基于主導(dǎo)—主體教學(xué)模式的機器人教學(xué)研究

汪迎

（上海市城市科技學(xué)校，上海，201620）

0 引言

機器人教學(xué)是國家教育部頒布的一門作為中小學(xué)的智能方面選修科目的主要課程，被現(xiàn)代的教育學(xué)家認為為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力的重要課程。通過調(diào)查了解，目前很多中小學(xué)以及社會培訓(xùn)學(xué)校都開展了機器人課程，通過機器人課程來鍛煉學(xué)生的思維邏輯能力，培養(yǎng)實際動手能力以及創(chuàng)新能力。目前，機器人課程鑒于它的課程特點，比較適用于當下的“主導(dǎo)——主體”的教學(xué)模式，即充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，將學(xué)生從被動學(xué)習(xí)引導(dǎo)為主動認知，既注重教師的教，又體現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)，總而言之，“主導(dǎo)——主體”相結(jié)合的教學(xué)模式是時下機器人課程比較流行的教學(xué)模式之一，下面來詳細探討一下具體的內(nèi)容。

1 機器人教學(xué)課程原則

機器人教學(xué)課程屬于技術(shù)類型的選修課程，重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，因此在機器人課程教學(xué)的設(shè)計原則方面，主要是構(gòu)建學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力相結(jié)合，通過引導(dǎo)學(xué)生參與到機器人課程中去，從而培養(yǎng)他們的探索性，實踐性以及創(chuàng)新性。在這個過程中，引導(dǎo)他們對機器人課程進修全面的學(xué)習(xí)，全方位的提升他們的能力，具體的邏輯框架如圖1所示。

圖1 邏輯框架圖

從圖1邏輯框架，我們可以很明顯的看出，想要更好的進行機器人的教學(xué)課程，需要四個方面進行協(xié)助，第一，創(chuàng)新硬環(huán)境，即滿足機器人教學(xué)的硬環(huán)境構(gòu)建，第二，創(chuàng)新軟環(huán)境，即完成與機器人硬環(huán)境相符合的軟環(huán)境的搭建，第三，學(xué)生活動引導(dǎo)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)，第四，完成教學(xué)既定的活動載體，即引導(dǎo)學(xué)生對機器人課程進行探索性、實踐性的主題研究，從而完成機器人課程的教學(xué)任務(wù)，接下來，將結(jié)合機器人的具體教學(xué)案例，分析“主導(dǎo)——主體”教學(xué)模式在機器人教學(xué)中的應(yīng)用。

2 案例分析

2.1 設(shè)計階段

（1）確認活動載體

首先，我們要根據(jù)機器人的某一節(jié)課設(shè)計它的活動主題，教師可以根據(jù)自己的特點以及學(xué)校的條件來選擇適當?shù)幕顒虞d體，比如在進行機器人搭建的時候，需要硬件符合機器人搭建條件，另外，對于后期機器人的選題、設(shè)計、組裝、變成，這些都需要學(xué)生進行后期的學(xué)習(xí)和展示，上述內(nèi)容都需要一個活動的載體，載體的確定是機器人課程的重要設(shè)計內(nèi)容，確定了活動載體，就確定了機器人課程主體的內(nèi)容，注意的是活動載體的選擇是需要考慮不同年齡段的學(xué)生的學(xué)習(xí)能力基礎(chǔ)來確定的。

（2）創(chuàng)建學(xué)習(xí)環(huán)境

對于機器人的學(xué)習(xí)環(huán)境，主要包括硬環(huán)境和軟環(huán)境，對于硬環(huán)境，就是教學(xué)活動開展的必要環(huán)境組成，包括場所，設(shè)備以及相關(guān)的學(xué)習(xí)資源等等，而計算機，網(wǎng)絡(luò)，多媒體，不同品牌類型的機器人設(shè)備都是必要的硬環(huán)境組成部分。另外，如果教師想要進一步拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，可以為學(xué)生準備其他的雜志，圖書，學(xué)習(xí)光盤等等，這些東西需要在網(wǎng)絡(luò)上查詢下載，可以起到拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容的作用。軟環(huán)境則包括學(xué)習(xí)氛圍、活動目標等等，對于機器人的課程創(chuàng)建，學(xué)習(xí)氛圍非常的重要，由于機器人的學(xué)習(xí)是一種探索的過程，因此，在創(chuàng)建軟環(huán)境的時候，需要搭建一個學(xué)習(xí)的氣氛，可以采用競賽的方式，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，此外，在軟環(huán)境的搭建方面，也不應(yīng)該過于死板，容易導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)氛圍死板，可以創(chuàng)造比較寬松的條件是最好的，只有引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在一個比較心理舒暢的情境下學(xué)習(xí)，才能更好的發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，進行創(chuàng)造性，探索性的機器人學(xué)習(xí)。

2.2 實踐階段

（1）方案的制定

對于機器人的教學(xué)內(nèi)容，在實踐階段，首先需要明確學(xué)習(xí)的主題，即方案的制定。針對機器人的具體授課內(nèi)容，對課題的核心進行制定，通過方案的制定，來確定課程的主題結(jié)構(gòu)，如果授課的內(nèi)容是學(xué)生已經(jīng)熟練的內(nèi)容，那么就要在原有的基礎(chǔ)上進行課程的創(chuàng)新，如果授課的內(nèi)容是學(xué)生未知的內(nèi)容，那么就需要引導(dǎo)學(xué)生進行知識的探索。對于機器人授課內(nèi)容的理論知識，比如基礎(chǔ)架構(gòu)的概念，連接傳感參數(shù)的設(shè)置要進行輔助教學(xué)，比如采用多媒體教學(xué)方式來更好的幫助學(xué)生去理解教學(xué)內(nèi)容。另外，在方案的制定過程中，需要充分考慮到教學(xué)過程中可能遇到的問題和困難，根據(jù)不同的情況制定不同的課程實施內(nèi)容，盡量要細化方案的每一個方面，必要時，將方案落實到工作頁和圖紙上。在方案的制定過程中，教師還需要指導(dǎo)學(xué)生對方案進行充分的論證，只有確定方案的可行性才能繼續(xù)推行這個方案，否則方案的制定是不完善的。

（2）方案的實施

對于機器人教學(xué)的方案實施，需要根據(jù)學(xué)生不同的特點進行因材施教，真正按照“組間同質(zhì)，組內(nèi)不同”的方式進行，根據(jù)學(xué)生的實際情況，比如邏輯思維能力，動手能力，計算機編程能力以及語言表達能力對學(xué)生進行分組，要充分考慮學(xué)生的個體差異性。此外，方案在實施的過程中，要分為幾個模塊，通過不同的模塊來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)機器人。在學(xué)生進行執(zhí)行的同時，教師進行必要的引導(dǎo)，引導(dǎo)不要明確，要含而不漏，引而不發(fā)，讓學(xué)生在機器人的學(xué)習(xí)過程中持有一個自由開放的心態(tài)，充分發(fā)揮自己的主觀能動性，自我管理，不斷的探索，不斷的發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題，利用學(xué)習(xí)到的每一個內(nèi)容努力完成整個機器人學(xué)習(xí)的實踐過程，充分發(fā)揮教師為主導(dǎo)和學(xué)生為主體的教學(xué)模式優(yōu)勢。

（3）局部調(diào)整

在機器人的教學(xué)過程中，還是會有不盡如人意的地方，這個時候，需要進行局部的調(diào)整，根據(jù)實際的教學(xué)情況對方案進行微調(diào)，局部調(diào)整的原則要根據(jù)方案制定的主體進行調(diào)整，即制定解決方案，方案調(diào)整、實施驗證等，確保整個方案的順利進行，而教師在整個教學(xué)過程中，不但要引導(dǎo)，更要監(jiān)督，并且應(yīng)該允許反復(fù)驗證，不斷修正教學(xué)實施全過程，全方位把控機器人課程的教學(xué)內(nèi)容。

（4）整體的磨合

機器人教學(xué)是由不同的教學(xué)模塊組成的，在對整個模塊進行拼裝、調(diào)試、測試、聯(lián)調(diào)的時候，實際就是對整個教學(xué)內(nèi)容的整合，這是一個綜合的過程，在所有模塊整合在一起的時候，難免會出現(xiàn)一些誤差和不協(xié)調(diào)的地方，因此，這就需要進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，不斷地微調(diào)和測試，這也是機器人系統(tǒng)完成最終目標的必不可少的環(huán)節(jié)，從而使整個方案趨近于完整，得以順利實施，最終達到機器人的授課要求。

2.3 交流階段

機器人教學(xué)內(nèi)容是需要進行展示和交流的，展示是為了讓別人從中學(xué)到很多特別的內(nèi)容，交流是為了更好的完善機器人教學(xué)方案?？梢酝ㄟ^組織學(xué)生或者團體對機器人教學(xué)內(nèi)容進行成果討論，與其他活動小組進行深入的溝通和交流，以自評和互評，借鑒其他人的經(jīng)驗和學(xué)習(xí)內(nèi)容，更好的完善自己的教學(xué)成果。此外，對于最終的教學(xué)內(nèi)容與形式，可以將整個教學(xué)項目開展不同層次的競賽，進行比賽鍛煉可以更好的鍛煉自己的教學(xué)成果，與專業(yè)人員進行溝通和交流，更容易拓展學(xué)生的視野，讓學(xué)生有機會接觸到更多專業(yè)的學(xué)習(xí)成果，從而不斷的完善自己的機器人學(xué)習(xí)方案，對機器人教學(xué)課程也是一種充實和補充。

3 結(jié)論

“主導(dǎo)——主體”的機器人教學(xué)模式是將先進的教學(xué)理念與方法相結(jié)合，在機器人的課程教學(xué)過程中，來創(chuàng)新學(xué)生思維模式，創(chuàng)新學(xué)生的學(xué)習(xí)技能，創(chuàng)新教師的授課水平，創(chuàng)新教師的授課方式，通過引導(dǎo)與探索相結(jié)合的方式全面提升機器人教學(xué)課程水平，真正落實創(chuàng)新能力培養(yǎng)和提升教學(xué)效果，從而為國家培養(yǎng)出更多更好的優(yōu)秀人才。