鄭潔純

智能機(jī)器人常規(guī)教學(xué)以點(diǎn)牽線，以線帶面，既保證了面上全體學(xué)生機(jī)器人知識(shí)的普及，又保證了愛(ài)好機(jī)器人學(xué)生的創(chuàng)新與實(shí)踐能力的提高，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層教學(xué)，使全體學(xué)生的信息素養(yǎng)得到不同層次的提高，逐步推動(dòng)本校智能機(jī)器人教學(xué)步入一個(gè)常態(tài)化的軌道。

一、理論依據(jù)

心理學(xué)家、教育家布盧姆主張“給學(xué)生足夠的學(xué)習(xí)時(shí)間，同時(shí)使他們獲得科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，通過(guò)他們自己的刻苦努力，應(yīng)該都可以掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容”，“不同的學(xué)生需要用不同的方法去教，不同的學(xué)生對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容能持久地保持注意力”。根據(jù)這一理論的啟示，把智能機(jī)器人作為信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容之一，溶入到信息技術(shù)課堂的教學(xué)中，將機(jī)器人的基本知識(shí)對(duì)全體學(xué)生進(jìn)行普及，全面提升全體學(xué)生的信息素養(yǎng)，在興趣小組中挑選出綜合能力強(qiáng)的學(xué)生參加競(jìng)賽活動(dòng)，讓學(xué)生的心智經(jīng)歷一個(gè)質(zhì)的錘煉，達(dá)到分層教學(xué)的目的。

二、開(kāi)展形式

“面”：以課堂教學(xué)活動(dòng)為面，系統(tǒng)化地普及智能機(jī)器人的知識(shí)，提升全體學(xué)生的信息素養(yǎng)

課堂教學(xué)可以在初一年級(jí)全面鋪開(kāi)，主要是為學(xué)生普及機(jī)器人知識(shí)，通過(guò)教師的情景引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等教學(xué)方法，讓學(xué)生體驗(yàn)機(jī)器人工作過(guò)程，通過(guò)動(dòng)手組裝簡(jiǎn)單的機(jī)器人，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力，學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的興趣。每周1個(gè)課時(shí)，每學(xué)期至少安排9-10個(gè)課時(shí)，整個(gè)初一學(xué)年就有18-20個(gè)課時(shí)。

根據(jù)《國(guó)家九年義務(wù)教育課程綜合實(shí)踐活動(dòng)指導(dǎo)綱要》的要求，總體的教學(xué)目標(biāo)如下：

1.了解現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)，了解簡(jiǎn)易機(jī)器人的基本構(gòu)造；了解機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展前沿，分析我國(guó)在機(jī)器人領(lǐng)域存在的差距，樹(shù)立責(zé)任感。

2.學(xué)會(huì)根據(jù)生活和學(xué)習(xí)中的實(shí)際需要，設(shè)計(jì)、動(dòng)手制作或組裝簡(jiǎn)單的實(shí)物機(jī)器人，會(huì)將編制好的控制程序（使用流程圖方式）導(dǎo)出到實(shí)物機(jī)器人，運(yùn)行機(jī)器人并對(duì)機(jī)器人及其控制程序做出必要的調(diào)試和修改，或使用簡(jiǎn)單易學(xué)的程序語(yǔ)言（如LOGO）編制簡(jiǎn)單的程序控制機(jī)器人做出簡(jiǎn)單動(dòng)作或解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。

3.在制作和操縱簡(jiǎn)單機(jī)器人的基礎(chǔ)上，探究機(jī)器人的機(jī)械裝置、電子裝置，了解計(jì)算機(jī)程序控制機(jī)器人做出各種動(dòng)作的簡(jiǎn)單流程，體驗(yàn)機(jī)器人對(duì)信息技術(shù)多個(gè)門類的綜合運(yùn)用。

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)硬件的實(shí)際情況，具體教學(xué)內(nèi)容安排可參見(jiàn)表1。

“線”：以興趣小組活動(dòng)為“線”，滿足不同學(xué)習(xí)層次學(xué)生的需求，拓展學(xué)生的知識(shí)的應(yīng)用能力。

在每周六上午開(kāi)展第二課堂興趣小組活動(dòng)，成員主要由對(duì)愛(ài)好機(jī)器人學(xué)習(xí)的學(xué)生自主報(bào)名，以及教師在上課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的綜合能力較強(qiáng)的學(xué)生組成，人數(shù)控制在30人左右。開(kāi)展方式以綜合活動(dòng)任務(wù)為主，通過(guò)模擬競(jìng)賽進(jìn)行。具體活動(dòng)內(nèi)容可以為：設(shè)計(jì)制作走迷宮的機(jī)器人，會(huì)滅火的機(jī)器人，會(huì)排障探險(xiǎn)的機(jī)器人，機(jī)器人足球賽，機(jī)器人藍(lán)球賽等。學(xué)生以2至4人為小組，合作完成綜合活動(dòng)任務(wù)。第二課堂的活動(dòng)，學(xué)生是絕對(duì)的主體，無(wú)論是機(jī)器人的設(shè)計(jì)搭建、算法的確定、程序的編寫(xiě)、機(jī)器人的調(diào)試，都要以學(xué)生為主，教師只需輔以適當(dāng)指導(dǎo)。在活動(dòng)中，學(xué)生會(huì)不斷地經(jīng)歷對(duì)任務(wù)的分析、對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)的規(guī)劃、搭建、設(shè)計(jì)算法編程、調(diào)試改裝機(jī)器人等過(guò)程，從而提高自身的動(dòng)手能力、思維能力、協(xié)作能力。經(jīng)歷探索、克服困難的過(guò)程，增強(qiáng)自信心。

“點(diǎn)”：以競(jìng)賽項(xiàng)目參與為點(diǎn)，讓學(xué)生的心智經(jīng)歷質(zhì)的錘煉，突破帶動(dòng)智能機(jī)器人常規(guī)教學(xué)。

教師要針對(duì)具體的競(jìng)賽項(xiàng)目，對(duì)其規(guī)則進(jìn)行具體的研究分析、制定備賽計(jì)劃、及做好硬件準(zhǔn)備。在第二課堂活動(dòng)中選拔出適合的參賽學(xué)生。依據(jù)競(jìng)賽目標(biāo)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的強(qiáng)度訓(xùn)練。學(xué)生在經(jīng)歷訓(xùn)練到比賽的過(guò)程中，除了綜合能力得到提高，心智、毅力也得到磨練。

以綜合技能項(xiàng)目為例，根據(jù)比賽的要求，學(xué)生要在150分鐘內(nèi)，在比賽現(xiàn)場(chǎng)自行拼裝機(jī)器人、編制機(jī)器人運(yùn)行程序、調(diào)試和操作機(jī)器人。而且競(jìng)賽場(chǎng)地的路線、任務(wù)內(nèi)容及數(shù)量都是在賽前才公布。這就要求選拔的參賽隊(duì)員，不但編程能力要扎實(shí)，還要有較強(qiáng)動(dòng)手組裝能力及臨場(chǎng)應(yīng)變能力。訓(xùn)練計(jì)劃也可以分成如下幾個(gè)環(huán)節(jié)：①機(jī)器人的組裝，各個(gè)拼裝板塊引導(dǎo)線走法訓(xùn)練；②單項(xiàng)任務(wù)完成策略訓(xùn)練，包括不同情況下算法的確定、程序的編寫(xiě)及調(diào)試；③ 90分鐘內(nèi)機(jī)器人的組裝，單個(gè)場(chǎng)地隨機(jī)路線全部任務(wù)限定調(diào)試次數(shù)的訓(xùn)練；④150分鐘內(nèi)機(jī)器人組裝，三個(gè)場(chǎng)地隨機(jī)路線隨機(jī)任務(wù)量訓(xùn)練；⑤速度、強(qiáng)度提升訓(xùn)練。在訓(xùn)練的過(guò)程中，要及時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)訓(xùn)練的實(shí)際情況，自己的想法，去有效地改裝機(jī)器人……經(jīng)過(guò)比賽，學(xué)生們不僅完成自己的比賽機(jī)器人，也提升了對(duì)科技和利用科技來(lái)積極影響周圍世界的認(rèn)識(shí)。

三、教學(xué)評(píng)價(jià)

教師不僅要對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，更重要的是要對(duì)學(xué)生的綜合能力等因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)還應(yīng)著重關(guān)注在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生參與的態(tài)度、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)造性，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程和方法，與他人交流與合作的能力。同時(shí)要強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)的激勵(lì)性，要能鼓勵(lì)學(xué)生積極探索，勇于創(chuàng)新。

以《會(huì)避障的機(jī)器人》一課為例，課堂教學(xué)的評(píng)價(jià)量化表可設(shè)計(jì)如表2。

在幾年的智能機(jī)器人教學(xué)的探索過(guò)程中，本校也經(jīng)歷了“從競(jìng)賽活動(dòng)，到信息技術(shù)課堂；從為了競(jìng)賽獲獎(jiǎng)，到為了全體學(xué)生信息素養(yǎng)的提高；從發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象、探索證實(shí)，到全面展開(kāi)研究、初步成果的體現(xiàn)”的過(guò)程。

責(zé)任編輯 邱 麗