注重親身體驗(yàn)，發(fā)揚(yáng)工匠精神

李萍

教學(xué)內(nèi)容：

機(jī)器人系列之避障機(jī)器人

課前思考：

避障機(jī)器人屬于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的內(nèi)容，項(xiàng)目學(xué)習(xí)不僅給學(xué)習(xí)者留出更多主動(dòng)提問、自主學(xué)習(xí)和思考的時(shí)間，而且鼓勵(lì)嘗試自主探索的過程，應(yīng)用已知的技能進(jìn)行創(chuàng)造性的探索和設(shè)計(jì)。因此，本節(jié)課通過搭建避障小車，利用超聲波傳感器，學(xué)生自主進(jìn)行避障小車程序的設(shè)計(jì)及改進(jìn)，幫助小車找到出口。學(xué)生在進(jìn)行本節(jié)課學(xué)習(xí)之前，已經(jīng)有了比較充分的知識(shí)儲(chǔ)備和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，應(yīng)該能夠比較好地實(shí)現(xiàn)知識(shí)和方法的遷移及運(yùn)用，在解決實(shí)際問題的過程中獨(dú)立地探索出方法。

課堂寫真：

活動(dòng)一：大膽質(zhì)疑——尋找最合適的傳感器

師：大家回想一下，平時(shí)媽媽在家里弓著腰掃地拖地長(zhǎng)達(dá)一個(gè)小時(shí)，是不是特別累，而且還對(duì)身體有傷害呢？（是，媽媽非常辛苦，做完家務(wù)總是喊叫腰疼）沒錯(cuò)，繁重的家務(wù)讓媽媽每天都很疲憊，還會(huì)占用大量的時(shí)間，同學(xué)們想一想，能不能通過大家的聰明才智發(fā)明并制作一個(gè)可以打掃衛(wèi)生的吸塵機(jī)器人，它可以被遙控或者是按照既定路線行進(jìn)？（學(xué)生熱情高漲）

師：播放掃地機(jī)器人的視頻，并引導(dǎo)學(xué)生思考：掃地機(jī)器人為什么總是能避開各種家具和物品呢？掃地機(jī)器人是怎么實(shí)現(xiàn)不重復(fù)打掃房間的呢？

生：它應(yīng)該可以感應(yīng)出前方的家具或物品，從而避開;通過編程可以提前為它設(shè)計(jì)好行進(jìn)路線，這樣就不會(huì)重復(fù)打掃一個(gè)房間或者漏掉某一個(gè)房間了。這節(jié)課我們也來(lái)搭建一個(gè)避障小車，并通過Scratch來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能。

師：這是掃地機(jī)器人的內(nèi)部構(gòu)造（出示掃地機(jī)器人內(nèi)部組成的圖片及名稱），大家把它們都認(rèn)出來(lái)了，真了不起！那么實(shí)現(xiàn)這兩種功能的元器件的名稱是什么呢？哪位同學(xué)愿意上臺(tái)將它們指出來(lái)。

學(xué)生根據(jù)教師的提示信息，上講臺(tái)在大屏幕上指出紅外避障傳感器和超聲波傳感器，對(duì)傳感器有了一個(gè)初步的感受和判斷。并提出了疑問：這兩種傳感器使用起來(lái)有什么區(qū)別，哪種更好一些呢？

師：超聲波傳感器和紅外避障傳感器都可以感應(yīng)前方的障礙物，但是由于紅外避障傳感器距離的限制，可見光中的紅外線也會(huì)對(duì)它有影響。紅外線傳輸距離遠(yuǎn)，而且還對(duì)使用環(huán)境有相當(dāng)高的要求，當(dāng)遇上淺色或是深色的家居物品它無(wú)法反射回來(lái)，會(huì)造成機(jī)器與家居物品發(fā)生碰撞，時(shí)間一久，底部的家居物品會(huì)被它撞的斑斑點(diǎn)點(diǎn)，而超聲波傳感器采用仿生超聲波技術(shù)，類似鯨魚、蝙蝠采用聲波來(lái)偵測(cè)判斷家居物品及空間方位，靈敏度很高，因此超聲波傳感器是我們的最佳選擇。

找到了最為關(guān)鍵有用的元器件，學(xué)生馬上開始思考和嘗試怎么搭建避障小車，一陣短暫的安靜之后，開始了相互之間熱烈的討論與交流。這時(shí)我告訴孩子們可以分小組進(jìn)行搭建了（學(xué)習(xí)小組已經(jīng)分好并固定下來(lái)）。

活動(dòng)二：放手嘗試——自主探究搭建小車

在學(xué)生以小組為單位充分表達(dá)自己的想法并動(dòng)手搭建小車的同時(shí)，我也走進(jìn)各個(gè)小組，參與到他們的設(shè)計(jì)和制作活動(dòng)中，認(rèn)真聽取他們的想法，并幫助他們解決一些問題。

師：半個(gè)小時(shí)過去了，我觀察到各個(gè)小組基本上都完成了小車的搭建。而且老師發(fā)現(xiàn)有一個(gè)小組表現(xiàn)得非常棒，他們完成之后，就集體坐端正了，他們用自己的坐姿告訴老師完成了任務(wù)，這點(diǎn)值得我們每一位同學(xué)學(xué)習(xí)。那么接下來(lái)每個(gè)小組派出代表給我們展示一下你們的避障小車。

學(xué)生有了小組交流的基礎(chǔ)，代表們爭(zhēng)先恐后的上臺(tái)展示自己小組的作品。

生1：我們的避障小車是一個(gè)高顏值的小車，在小車的前部是超聲波傳感器，用來(lái)偵測(cè)前方的物體，我們小車為了吸引大家的眼光，還給小車的上部增加了風(fēng)火輪，等小車運(yùn)行的時(shí)候，風(fēng)火輪也可以隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，并發(fā)出耀眼的光芒。小車停止運(yùn)行，風(fēng)火輪也隨之停止，是不是很酷呀！

生2：我們組的小車雖然不夠酷炫，但老師剛才提到了有時(shí)候機(jī)器人會(huì)撞到家具上面，時(shí)間久了會(huì)把家具撞得斑斑點(diǎn)點(diǎn)，所以我們的避障小車前部還增加了一個(gè)小機(jī)關(guān)，那就是軟軟的硅膠墊，它很有彈性，而且不會(huì)對(duì)家具造成傷害，我認(rèn)為我們的設(shè)計(jì)非常實(shí)用。

生3：我們組的小車現(xiàn)在看來(lái)就是很普通，它可以利用超聲波傳感器完美地避開障礙物并行進(jìn)，但是我們組經(jīng)過討論之后想增加一種功能，就是利用遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，這樣的話，不用我們起身觸碰也能控制它，這將十分方便，還能讓媽媽在沙發(fā)上多休息一會(huì)，不過我們組現(xiàn)在還無(wú)法增添這一項(xiàng)功能，只是一個(gè)設(shè)想。

最后，在肯定了各組學(xué)生代表不同的設(shè)計(jì)方案后，我又著意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些個(gè)性化的創(chuàng)意進(jìn)行簡(jiǎn)單小結(jié)，體會(huì)這些創(chuàng)意各自的優(yōu)勢(shì)。

課后解讀：

1.放手嘗試，注重給學(xué)生提供親身體驗(yàn)的機(jī)會(huì)

機(jī)器人項(xiàng)目教學(xué)最基本的原則就是：絕對(duì)不能忽略親身體驗(yàn)的重要性，不能越過親身體驗(yàn)，直接灌輸現(xiàn)成的“答案”或“知識(shí)”。有人做過這樣一個(gè)形象的比喻：孩子的思維就像一條不見底的河，在實(shí)際教學(xué)中，當(dāng)我們把探索嘗試的機(jī)會(huì)交給學(xué)生，就會(huì)激起他們內(nèi)心深處與生俱來(lái)的、強(qiáng)烈的求知熱情和不可估量的發(fā)現(xiàn)能力。教學(xué)時(shí)，我根據(jù)本班創(chuàng)客孩子們已有的知識(shí)基礎(chǔ)和樂于獨(dú)立探索的實(shí)際特點(diǎn)，把“動(dòng)手搭建避障小車”這樣一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)直接拋給學(xué)生，熱情地鼓勵(lì)他們積極主動(dòng)地思考，并與同伴充分自由地交流各自的想法。在傾聽與反思中相互啟發(fā)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，不斷碰撞出思維的火花，探索合適的創(chuàng)意和方法。

2.發(fā)揚(yáng)工匠精神，讓機(jī)器人項(xiàng)目真正地服務(wù)于生活

工匠精神，是指工匠對(duì)自己的產(chǎn)品精雕細(xì)琢、精益求精的精神理念，體現(xiàn)了一種專業(yè)實(shí)踐的創(chuàng)新精神，反映了一種職業(yè)價(jià)值取向和行為表現(xiàn)。機(jī)器人及編程項(xiàng)目的核心精神就是工匠精神，這種精神的錘煉，一方面必須要?jiǎng)?chuàng)客們親自動(dòng)手創(chuàng)造并磨練出品質(zhì)，另一方面需要“創(chuàng)客們”熱愛自己所做之事并在實(shí)踐過程中追求卓越，工匠精神在實(shí)踐中形成、應(yīng)用，是持之以恒、精益求精的精神品質(zhì)，更是會(huì)影響一生的一絲不茍的事業(yè)態(tài)度。這些豐富多彩的教學(xué)活動(dòng)就是在激發(fā)孩子們的工匠意識(shí)，讓孩子們知道機(jī)器人的創(chuàng)作并不僅僅是制作出一個(gè)炫目的作品，更重要的是可以真正地服務(wù)于生活，從而解決生活中遇到的一些困難和問題。

總之，在機(jī)器人及編程這樣綜合實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)中，一定要處理好學(xué)生自主實(shí)踐與教師有效指導(dǎo)的關(guān)系。教師既不能“教”綜合實(shí)踐活動(dòng)，也不能推卸指導(dǎo)的責(zé)任，而應(yīng)當(dāng)成為學(xué)生的組織者、參與者和促進(jìn)者，教師的指導(dǎo)應(yīng)貫穿于教學(xué)的全過程。