī)器人行走制作流程圖（如圖1）后，教師讓學(xué)生四人一組合作學(xué)習(xí)。

具體過程如下：

（1）產(chǎn)生疑問

想要將之前探討的實(shí)施流程轉(zhuǎn)變?yōu)槌绦颍瑢W(xué)生小組需要合作思考，結(jié)合實(shí)際情況提出自己的疑問，如：在程序轉(zhuǎn)換的過程中哪里無法實(shí)施？為什么不能進(jìn)行下去？只有聚焦每個(gè)小組成員最真實(shí)的困惑與疑難，學(xué)生才能真正了解自己需要去探究和學(xué)習(xí)的點(diǎn)。

（2）明確問題

小組成員發(fā)現(xiàn)自己需要探究學(xué)習(xí)的真實(shí)問題后，一起整理匯總本組成員的問題，學(xué)習(xí)計(jì)劃就自動(dòng)形成了。他們還與其他小組交流，集思廣益。教師在此項(xiàng)活動(dòng)中應(yīng)順應(yīng)學(xué)生的求助，對(duì)匯總歸納出來的問題進(jìn)行提煉，幫助學(xué)生梳理出項(xiàng)目核心問題。

（3）分工查找

梳理出核心問題后，小組成員分工合作，借助多種學(xué)習(xí)方式完成自己的探究。小組成員可以借助書本和教師提供的學(xué)習(xí)資料弄明白程序的原理細(xì)節(jié)，也可以借助網(wǎng)絡(luò)或在線學(xué)習(xí)工具獲取學(xué)習(xí)資源。然后，匯總通過這些方法獲得的思路和信息，并探討如何將實(shí)施流程和程序代碼建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而逐步形成項(xiàng)目的解決思路。

（4）提出猜測

小組成員結(jié)合獲得的思路與信息，嘗試性地在組內(nèi)提出解決方案，逐步將實(shí)施流程轉(zhuǎn)變?yōu)榱鞒虉D、思維導(dǎo)圖、表格等。

（5）大膽嘗試

根據(jù)小組分工合作探究出的流程圖、思維導(dǎo)圖，學(xué)生嘗試編寫程序腳本。過程中，小組全員關(guān)注程序的生成，對(duì)照流程圖思考程序編寫是否嚴(yán)謹(jǐn)、相關(guān)程序結(jié)構(gòu)是否合理，暢所欲言，查漏補(bǔ)缺。

（6）分析思考

程序編寫完成后，小組成員首先根據(jù)教師提供的對(duì)照流程圖檢查邏輯是否合理，之后將程序上傳至機(jī)器人小車實(shí)際操作驗(yàn)證，檢驗(yàn)小車是否能夠按照之前討論的實(shí)施流程運(yùn)行。根據(jù)項(xiàng)目完成情況判斷項(xiàng)目是否成功，成功可進(jìn)一步探尋優(yōu)化方案，存在問題則探究問題所在之處并嘗試解決。

（7）改進(jìn)完善

在機(jī)器人小車能夠成功完成行進(jìn)任務(wù)的前提下，小組成員結(jié)合實(shí)際情況研究優(yōu)化改進(jìn)的可能方案，如程序步驟的簡化等，從而完善并生成最終作品。

（8）成果展示

最后，學(xué)生結(jié)合小組作品的實(shí)際情況選擇合適的方式展示作品?？梢岳弥皩W(xué)習(xí)的知識(shí)，如制作演示文稿，結(jié)合自身語文能力進(jìn)行演講，闡述本小組的研究思路；可以根據(jù)項(xiàng)目完成過程中的分工，由不同成員交叉互動(dòng)式介紹，從而使學(xué)生發(fā)自內(nèi)心地產(chǎn)生自豪感與滿足感，繼而達(dá)到在項(xiàng)目中學(xué)習(xí)的真實(shí)目的。

（三）課后練習(xí)

課后練習(xí)包括機(jī)器人行走的基本理論與實(shí)踐操作練習(xí)兩部分。理論部分主要采用網(wǎng)絡(luò)試題庫進(jìn)行在線考核。學(xué)生練習(xí)完畢，試題庫會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每個(gè)學(xué)生的錯(cuò)題，反饋給教師，以便教師整理錯(cuò)誤率高的知識(shí)點(diǎn)，有的放矢地輔導(dǎo)學(xué)生。實(shí)踐操作練習(xí)可以采用課后興趣小組的活動(dòng)方式，讓學(xué)生利用課余時(shí)間到計(jì)算機(jī)房實(shí)踐操作來完成。在學(xué)生完成實(shí)踐操作練習(xí)的過程中，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)答疑，提高反饋效率。

三、教學(xué)心得

（一）重視學(xué)生的主體地位

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的信息科技教學(xué)應(yīng)“以學(xué)生為主體”，讓學(xué)生積極參與項(xiàng)目的解決和情感的交流，從而培養(yǎng)學(xué)生的自主性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，使其在輕松、和諧、愉快的氛圍中成為學(xué)習(xí)的主人。對(duì)此，教師在教學(xué)中要明晰自己學(xué)習(xí)指導(dǎo)者的定位，在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中起到輔助、引導(dǎo)作用，使他們不斷應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)、調(diào)整自我、超越自我。

（二）重視情境的創(chuàng)設(shè)

有效的情境設(shè)計(jì)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生帶著真實(shí)的任務(wù)或問題進(jìn)入學(xué)習(xí)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)直觀化和形象化，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)積極的意義建構(gòu)，使智力達(dá)到最佳激活狀態(tài)。教師要充分發(fā)揮信息科技學(xué)科的優(yōu)勢，綜合利用圖形、動(dòng)畫、視頻等多媒體手段，設(shè)計(jì)豐富多元的學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生在情境中探索實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生聯(lián)想、判斷，加深學(xué)生對(duì)問題的理解，從而提升學(xué)生解決問題的能力。

（三）重視學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)

學(xué)生通過環(huán)境和信息的相互作用獲得知識(shí)、技能和態(tài)度的提高，此過程稱為學(xué)習(xí)過程。用于學(xué)生學(xué)習(xí)的材料與環(huán)境構(gòu)成了學(xué)習(xí)資源。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的信息科技教學(xué)除了要關(guān)注終結(jié)性評(píng)價(jià)（如學(xué)生的作品展示），更要重視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)，要及時(shí)定量、定性地分析教學(xué)過程中存在的問題。比如，通過在線學(xué)習(xí)平臺(tái)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，并形成電子檔案。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：3.