論小學(xué)機(jī)器人編程社團(tuán)對(duì)學(xué)生幾種能力的培養(yǎng)

李家萬(wàn)

摘要：小學(xué)社團(tuán)主要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作、問(wèn)題解決和拓展遷移的能力。

關(guān)鍵詞：自主學(xué)習(xí) ?團(tuán)隊(duì)合作 ?問(wèn)題解決 ?拓展遷移 ?社團(tuán)

引言

現(xiàn)如今，施行素質(zhì)教育是社會(huì)的共識(shí)，而如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力進(jìn)而實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育，是很多人都在思考的基礎(chǔ)教育核心問(wèn)題。那么，年青一代的學(xué)生應(yīng)該培養(yǎng)哪些關(guān)鍵能力？

2017年9月，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化教育體制機(jī)制改革的意見(jiàn)》，意見(jiàn)明確提出：要注重培養(yǎng)支撐終身發(fā)展，適應(yīng)時(shí)代要求的關(guān)鍵能力。其中包括四個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域：一是認(rèn)知能力，要引導(dǎo)學(xué)生具備獨(dú)立思考、邏輯推理、信息加工、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、語(yǔ)言表達(dá)和文字寫(xiě)作的素養(yǎng)，養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力;二是合作能力，要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)處理好個(gè)人與社會(huì)的關(guān)系，遵守道德準(zhǔn)則和行為規(guī)范;三是創(chuàng)新能力，要激發(fā)學(xué)生的好奇心、想象力和創(chuàng)新思維，使學(xué)生養(yǎng)成創(chuàng)新人格，鼓勵(lì)學(xué)生勇于探索、大膽嘗試、創(chuàng)新創(chuàng)造;四是職業(yè)能力，踐行知行合一的原則，積極動(dòng)手實(shí)踐和解決實(shí)際問(wèn)題。

在教育實(shí)踐活動(dòng)中，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力，就一定要符合實(shí)踐活動(dòng)學(xué)習(xí)的要求，圍繞實(shí)踐活動(dòng)學(xué)習(xí)而進(jìn)行。在實(shí)踐活動(dòng)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)四個(gè)能力：一是自主學(xué)習(xí)的探究能力;二是團(tuán)隊(duì)合作的配合能力;三是解決問(wèn)題的思維能力;四是拓展遷移的發(fā)散能力。

作為一名一線(xiàn)機(jī)器人編程社團(tuán)指導(dǎo)老師，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生參加過(guò)全國(guó)創(chuàng)客編程比賽、合肥市創(chuàng)客編程比賽、安徽省機(jī)器人比賽等，參賽學(xué)生和團(tuán)隊(duì)榮獲過(guò)全國(guó)創(chuàng)客編程比賽三等獎(jiǎng)及優(yōu)秀獎(jiǎng)，合肥市創(chuàng)客比賽一、二、三等獎(jiǎng)，安徽省和合肥市機(jī)器人比賽二、三等獎(jiǎng)等?；仡欀笇?dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人編程、組織學(xué)生參加比賽并集訓(xùn)等一路走來(lái)的過(guò)程，筆者一直在思考，學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)和比賽中獲得了什么知識(shí)和技能，培養(yǎng)了什么能力？經(jīng)過(guò)思索總結(jié)，學(xué)生們?cè)跈C(jī)器人編程學(xué)習(xí)和比賽中，可以鍛煉培養(yǎng)自己以下幾種能力。

一、自主學(xué)習(xí)的探究能力

社團(tuán)，是一個(gè)學(xué)生因興趣愛(ài)好而組成的不固定班級(jí)組織，每個(gè)學(xué)生都是自主自發(fā)地加入到這個(gè)班級(jí)組織。在這個(gè)班級(jí)組織里，沒(méi)有固定的教材，沒(méi)有固定的教具，學(xué)生來(lái)自不同的年級(jí)和班級(jí)，他們的接受和學(xué)習(xí)能力不同。在社團(tuán)中學(xué)生們自主地探究鉆研，課外活動(dòng)中，指導(dǎo)教師教會(huì)學(xué)生們基礎(chǔ)的知識(shí)和技能。創(chuàng)客編程教師帶著學(xué)生們認(rèn)識(shí)各種創(chuàng)客元器件（主板、傳感器等）、學(xué)會(huì)編程軟件linkboy的基礎(chǔ)操作、軟件和硬件的結(jié)合使用。學(xué)會(huì)基礎(chǔ)知識(shí)和技能只是一個(gè)開(kāi)頭，接下來(lái)學(xué)生們要使用它們完成一個(gè)創(chuàng)意作品（密碼鎖、樓道聲控?zé)?、交通紅綠燈、倒計(jì)時(shí)器等），創(chuàng)意作品需要學(xué)生們不斷調(diào)試優(yōu)化，自主完成制作。機(jī)器人編程教師在搭建指導(dǎo)手冊(cè)的幫助下，指導(dǎo)學(xué)生們自主完成機(jī)器人和任務(wù)機(jī)構(gòu)的搭建。搭建是一種很強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力，在機(jī)器人編程社團(tuán)，每一名社員都應(yīng)該具備復(fù)雜的搭建能力，這是一項(xiàng)基礎(chǔ)能力。搭建完成后，學(xué)習(xí)的是對(duì)應(yīng)軟件編程。師傅領(lǐng)進(jìn)門(mén)，修行靠個(gè)人，基礎(chǔ)搭建和編程教會(huì)社員們后，社員們要圍繞場(chǎng)地任務(wù)裝置，搭建完成任務(wù)的對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu)結(jié)合合理編程完成場(chǎng)地任務(wù)，這是個(gè)不斷測(cè)試調(diào)整再測(cè)試調(diào)整的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，完成一個(gè)場(chǎng)地任務(wù)，可能需要上百次的測(cè)試，社員們樂(lè)此不疲，很多時(shí)候忘記時(shí)間。因?yàn)閻?ài)好，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究，不斷提升自己的本領(lǐng)。

二、團(tuán)隊(duì)合作的配合能力

機(jī)器人編程社團(tuán)的社員因?yàn)榛顒?dòng)需要，更多的時(shí)候需要團(tuán)隊(duì)合作。所以在組建社團(tuán)之初，指導(dǎo)教師根據(jù)社團(tuán)組織者的愛(ài)好，社員的不同年級(jí)和班級(jí)，不同年齡和學(xué)習(xí)接受能力的差異，形成了層級(jí)化教學(xué)模式。高年級(jí)社員學(xué)習(xí)接受能力強(qiáng)，可要求他們將學(xué)習(xí)到的知識(shí)和操作總結(jié)成文字、圖片、視頻等資料，傳遞給低年級(jí)的社員，并組建一對(duì)一合作指導(dǎo)小組，不斷磨煉小組成員的溝通合作能力。在小組活動(dòng)中，高年級(jí)社員學(xué)會(huì)了授之以漁的能力，加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，低年級(jí)社員通過(guò)高年級(jí)社員的指導(dǎo)，更好地學(xué)習(xí)了知識(shí)和技能。特別是機(jī)器人編程活動(dòng)，一般是兩人制小組，一人負(fù)責(zé)編程，另一人負(fù)責(zé)編程后測(cè)試;或者一人負(fù)責(zé)一層口場(chǎng)地任務(wù)，另一人負(fù)責(zé)二層口場(chǎng)地任務(wù)。這是項(xiàng)團(tuán)隊(duì)任務(wù)，若要獲得更好的結(jié)果，團(tuán)隊(duì)成員必須懂得合作溝通交流，以在規(guī)定的時(shí)間里，獲得更好的成績(jī)。因?yàn)橄矚g，所以社員組合在一起，他們樂(lè)于分享溝通，喜歡合作搭檔，非?？鞓?lè)地向隊(duì)友們展示自己的作品和才藝。

三、解決問(wèn)題的思維能力

機(jī)器人編程社團(tuán)的課堂教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)，內(nèi)容是靈活多變的，任務(wù)是變化多端的，問(wèn)題是困難重重的，這就要求社員具備解決問(wèn)題的思維能力。社員首先要具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和技能，熟練掌握機(jī)器人創(chuàng)客搭建的技能和編程的思維能力;其次在課堂活動(dòng)和課外實(shí)踐活動(dòng)中，遇到困難問(wèn)題時(shí)，應(yīng)具備分析問(wèn)題、提出方案以及解決問(wèn)題的能力。比如在全國(guó)創(chuàng)客創(chuàng)意編程比賽過(guò)程中，由于比賽使用的編程軟件不同，社員們沒(méi)有焦急放棄，指導(dǎo)老師只用了一個(gè)晚上就和社員們掌握了新軟件的使用方法并參加了比賽;在合肥市創(chuàng)客比賽中，由于參加比賽的學(xué)生過(guò)多而設(shè)備不足，在比賽的現(xiàn)場(chǎng)，我們有的學(xué)生缺少比賽所需的零件，卻沒(méi)有放棄，而是采取了其他零件和編程方法代替，并取得了一等獎(jiǎng)的優(yōu)異成績(jī);在安徽省機(jī)器人比賽中，第一輪比賽時(shí)，隊(duì)友失誤導(dǎo)致未正常啟動(dòng)機(jī)器，學(xué)生們沒(méi)有放棄，繼續(xù)努力并發(fā)揮正常。他們總結(jié)了第一輪的失敗經(jīng)驗(yàn)，第二、三輪比賽全部獲得滿(mǎn)分，并獲得該項(xiàng)比賽的第一名的優(yōu)異成績(jī)。種種不可預(yù)測(cè)的問(wèn)題，在平時(shí)課堂活動(dòng)和課外實(shí)踐中屢見(jiàn)不鮮，社員們不斷增強(qiáng)了自己解決問(wèn)題的思維能力。

四、拓展遷移的發(fā)散能力

在機(jī)器人編程社團(tuán)中，社員們學(xué)習(xí)的不是一種搭建，也不是一個(gè)編程軟件。因?yàn)檎n程活動(dòng)和課外實(shí)踐活動(dòng)的需要，社員們通常要掌握多種多樣的搭建設(shè)備和編程軟件。其中，不一樣的是搭建設(shè)備和編程軟件，同樣的是搭建方法和編程原理。社員們學(xué)會(huì)了方法和原理，完全可以舉一反三，這也是機(jī)器人編程社團(tuán)培養(yǎng)學(xué)生的能力之一。機(jī)器人編程社團(tuán)初建之時(shí)，社員們學(xué)習(xí)的是WER機(jī)器人的搭建和編程，通過(guò)學(xué)會(huì)基礎(chǔ)的搭建方法和編程原理，拓展遷移到scratch圖形化編程軟件，創(chuàng)建各類(lèi)可視化的編程游戲，增強(qiáng)社員們的編程能力。目前小學(xué)階段，更多的是圖形化編程軟件，所編即所見(jiàn)，學(xué)生們對(duì)類(lèi)似軟件興趣濃厚，使用同樣的編程方法，更易于舉一反三。在學(xué)習(xí)編程軟件的同時(shí)，我們結(jié)合創(chuàng)客創(chuàng)意編程項(xiàng)目，結(jié)合硬件，并以L(fǎng)ink boy、Mixly編程軟件結(jié)合Arduino硬件創(chuàng)作實(shí)物作品。在社團(tuán)社員中，學(xué)習(xí)類(lèi)似搭建硬件和編程是輕松的，社員學(xué)生們具備了遷移拓展能力。

結(jié)語(yǔ)

機(jī)器人編程課程沒(méi)有先例可循，也沒(méi)有完整的體系和教材，要根據(jù)學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律摸索教材教法，收集各個(gè)方面的資料，從中篩選出精華，然后傳授給學(xué)生。但是，機(jī)器人編程的教學(xué)過(guò)程非常有趣，機(jī)器人的知識(shí)都是沒(méi)有接觸過(guò)的，其實(shí)教的過(guò)程也是學(xué)習(xí)的過(guò)程。甚至上課的時(shí)候，我不知道哪個(gè)零件怎么拼，孩子們卻可以告訴我。機(jī)器人編程教育是一門(mén)強(qiáng)調(diào)手腦并用的學(xué)科，學(xué)生不僅要?jiǎng)邮郑乙獎(jiǎng)幽X，偏向哪一方面都不行。在教學(xué)過(guò)程中，我們也走了很多彎路。所以我們?cè)谏险n之前要自己先動(dòng)手，只有自己搞懂了，才能引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。在完成機(jī)器人編程項(xiàng)目的過(guò)程中，學(xué)生們可以充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)邏輯思維能力。機(jī)器人的搭建需要不斷嘗試新的方法，進(jìn)行試錯(cuò)、修正，再試錯(cuò)、再修正。這樣，學(xué)生解決問(wèn)題的意識(shí)和能力都能有所鍛煉。學(xué)習(xí)完機(jī)器人編程的學(xué)生，不管以后干什么，解決問(wèn)題的能力都很強(qiáng)。對(duì)教師來(lái)說(shuō)，雖然機(jī)器人編程教育和每一年的競(jìng)賽活動(dòng)很累，但是學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的渴望和學(xué)習(xí)過(guò)程中的堅(jiān)持，是我們最大的動(dòng)力。在堅(jiān)持的過(guò)程中，我們也收獲滿(mǎn)滿(mǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢(qián)小芳.小社團(tuán)大文章的探索之路[J].教育，2014（01）.

責(zé)任編輯：趙瀟晗