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机器人竞赛已成为我国青少年科技活动的一个品牌项目,机器人教学的独特优势,已经得到学校、家长及社会的充分认可和推崇。2014年以来我市升级了信息化教育装备,所有中小学都配置了南京紫光三角教育机器人。至今,各校已正常开展机器人教学近两年時间。本人通过边教边学,总结了点滴经验,希望能与大家共同研讨。
爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师。”机器人听起来很科幻、很神秘,让人直接联想到美国大片中的“终结者”形象。但我们的教育机器人却是一个底长22厘米、高20厘米,状如等腰三角形的物体。我向同学们介绍这就是要学习的机器人,结果不仅没有引起他们半点学习兴趣,甚至让他们非常失望,认为它只不过是一个低级玩具而已。
此时,我拿出一张“圆形”机器人场地图纸,把事先编译、下载好“沿线走”程序的机器人放在场地图纸上,打开电源开关,按下运行按钮。当他们看着机器人飞速、精准地沿着圆形黑线一圈又一圈地旋转时,不由地发出了惊呼声。趁学生兴趣被充分激发时,我向学生讲解了机器人“灰度”传感器、机器人沿线走时五种状态等相关知识。他们都听得津津有味,跃跃欲试,纷纷表示要学好机器人知识。
一、构建小组合作学习模式,提高课堂教学效益
我市教育装备中心为每所中小学都配备了教育机器人,但因为其价格高昂,采购数量有限。学校网络教室有联想品牌一体机40台,共分配到10台8位紫光教育机器人和10根专用数据下载线(一头是T口,另一头是COM口),可是六年级每个教学班都是35人左右。面对如此“僧多粥少”的教学窘境,如果开展“小组合作学习”这一教学模式,教学器材少的难题将迎刃而解。
课前,我把网络教室电脑分成10组,每组4台,其中1台电脑上安装数据下载线,在教师机上安装架设了FTP服务器。课堂上,将学生分成4人小组,进行小组合作学习。使用安装了数据下载线的那台电脑的同学先暂代小组长一职,为本组领取1台机器人。然后与学生“约法三章”,小组合作学习不是指每小组只要求一个同学完成任务,而是成员间相互交流、协作学习,发挥团队精神,一个也不能落下。阶段时间内,每小组中表现最出色的组员升为正式小组长。每学期完成率最高的小组评为优胜小组,优胜小组成员享有优先参加机器人比赛、机器人社团的权利。
虽然FTP服务器的架设,使得那些没有数据线的学生,通过FTP中转自己的程序到有数据线的电脑上,实现正常编译、下载运行、检验程序的操作,但谁不想掌握主动权呢?组员与组员之间一方面都在暗暗较着劲,毕竟如果能当上正式小组长,不仅是表现最出色的证明,还能直接掌管机器人与数据线,拥有“优先”使用权;另一方面又都在加强交流、互相学习,因为只要有一个成员完成不了任务,本小组可能就没有参评优胜小组的资格。
二、运用机器人教学,发展学生的创新能力
机器人教学不仅是信息技术学科发展的趋势,更因为其显著的独特性,在培养学生的创新思维、科技素养、综合实践等方面具有不可替代的作用。
那怎么才能培养与发展学生的创新能力呢?学生仅仅学会教材上的知识,并不表明创新能力得到了很大提高。例如学生在学习了《机器人传感器》《机器人循光》《机器人沿线走》等课后,他们认知了红外、灰度传感器,掌握了机器人循光、沿轨道线行走的原理。至此只能说是学会了案例运用,但创新、探索能力其实并没有得到多大提升。
此时,教师要结合教育机器人的特点,对实验项目进行拓展,使学生创新能力在拓展探究实践中得到升华。如引导学生们分组展开讨论,利用红外传感器还可以让机器人完成什么项目?利用灰度传感器又可以让机器人完成什么项目?经过讨论,有的小组想到了用红外传感器可以让机器人避开障碍、可以制作红外感应手机……用灰度传感器可以绕“8”字形、走迷宫等。接下来我让同学们根据自己的设想,分别谈谈准备怎么做。同学们畅所欲言,各抒己见。然后我给予他们充足的时间,各组根据自己的设想,编译完善团队程序,遇到问题可与我交流。等学生完成基本调试后,专门安排二节机器人“表演”课,为他们提供一个展现自我、丰富自我、提升自我的平台。通过这些环节的设计,学生不仅树立了学习机器人的自信心,而且创新意识、能力均得到了极大的提升。
三、开展机器人社团活动,提高学生探究品质
学校开设了机器人课程,挑选了27名六年级学生组成了机器人社团。这些学生分为3人一组,活动中不再重复学习平时课堂上学习的知识,而是讲解、实践一些“好玩”的项目。如机器人沿不规则轨道线走、避障走迷宫房间、沿线走迷宫指定房间等。要完成这些项目,同学们不仅需要通力合作,更要用心、用脑、用手对机器人进行改装,添加必要的传感器元件。另外还要花费很长时间,不断测试修改程序,才能最终实现目标。通过这些课程活动的开展,我们不仅培养了学生的思维能力和综合实践能力,更锻炼了他们的意志力。他们在不断调试、完善程序的过程中,逐步养成了不轻易认输的坚强精神。虽然完成项目的过程不轻松,时间又较长,可当他们经过自身努力,看到自己团队的机器人在场地图纸上正确“运动”时,人人脸上写满了喜悦与自豪,他们对科学探究的兴趣与热情也随之空前高涨。
总之,现在机器人教学活动正如火如荼地进行,它是全新的信息技术综合教学平台。学生通过学习,不仅创新思维、创新能力可以得到开发,而且可以充分发挥自己的想象力,实现自己的创意,最终使学生的信息素养和技术素养得到全面提高。
(作者单位:江苏省句容市葛村中心小学)
爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师。”机器人听起来很科幻、很神秘,让人直接联想到美国大片中的“终结者”形象。但我们的教育机器人却是一个底长22厘米、高20厘米,状如等腰三角形的物体。我向同学们介绍这就是要学习的机器人,结果不仅没有引起他们半点学习兴趣,甚至让他们非常失望,认为它只不过是一个低级玩具而已。
此时,我拿出一张“圆形”机器人场地图纸,把事先编译、下载好“沿线走”程序的机器人放在场地图纸上,打开电源开关,按下运行按钮。当他们看着机器人飞速、精准地沿着圆形黑线一圈又一圈地旋转时,不由地发出了惊呼声。趁学生兴趣被充分激发时,我向学生讲解了机器人“灰度”传感器、机器人沿线走时五种状态等相关知识。他们都听得津津有味,跃跃欲试,纷纷表示要学好机器人知识。
一、构建小组合作学习模式,提高课堂教学效益
我市教育装备中心为每所中小学都配备了教育机器人,但因为其价格高昂,采购数量有限。学校网络教室有联想品牌一体机40台,共分配到10台8位紫光教育机器人和10根专用数据下载线(一头是T口,另一头是COM口),可是六年级每个教学班都是35人左右。面对如此“僧多粥少”的教学窘境,如果开展“小组合作学习”这一教学模式,教学器材少的难题将迎刃而解。
课前,我把网络教室电脑分成10组,每组4台,其中1台电脑上安装数据下载线,在教师机上安装架设了FTP服务器。课堂上,将学生分成4人小组,进行小组合作学习。使用安装了数据下载线的那台电脑的同学先暂代小组长一职,为本组领取1台机器人。然后与学生“约法三章”,小组合作学习不是指每小组只要求一个同学完成任务,而是成员间相互交流、协作学习,发挥团队精神,一个也不能落下。阶段时间内,每小组中表现最出色的组员升为正式小组长。每学期完成率最高的小组评为优胜小组,优胜小组成员享有优先参加机器人比赛、机器人社团的权利。
虽然FTP服务器的架设,使得那些没有数据线的学生,通过FTP中转自己的程序到有数据线的电脑上,实现正常编译、下载运行、检验程序的操作,但谁不想掌握主动权呢?组员与组员之间一方面都在暗暗较着劲,毕竟如果能当上正式小组长,不仅是表现最出色的证明,还能直接掌管机器人与数据线,拥有“优先”使用权;另一方面又都在加强交流、互相学习,因为只要有一个成员完成不了任务,本小组可能就没有参评优胜小组的资格。
二、运用机器人教学,发展学生的创新能力
机器人教学不仅是信息技术学科发展的趋势,更因为其显著的独特性,在培养学生的创新思维、科技素养、综合实践等方面具有不可替代的作用。
那怎么才能培养与发展学生的创新能力呢?学生仅仅学会教材上的知识,并不表明创新能力得到了很大提高。例如学生在学习了《机器人传感器》《机器人循光》《机器人沿线走》等课后,他们认知了红外、灰度传感器,掌握了机器人循光、沿轨道线行走的原理。至此只能说是学会了案例运用,但创新、探索能力其实并没有得到多大提升。
此时,教师要结合教育机器人的特点,对实验项目进行拓展,使学生创新能力在拓展探究实践中得到升华。如引导学生们分组展开讨论,利用红外传感器还可以让机器人完成什么项目?利用灰度传感器又可以让机器人完成什么项目?经过讨论,有的小组想到了用红外传感器可以让机器人避开障碍、可以制作红外感应手机……用灰度传感器可以绕“8”字形、走迷宫等。接下来我让同学们根据自己的设想,分别谈谈准备怎么做。同学们畅所欲言,各抒己见。然后我给予他们充足的时间,各组根据自己的设想,编译完善团队程序,遇到问题可与我交流。等学生完成基本调试后,专门安排二节机器人“表演”课,为他们提供一个展现自我、丰富自我、提升自我的平台。通过这些环节的设计,学生不仅树立了学习机器人的自信心,而且创新意识、能力均得到了极大的提升。
三、开展机器人社团活动,提高学生探究品质
学校开设了机器人课程,挑选了27名六年级学生组成了机器人社团。这些学生分为3人一组,活动中不再重复学习平时课堂上学习的知识,而是讲解、实践一些“好玩”的项目。如机器人沿不规则轨道线走、避障走迷宫房间、沿线走迷宫指定房间等。要完成这些项目,同学们不仅需要通力合作,更要用心、用脑、用手对机器人进行改装,添加必要的传感器元件。另外还要花费很长时间,不断测试修改程序,才能最终实现目标。通过这些课程活动的开展,我们不仅培养了学生的思维能力和综合实践能力,更锻炼了他们的意志力。他们在不断调试、完善程序的过程中,逐步养成了不轻易认输的坚强精神。虽然完成项目的过程不轻松,时间又较长,可当他们经过自身努力,看到自己团队的机器人在场地图纸上正确“运动”时,人人脸上写满了喜悦与自豪,他们对科学探究的兴趣与热情也随之空前高涨。
总之,现在机器人教学活动正如火如荼地进行,它是全新的信息技术综合教学平台。学生通过学习,不仅创新思维、创新能力可以得到开发,而且可以充分发挥自己的想象力,实现自己的创意,最终使学生的信息素养和技术素养得到全面提高。
(作者单位:江苏省句容市葛村中心小学)