淺談小學(xué)科學(xué)創(chuàng)新教學(xué)

摘要：機(jī)器人教育是目前創(chuàng)新教育最熱的一詞，隨著科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，機(jī)器人教育也順利走進(jìn)了小學(xué)校園，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面發(fā)揮了很大的優(yōu)勢(shì)。小學(xué)生正處在創(chuàng)新能力及科學(xué)思維快速發(fā)展的時(shí)期，鼓勵(lì)小學(xué)生積極投入到機(jī)器人實(shí)踐活動(dòng)中，使學(xué)生對(duì)機(jī)器人相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行思考，努力挖掘小學(xué)生的內(nèi)在潛能，從而有效培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。本文就從“機(jī)器人”走進(jìn)科學(xué)課的角度來(lái)分析如何優(yōu)化機(jī)器人教學(xué)，培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)新思維，希望能為相關(guān)教育工作者提供有益參考。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué);機(jī)器人教學(xué);創(chuàng)新思維;優(yōu)化策略

機(jī)器人是一門具有高度綜合滲透性、創(chuàng)新實(shí)踐性、前瞻未來(lái)性的教育課程，它能讓學(xué)生像工程師一樣獨(dú)立思考并參與設(shè)計(jì)，還能像科學(xué)家一樣動(dòng)手操作，動(dòng)腦設(shè)計(jì)，全面提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。機(jī)器人教育中蘊(yùn)含著豐富的教育資源，在小學(xué)科學(xué)中開(kāi)展機(jī)器人課程，不僅能弘揚(yáng)科學(xué)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，還能讓學(xué)生通過(guò)機(jī)器人的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，鍛煉其思維能力，提高其知識(shí)技能運(yùn)用能力。機(jī)器人教學(xué)具有趣味性、實(shí)踐性和科學(xué)性于一體的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，非常受小學(xué)生的歡迎。培養(yǎng)了小學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，促進(jìn)小學(xué)生綜合素養(yǎng)得到有效提升。基于此，筆者從以下幾方面談?wù)勛约簩?duì)“機(jī)器人”走進(jìn)科學(xué)的認(rèn)識(shí)與看法，并提出幾點(diǎn)優(yōu)化策略，以及對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)有一定幫助。

一、 激發(fā)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

心理學(xué)家皮亞杰曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“一切有效的工作必須以興趣為前提?！彪S著機(jī)器人走進(jìn)小學(xué)科學(xué)課堂，學(xué)生對(duì)機(jī)器人的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣，因?yàn)闄C(jī)器人是當(dāng)前時(shí)代中最富有挑戰(zhàn)性的一種科技活動(dòng)，由于小學(xué)生正處在對(duì)很多事情好奇的階段，好奇是驅(qū)動(dòng)他們對(duì)事物探索的主要?jiǎng)恿?，很多發(fā)明都是從好奇開(kāi)始的，好奇極大地提高了學(xué)生對(duì)機(jī)器人的研究興趣。為了保護(hù)小學(xué)生的好奇心，在小學(xué)科學(xué)中開(kāi)展機(jī)器人教學(xué)，教師首先要做的就是為學(xué)生營(yíng)造充滿好奇的氛圍，激發(fā)學(xué)生的興趣，以促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地參與到機(jī)器人學(xué)習(xí)中，激發(fā)學(xué)生與眾不同的創(chuàng)新思路，從而培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

例如，在學(xué)習(xí)《運(yùn)動(dòng)的快慢》這一課時(shí)，為調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，筆者先給學(xué)生觀看了物體運(yùn)動(dòng)速度的變化，并結(jié)合教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行機(jī)器人教學(xué)，具體而言：首先將學(xué)生分成幾個(gè)不同小組，設(shè)置1米無(wú)障礙路程，讓學(xué)生計(jì)算出機(jī)器人通過(guò)這段路程需要行走的步數(shù)，從而引導(dǎo)學(xué)生如何對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程;然后設(shè)置2米有障礙的路程，需要機(jī)器人繞過(guò)障礙物，走到終點(diǎn)，引導(dǎo)并教授學(xué)生編程方法;最后是讓每個(gè)小組做好的機(jī)器人進(jìn)行比賽，看一看哪一組做的機(jī)器人能在最短的時(shí)間內(nèi)順利到達(dá)終點(diǎn)，那么就是哪個(gè)小組勝利。教師根據(jù)每個(gè)小組做的機(jī)器人比賽時(shí)間和穿越障礙物的順利程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)表現(xiàn)好的小組給予表?yè)P(yáng)，對(duì)其他小組給予鼓勵(lì)，引導(dǎo)學(xué)生用時(shí)長(zhǎng)短的奧秘。在這樣的教學(xué)活動(dòng)中，不僅充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還使學(xué)生對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)充滿了熱情，讓小學(xué)生在機(jī)器人學(xué)習(xí)與問(wèn)題分析中，使其綜合能力得到有效提升，且提高了小學(xué)科學(xué)的教學(xué)效率，培養(yǎng)了小學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

二、 自主探究，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

自主學(xué)習(xí)空間是促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維有效發(fā)展的關(guān)鍵，為此，在小學(xué)科學(xué)的機(jī)器人教學(xué)中，教師要注重為學(xué)生營(yíng)造良好的自主學(xué)習(xí)空間，根據(jù)小學(xué)生對(duì)機(jī)器人強(qiáng)烈的好奇心與學(xué)習(xí)需求，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)機(jī)器人問(wèn)題自主探究，以便對(duì)小學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在機(jī)器人教學(xué)中，由于小學(xué)生剛學(xué)習(xí)機(jī)器人時(shí)間不長(zhǎng)，我們可讓學(xué)生通過(guò)模仿機(jī)器人的創(chuàng)作來(lái)理解機(jī)器人的運(yùn)行原理，這種模仿創(chuàng)作相對(duì)比較直觀，符合小學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，便于學(xué)生對(duì)機(jī)器人抽象工作原理的理解。在機(jī)器人學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師要靈活采用教學(xué)方法，以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展為基礎(chǔ)，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究，大膽創(chuàng)作，從而將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維落到實(shí)處。

例如，在《行走機(jī)器人》這一課教學(xué)過(guò)程中，教師可先讓學(xué)生自己開(kāi)動(dòng)腦筋想一想，如何才能設(shè)計(jì)出一個(gè)會(huì)走路的機(jī)器人？不同的學(xué)生有著不同的思維，所以他們的設(shè)計(jì)思路也會(huì)不同，有的學(xué)生想到了設(shè)計(jì)一個(gè)有腳的機(jī)器人，有的學(xué)生想到了用“履帶”行走的機(jī)器人，還有的學(xué)生想到用“車輪”來(lái)幫助機(jī)器人行走等等。接著讓學(xué)生展開(kāi)討論，以獲得更廣闊的思考思路，討論之后讓學(xué)生自由結(jié)合小組，以便學(xué)生的創(chuàng)新思維更好地運(yùn)用到機(jī)器人設(shè)計(jì)中。

三、 勤于實(shí)踐，提升創(chuàng)新能力

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)樵跈C(jī)器人教學(xué)中，學(xué)生有了創(chuàng)新想法，就需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐，將想法與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)才能提高其能力，否則就是空想。而有的學(xué)生覺(jué)得只有自己學(xué)習(xí)了機(jī)器人工作原理才能創(chuàng)作出機(jī)器人來(lái)，事實(shí)并非如此，學(xué)生完全可以在觀察、分析并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后，帶著疑問(wèn)進(jìn)行實(shí)踐，這樣不僅能幫助學(xué)生在實(shí)踐中找到答案，還能促進(jìn)學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過(guò)動(dòng)手操作來(lái)獲得知識(shí)技能，從而提高其創(chuàng)新實(shí)踐能力。

例如，在《避障機(jī)器人》活動(dòng)中，本來(lái)給學(xué)生展示的機(jī)器人只能簡(jiǎn)單地避開(kāi)障礙物并后退，但學(xué)生覺(jué)得機(jī)器人遠(yuǎn)不止這些功能，它還可以擁有更多功能，因此，有的學(xué)生想嘗試做一個(gè)可跨越多個(gè)障礙物的機(jī)器人，這時(shí)學(xué)生就要思考“怎么才能使機(jī)器人像我們騎車子一樣，拐彎跨越障礙物然后繼續(xù)前行呢？”于是學(xué)生就有了機(jī)器人設(shè)計(jì)思路：給機(jī)器人設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)圈動(dòng)作。通過(guò)學(xué)生的實(shí)踐不僅加深了學(xué)生對(duì)機(jī)器人知識(shí)認(rèn)識(shí)程度，還讓學(xué)生在實(shí)踐中迸發(fā)出更多創(chuàng)作靈感，極大地提高了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

總之，機(jī)器人走進(jìn)小學(xué)教育是素質(zhì)教育發(fā)展的必然趨勢(shì)，在小學(xué)機(jī)器人教學(xué)中，教師應(yīng)充分利用機(jī)器人進(jìn)行科學(xué)教育，激發(fā)學(xué)生自主探究熱情，促使學(xué)生積極投入到機(jī)器人動(dòng)手實(shí)踐中，從而將小學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)落到實(shí)處。鼓勵(lì)學(xué)生與他人合作探究，充分發(fā)揮機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)，使其成為培養(yǎng)小學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的重要工具。

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作者簡(jiǎn)介：

侯金河，福建省南安市，福建省南安市第三實(shí)驗(yàn)小學(xué)。