諶躍飛
機(jī)器人技術(shù)是一門新興學(xué)科,它綜合了現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)、電子、機(jī)械、傳感器、計(jì)算機(jī)軟硬件、人工智能等諸多領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)。
本世紀(jì)初,機(jī)器人開(kāi)始以競(jìng)賽的方式呈現(xiàn)在中小學(xué)生面前,深受各階段學(xué)生的喜愛(ài)。學(xué)生在機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)中體驗(yàn)到不一樣的樂(lè)趣,這項(xiàng)活動(dòng)能激發(fā)學(xué)生的發(fā)明創(chuàng)造意識(shí)和潛能,因而逐步被學(xué)校、家長(zhǎng)和社會(huì)所接受。
與此同時(shí),新的問(wèn)題不斷出現(xiàn):參加競(jìng)賽的學(xué)生因缺乏硬件設(shè)施的原因,對(duì)機(jī)器人知識(shí)的接觸面太小。如何讓更多的學(xué)生了解與使用機(jī)器人,接觸高科技?如何讓更多的學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人,享受快樂(lè)?
湖南教育進(jìn)入課改后,高中階段開(kāi)始開(kāi)設(shè)技術(shù)課程,分為信息技術(shù)與通用技術(shù),通用技術(shù)又分必修與選修,其中選修七個(gè)模塊中就包含了簡(jiǎn)易機(jī)器人制作。
我從2002年開(kāi)始接觸機(jī)器人,如何將機(jī)器人活動(dòng)普及一直是我思考的問(wèn)題。課改前,我曾做了一些嘗試,課改后正式將機(jī)器人引入高中通用技術(shù)課程。
根據(jù)高中生好學(xué)、好動(dòng)、勇于探索并具有一定的邏輯思維和發(fā)散思維、能夠獨(dú)立完成較高要求學(xué)習(xí)任務(wù)的特點(diǎn),我將簡(jiǎn)易機(jī)器人制作課程進(jìn)行了提升,在全省乃至全國(guó)率先走出了一步:依托樂(lè)高器材在整個(gè)高二年級(jí)開(kāi)設(shè)機(jī)器人課程。從開(kāi)設(shè)的情況來(lái)看收到了不錯(cuò)的效果。
下面我從三方面談?wù)勅绾卧诟咧虚_(kāi)設(shè)機(jī)器人課程。
機(jī)器人引入高中通用技術(shù)課程,以怎樣的方式呈現(xiàn)在學(xué)生的面前?通過(guò)多年的實(shí)踐摸索,筆者覺(jué)得教學(xué)模式可以采用機(jī)器人興趣課、機(jī)器人社團(tuán)、通用技術(shù)課三種有效方式。
1.興趣課
根據(jù)高一與高二學(xué)生每學(xué)期可以選校本課程學(xué)習(xí)的特點(diǎn),我在這兩個(gè)年級(jí)設(shè)置了機(jī)器人興趣課,專門向?qū)C(jī)器人有興趣的學(xué)生開(kāi)設(shè),每周一課時(shí)。
因受高考指揮棒的影響,加上學(xué)生對(duì)機(jī)器人不甚了解,絕大部分學(xué)生會(huì)主動(dòng)或被動(dòng)選擇文化課,真正選機(jī)器人興趣課的學(xué)生只是少數(shù),并且出現(xiàn)男多女少的現(xiàn)象,如何吸引更多的學(xué)生到這個(gè)群體中來(lái),是一個(gè)難以逾越的坎。
2.機(jī)器人社團(tuán)
社團(tuán)是學(xué)生自己將有相同愛(ài)好、興趣的同學(xué)自發(fā)組織在一起并開(kāi)展相關(guān)活動(dòng)的團(tuán)體。社團(tuán)對(duì)高中的教師來(lái)說(shuō)并不陌生,比如文學(xué)社、辯論社、茶藝社、街舞社等。我校也曾成立過(guò)機(jī)器人社團(tuán),開(kāi)展過(guò)多次活動(dòng),但由于受場(chǎng)地、器材與時(shí)間的影響,機(jī)器人社團(tuán)活動(dòng)的開(kāi)展受到很大限制。
3.通用技術(shù)課
如何將更多的學(xué)生引入機(jī)器人學(xué)習(xí)的大門,以點(diǎn)帶線、以線帶面,避免學(xué)生因缺乏時(shí)間而錯(cuò)過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)器人的機(jī)會(huì)?結(jié)合我校通用技術(shù)學(xué)科的特點(diǎn),我將機(jī)器人引入常規(guī)課中。
我校通用技術(shù)課課程采用集中上課模式,每個(gè)班每學(xué)期集中兩天到通用技術(shù)教室上課,這樣學(xué)生就有時(shí)間與精力學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù),有利于機(jī)器人活動(dòng)的開(kāi)展。
多年的實(shí)際教學(xué)證明這種模式非常適合學(xué)生,深受學(xué)生的喜歡,學(xué)生的主動(dòng)性、積極性、參與性得到了充分體現(xiàn),教學(xué)效果非常不錯(cuò)。
在機(jī)器人教學(xué)中,采用怎樣的教學(xué)方式尤為重要,特別是如何吸引學(xué)生的注意力。
我在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中采用多元化的教學(xué)方法:課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合;開(kāi)放式與自主實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)。集中授課時(shí)主要講解如下內(nèi)容:1.講解機(jī)器人的定義;2.介紹樂(lè)高器材及常用搭建技巧;3.NXT編程軟件的使用以及簡(jiǎn)單程序的編寫。
通用技術(shù)課注重團(tuán)隊(duì)與合作意識(shí)的培養(yǎng),所以我將學(xué)生以組為單位,每組自選一位小組長(zhǎng),根據(jù)民主選擇,選取FLL工程挑戰(zhàn)賽項(xiàng)目中的任務(wù)作為本組挑戰(zhàn)的任務(wù),綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)特別是物理、數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)指導(dǎo)挑戰(zhàn)任務(wù),將通用技術(shù)、機(jī)器人、各學(xué)科知識(shí)有機(jī)結(jié)合,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂(lè)趣,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中主要起引導(dǎo)作用,以學(xué)生為主,采用放羊方式,這樣課堂才有生命力。
機(jī)器人活動(dòng)之后的教學(xué)評(píng)價(jià)也不容忽視,教師的一句肯定、一句鼓勵(lì),能讓學(xué)生們?nèi)玢宕猴L(fēng)。
教學(xué)評(píng)價(jià)是對(duì)教學(xué)工作質(zhì)量所作的測(cè)量、分析和評(píng)定,同時(shí)也是對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)的評(píng)價(jià)。機(jī)器人教學(xué)可以采用以下幾種方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1.競(jìng)賽制
選擇相同任務(wù)的組采取競(jìng)賽的方式檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,組與組之間比時(shí)間、比策略、比方案,看哪個(gè)組完成任務(wù)花的時(shí)間最少,成功的幾率最大。
通過(guò)競(jìng)賽找出本組存在的問(wèn)題,分析其他組解決問(wèn)題的方法與自身的異同,從而提升解決問(wèn)題的技術(shù)素養(yǎng)。
2.常規(guī)制
對(duì)不同任務(wù)的組,可以視其完成的情況及任務(wù)的難易程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)沒(méi)有完成任務(wù)的組,則視其工具設(shè)計(jì)的科學(xué)性、實(shí)用性,便捷性,以及對(duì)學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)運(yùn)用的知識(shí)面等進(jìn)行評(píng)價(jià)。
不論采用哪種評(píng)價(jià)方式,都不必過(guò)分注重結(jié)果而忽視過(guò)程,應(yīng)以鼓勵(lì)表?yè)P(yáng)為主,以培養(yǎng)學(xué)生的自信心。
以上是我在高中學(xué)校開(kāi)設(shè)機(jī)器人課的一些做法,但還有一些需要進(jìn)一步研究,如機(jī)器人如何全面進(jìn)入高中教學(xué)課程?如何解決場(chǎng)地、師資、器材的問(wèn)題……
不過(guò),不論在機(jī)器人教學(xué)這條道路上會(huì)遇到多少困難,我都將勇往直前,為機(jī)器人被更多、更廣的學(xué)生所接受而做出努力。