“雙減”背景下初中雙足人形機(jī)器人校本課程開(kāi)發(fā)與研究

汪勇

【摘要】基于雙減需求，當(dāng)前初中信息技術(shù)教學(xué)方式逐漸得到了有效改變。特別是在機(jī)器人課程教學(xué)中，雙足機(jī)器人成為一個(gè)關(guān)鍵的教學(xué)項(xiàng)目。雙足人形機(jī)器人由兩部分組成：機(jī)械部分和電子部分。根據(jù)初中生不同的年齡段分為初級(jí)、中高級(jí)兩個(gè)層次，前者為基礎(chǔ)，其中減速機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、曲柄機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、同步帶機(jī)構(gòu)是前者的核心線索。這些具有代表性的構(gòu)件和內(nèi)容，是對(duì)人類(lèi)社會(huì)不斷探索和發(fā)展的過(guò)程。后者引進(jìn)了電路的基本知識(shí)和零件，側(cè)重綜合應(yīng)用和引領(lǐng)。本課程的主要目的是為學(xué)生提供對(duì)一般機(jī)械結(jié)構(gòu)的理解，對(duì)基本電路知識(shí)的理解，以及培養(yǎng)他們較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力。因此，作為一門(mén)具有實(shí)踐性的動(dòng)手課程，在教學(xué)過(guò)程中，要通過(guò)對(duì)機(jī)械知識(shí)的搜集與整理，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，使學(xué)生在課堂教學(xué)中產(chǎn)生很大的啟發(fā)性和好奇心。

【關(guān)鍵詞】初中信息技術(shù);雙足人形機(jī)器人項(xiàng)目;教學(xué)改革

在信息技術(shù)和機(jī)器人教學(xué)領(lǐng)域的飛速發(fā)展下，雙足人形機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入了初中的信息技術(shù)教室，成為了目前中學(xué)教育信息化研究的熱點(diǎn)。雙足人形機(jī)器人的學(xué)習(xí)系統(tǒng)采用的是機(jī)械式+感官的教學(xué)模式，無(wú)需大量的軟硬件，制作出來(lái)的作品形象、具體、知識(shí)門(mén)檻也不高，因此很容易讓人產(chǎn)生興趣。雙足人形機(jī)器人項(xiàng)目在初中階段的教學(xué)活動(dòng)中，對(duì)培養(yǎng)初中生的信息素質(zhì)、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高他們的解題能力都有很大的幫助。為此，本文在雙足人形機(jī)器人項(xiàng)目的基礎(chǔ)上探索了初中信息技術(shù)課程的教學(xué)改革，力求在教學(xué)中取得更好的教學(xué)效果。

一、開(kāi)設(shè)雙足人形機(jī)器人項(xiàng)目的必要性

在過(guò)去的中學(xué)信息技術(shù)教育中，教師普遍采取了一種比較單一、比較傳統(tǒng)的教學(xué)方法，使學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)不感興趣。隨著時(shí)代的發(fā)展，在人工智能的大環(huán)境下，開(kāi)設(shè)雙足人形機(jī)器人課程，可以使學(xué)生掌握基本的機(jī)械、電路等基礎(chǔ)知識(shí)，并為物理學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，將雙足人形機(jī)器人應(yīng)用于中學(xué)信息技術(shù)的教學(xué)，能開(kāi)闊學(xué)生的視野，發(fā)展他們的思維，促進(jìn)他們的智能發(fā)展和素質(zhì)的培養(yǎng)。青少年生來(lái)就是喜歡玩、好奇心和好勝心強(qiáng)，雙足人形機(jī)器人是一種以感知和機(jī)械相結(jié)合的智能玩具，它對(duì)初中生有著天然的誘惑力[1]。在教學(xué)中，它不需要太多的設(shè)備，也不需要太多的知識(shí)。教師可以根據(jù)他們的特點(diǎn)以任務(wù)驅(qū)動(dòng)和體驗(yàn)式的方式，強(qiáng)調(diào)感受、體驗(yàn)和創(chuàng)造。在體驗(yàn)式教學(xué)中，運(yùn)用多媒體播放、模型演示、討論等方式，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)基本的機(jī)械結(jié)構(gòu)有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，并通過(guò)評(píng)價(jià)優(yōu)秀的作品，以促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)造性。

二、利用多種教學(xué)方式開(kāi)展教學(xué)

（一）通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作，提高協(xié)作能力

團(tuán)隊(duì)協(xié)作是指在課堂上老師分配給學(xué)生工作，并要求學(xué)生之間通過(guò)協(xié)作來(lái)共同完成作業(yè)。這種教學(xué)方法培養(yǎng)了學(xué)生組織與合作的精神，提高了初中學(xué)生的信息素養(yǎng)[2]。因此，在初中的信息技術(shù)課堂上，可以使用雙足人形機(jī)器人進(jìn)行小組學(xué)習(xí)，學(xué)生可以自己組裝和調(diào)試機(jī)器人，可以自主學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)、調(diào)查和改進(jìn)問(wèn)題。例如，在機(jī)器人傳感器的教學(xué)中，老師給學(xué)生們播放《終結(jié)者》中的有關(guān)程序的影片，以及一些常用的傳感器圖像，讓他們對(duì)傳感器有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。然后，老師可以拿出真實(shí)的感應(yīng)器，并讓同學(xué)們近距離地觀察它們的形狀。在此基礎(chǔ)上，老師可以根據(jù)測(cè)光值的測(cè)量結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)感測(cè)器的工作過(guò)程進(jìn)行討論與實(shí)踐。這個(gè)時(shí)候，老師可以讓學(xué)生們自行分組、分配任務(wù)，每個(gè)人都要有具體的任務(wù)，比如一個(gè)人負(fù)責(zé)系統(tǒng)的運(yùn)行，一個(gè)人負(fù)責(zé)循環(huán)的控制，其他的人可以對(duì)這個(gè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和建議。然后，在完成了任務(wù)之后，老師可以挑選出若干個(gè)機(jī)器人，讓他們重新展示作業(yè)流程，幫助學(xué)生更好地理解。老師將雙足人形機(jī)器人與同學(xué)們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作，使他們能夠互相學(xué)習(xí)、互相幫助，從而使知識(shí)結(jié)構(gòu)更加完整。同時(shí)，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作和實(shí)際操作，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神、協(xié)作能力和動(dòng)手能力得到了進(jìn)一步的提高，最終提高了學(xué)生的信息技術(shù)素質(zhì)和教學(xué)質(zhì)量。

（二）通過(guò)體驗(yàn)教學(xué)，提高操作能力

在課堂上采用體驗(yàn)式教學(xué)，可以從不同的角度引導(dǎo)本節(jié)課的主題，評(píng)價(jià)學(xué)生的完成，從而豐富學(xué)生的情緒體驗(yàn)，突出學(xué)生的主體性，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造性，使學(xué)生在體驗(yàn)中愉快地學(xué)習(xí)。例如，在蒸氣列車(chē)的專(zhuān)題課上，老師給同學(xué)們播放蒸汽列車(chē)和有關(guān)電力的影片，讓他們仔細(xì)地看。接下來(lái)老師可以問(wèn)：列車(chē)的動(dòng)力來(lái)自何方？讓學(xué)生有足夠的時(shí)間去思考和解答。在此基礎(chǔ)上，老師利用課件向同學(xué)們講解齒輪傳動(dòng)的基本原理，并以雙足人形機(jī)器人為同學(xué)們講解該課程的各個(gè)重要結(jié)構(gòu)。然后，老師可以讓同學(xué)們合作學(xué)習(xí)，給他們充分的時(shí)間來(lái)進(jìn)行討論和實(shí)際操作，使他們能夠更好地了解整個(gè)項(xiàng)目的完成。最后，老師可以挑選出最好的作品進(jìn)行展示和評(píng)論，并鼓勵(lì)其他團(tuán)隊(duì)繼續(xù)努力。老師還可以讓同學(xué)們?cè)谡n堂下觀察自己的生活，看看其他的機(jī)械是否也是如此。教師利用多媒體手段將學(xué)生引入課堂，在教學(xué)中注重學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)感覺(jué)，通過(guò)視覺(jué)和實(shí)踐感，把學(xué)生放在課堂的中心，不僅可以提高實(shí)踐能力，還能提升他們對(duì)信息技術(shù)的熱愛(ài)，最終提高初中信息技術(shù)教育的質(zhì)量。

總之，雙足人形機(jī)器人對(duì)學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)有很大的幫助，將雙足人形機(jī)器人應(yīng)用于初中信息技術(shù)教學(xué)中，既能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能增進(jìn)同學(xué)的交流與合作，促進(jìn)其全面發(fā)展。所以，在初中信息技術(shù)的教學(xué)中，應(yīng)該把雙足人形機(jī)器人作為重點(diǎn)，并采取相應(yīng)的措施，使其在信息技術(shù)教育中的應(yīng)用得到最大程度地發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)：

[1]周勇，陸燕. “雙減”政策下初中化學(xué)教師信息技術(shù)教學(xué)運(yùn)用的實(shí)踐與研究[J]. 求知導(dǎo)刊，2021，（52）：32-33.

[2]譚鵬. 初中信息技術(shù)“雙師”在線高效課堂模式的探究與思考——以釘釘網(wǎng)課《VB程序的選擇結(jié)構(gòu)》為例[A]， 2020：534-538.