林漢強

【摘要】機器人教學(xué)是一門新學(xué)科，它涉及多個科目，具有很廣泛的綜合應(yīng)用，可以造就學(xué)生的全面提升，在中小學(xué)教育課程中引進DIY機器人教學(xué)是大勢所趨，發(fā)掘和提煉DIY機器人的教育價值，對推進課程改革起到畫龍點睛的作用。本文將介紹如何基于DIY機器人有效提高小學(xué)生創(chuàng)新能力方面進行一些嘗試和相關(guān)的研究。

【關(guān)鍵詞】DIY機器人;小學(xué)生;創(chuàng)新能力

DIY（Do It Yourself）機器人教學(xué)沿于高新科技而產(chǎn)生的另一種教學(xué)模式，形式新穎，這種學(xué)習(xí)模式是讓學(xué)習(xí)者自己主動動手做起來，在做中學(xué)，在學(xué)中做，一開始每個學(xué)生拿在手里的資源往往都是零件，老師給出要求，讓學(xué)生開放大腦，思考創(chuàng)造，設(shè)計成方案，動手結(jié)構(gòu)制造，整個過程學(xué)生主動交流溝通，并能把零碎的部件集成作品，再通過學(xué)生運用編程軟件給機器人輸入指令，讓機器人根據(jù)指令自己活動起來，再結(jié)合調(diào)試，小組內(nèi)部合作交流不斷完善形成可行的方案，建立成一套全面的創(chuàng)新思維系統(tǒng)。

一、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

有關(guān)心理學(xué)專家認為：“學(xué)生在自己感興趣的領(lǐng)域環(huán)境下學(xué)習(xí)，洞察力靈敏，記憶水平提升，想象角度廣泛，創(chuàng)新意識豐富”。創(chuàng)新能力的提升是學(xué)校、家長都比較看重的問題。只有全面提煉學(xué)生創(chuàng)造意識和創(chuàng)新能力，就能解決錢學(xué)森之問（注：“為什么我們的學(xué)校總是培養(yǎng)不出杰出人才？”這就是著名的“錢學(xué)森之問”。）那么，如何在學(xué)校的DIY機器人教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識呢？

要培養(yǎng)學(xué)生對智能機器人的好奇感，讓學(xué)生了解DIY機器人工作原理及組成（如：拼裝各種零部件、認識各種傳感器及其應(yīng)用方法、通過編程序來給機器人命令、控制機器人完成指定任務(wù)），結(jié)合小學(xué)生的年齡特征，喜歡玩和動手。通過準備各類的傳感器，（超聲波傳感器、尋跡傳感器、紅外測距傳感器、觸摸傳感器等等 ），根據(jù)不同的機器人的要求，讓學(xué)生自己去選擇不同的積木器材、合適傳感器、再通過動手DIY組裝自己喜歡的機器人。用這種和藹的教學(xué)環(huán)境，開啟學(xué)生的科學(xué)之路也激發(fā)了學(xué)生的個性的發(fā)展，幫助學(xué)生們練就更強大的創(chuàng)新能力。

二、團隊合作，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

“學(xué)會集體工作的藝術(shù)。在今天的科學(xué)中，只有集體的努力才會有真正的成就。如果你一個人工作，即使你有非凡的能力，你也不能在科學(xué)上做出巨大的發(fā)現(xiàn)，而你的同事將始終是你的思想的擴音器和放大器，正如你自己集體中的一員也是別人的思想的擴音器和放大器一樣。”澤林斯基語的這句話道出了一個人的創(chuàng)造能力是有局限的，團隊合作的概念是當(dāng)前社會進步的體現(xiàn)。同樣在教學(xué)過程中要構(gòu)建和諧活動關(guān)系，改變陳舊的“以教師為中心”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)換為“以教師為輔，以學(xué)生為主”的新型模式，鼓勵學(xué)生在探究過程中大膽交流，孕育融洽的交流氣氛，助力學(xué)生在愉悅的團結(jié)合作中完成實踐任務(wù)。每當(dāng)在學(xué)習(xí)中遇到困難或者有更好的創(chuàng)意的創(chuàng)新想法時，我都鼓勵學(xué)生大膽和組員一起分享，充分發(fā)表個人見解，培育一個團結(jié)進取的小團隊。

三、比賽實踐，提升創(chuàng)新能力

DIY機器人教學(xué)中最體現(xiàn)出學(xué)生的創(chuàng)新能在于如何在實踐中解決所遇到的問題，注重實戰(zhàn)操作中的表現(xiàn)，不能讓學(xué)生只停留在老師所教的方法上去完成的思考層面上，鼓勵學(xué)生帶著問題敢于探究，建立一種具有發(fā)現(xiàn)、研究和探索的創(chuàng)新概念。

（一）敢于變通，創(chuàng)造機會

小學(xué)生好奇心強、思想活躍、參與欲強烈、最富想象力，因此開展DIY機器人是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的最佳時期。平時訓(xùn)練按照比賽的要求，直接設(shè)計現(xiàn)場的情境，指定比賽時間，規(guī)定比賽要求，讓學(xué)生在符合競賽要求的場地上操作機器人。DIY機器人比賽過程中會出現(xiàn)千奇百怪的問題，遇到那么多的問題，就需要學(xué)生去猜想、思考，不斷地探索、創(chuàng)造，并在實際場地上加以驗證，每一次的比賽都是孩子們思維創(chuàng)造的檢驗。通過參加各種各樣的DIY機器人競賽是最好的培養(yǎng)平臺，每一次比賽都會在比賽過程中出現(xiàn)形式各異的問題，這樣問題只能在比賽現(xiàn)場解決，而且老師是不允許到場指導(dǎo)的。在這個既緊張又無助的情況下，學(xué)生的創(chuàng)新能力就會得到進一步的提升，學(xué)生的綜合能力也得到很好的鍛煉。通過富有挑戰(zhàn)性的比賽活動，在實踐中發(fā)揮自己的創(chuàng)造能力、應(yīng)變能力。

（二）自主探究，啟發(fā)創(chuàng)新鑰匙

陶行知先生說過：“處處是創(chuàng)造之地，時時是創(chuàng)造之時，人人是創(chuàng)造之人?！眲?chuàng)造人皆有之，不同學(xué)生創(chuàng)新思維能力不盡相同。創(chuàng)新意識需要開發(fā)，后天的培養(yǎng)至關(guān)重要， DIY機器人是一種新形的教學(xué)模式，可以很好的造就學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。由于機器人的類型各異，需要的設(shè)計者去思考各種不同功能的效果來完成任務(wù)。讓學(xué)生有一種感覺，我就是發(fā)現(xiàn)家、創(chuàng)造者和探索者。每當(dāng)學(xué)生有創(chuàng)意的想法提出來，本人都給予肯定及激勵，即使學(xué)生的方法出現(xiàn)誤區(qū)，教師也沒有馬上做出否定性的評價，而是先了解學(xué)生思路再才給予引導(dǎo)，提倡讓學(xué)生自己大膽去嘗試去創(chuàng)造。在DIY機器人擂臺賽項目中，由于學(xué)生的探究精神，大膽求變，讓整個DIY機器人車發(fā)生了質(zhì)的改變。他就開始創(chuàng)造起來，幾個同學(xué)一起一個找一個拼樂在其中。開始加多兩條膠片方便用來推積木方塊，后來還想到用不銹鋼做推桿。通過升級創(chuàng)造自己戰(zhàn)車，再加上平時我們都是以比賽的形式進行訓(xùn)練，學(xué)生們在正式地比賽中獲得了很好的成績。

通過多個比賽的實踐表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)在小學(xué)生中開展DIY機器人教學(xué)，不僅沒有耽誤學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，還讓他們的大腦思維更靈活，充分鍛煉了“腦、口、手”，并升華學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。學(xué)校能開展智能機器人教學(xué)是素質(zhì)教育的要求，改變只重視文化科的傳統(tǒng)模式，豐富教育的多面性。全方面的教育發(fā)展才能為中國的科技發(fā)展培養(yǎng)更多的后備人才，相信隨著智能機器人活動的普及，“錢學(xué)森之問”將能找到最佳的解決途徑。

【參考文獻】

[1]蘇愛珍. 淺談小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[J]. 教育界：教師培訓(xùn)， 2014（7）：2.

（責(zé)任編輯：鄧俊文）