机器人教育作为一种手脑并用的创新实践教育,契合了基础教育课程改革的需求,响应了国家对培养创新型人才的号召,对培养学生发现问题和解决问题的能力具有重要价值。纠错教学作为一种新的教学方法,在提高学生的问题解决能力和自信心方面展示出一定的优势,但也存在一些不足。例如,纠错教学采用教师呈现纠错任务,学生识别并改正错误的方法,对于缺乏领域知识和纠错经验的学习者来说,可能会出现不知所措的状态,导致学习效率降低。因此,在实际教学中,需要不断寻求适切的教学策略,以优化纠错教学的效果。研究表明,在纠错过程中提供学习支架(解决方案或过程信息)能够帮助学生更高效的学习。但目前在机器人教育领域,对提供学习支架的纠错教学尚缺乏细致的研究。本研究参考相关学者对机器人教学过程中学生常犯错误类型的研究,将控制类错误细分为数值类错误、方向类错误、逻辑类错误和缺失类错误四种,在此基础上,以控制错误为主、通讯错误和传感错误为辅,结合学习内容,设计了一系列以训练学生纠错技能为目的的纠错任务。根据是否提供“解决方案”和“过程信息”两种学习支架,构建了四种纠错教学策略,即既提供解决方案也提供过程信息的纠错教学策略(SP),不提供解决方案但提供过程信息的纠错教学策略(NSP),只提供解决方案不提供过程信息的纠错教学策略(SNP),不提供解决方案也不提供过程信息的纠错教学策略(NSNP)。此外,本研究以布卢姆教育目标为理论基础,参考其他学者对学习阶段的划分研究,将完整的机器人学习过程划分为入门、熟悉和应用三个阶段。采用准实验研究法,探究四种纠错教学策略在机器人课程三个学习阶段的适用性。为配合实验的展开,设计了详细的教学流程、教学材料、评价工具等。准实验于2018年9月在江苏省无锡市广丰中学的机器人课程中开展,历时四个月。研究对象为初一年级四个班的学生,共171名。A班、B班、C班、D班分别采用SP、SNP、NSP和NSNP的纠错教学策略,学生2人一组使用一套m Bot机器人套件进行学习,所有班级均由同一位教师执教。实验采取4×3的混合设计,在三个学习阶段结束时分别对学生的纠错表现(高阶能力)、认知负荷、编程技能(低阶能力)、学习态度和学习沉浸度进行评价。实验结果表明:(1)在机器人课程的整个学习阶段中,为纠错任务提供过程信息而不提供解决方案的纠错教学策略能有效提高学生的纠错表现。(2)在入门阶段和熟悉阶段,为纠错任务提供过程信息而不提供解决方案的纠错教学策略能有效提高学生的编程技能,但在应用阶段,这一优势不再显著。(3)在机器人课程中培养学生的低阶能力时会出现专业知识逆转效应,而在高阶能力上则不会出现这一现象。这是一项新的发现,可以加深对使用过程信息这一学习支架的理解。(4)纠错教学策略所带来的认知负荷应处于相对中等的水平,尤其对于高阶能力而言,过高则无法有效学习,过低则无法主动学习。(5)在纠错任务中既提供解决方案也提供过程信息的纠错教学策略在提升学生的享受度方面表现出一定的优势,但并不显著。(6)不同纠错教学策略对学生的自信心、价值观和学习沉浸度没有显著影响。根据上述研究结论,形成如下教学建议:(1)在开展机器人课程纠错教学时,教师应合理选择并运用不同的纠错教学策略,以最大程度的发挥纠错教学的效果。尤其在培养学生的低阶能力时,应着重考虑学习者的经验水平。(2)纠错任务的设置应符合学生的认知特点,确保纠错任务难度适中。(3)对学生在纠错过程中遇到的问题及时指导和反馈,帮助其掌握纠错的要领和方法。