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依托萝卜圈虚拟机器人校本课程培养学生创新能力

2019-09-10吴德琴

当代家庭教育 2019年24期
关键词:激发兴趣创新能力

吴德琴

关键词:机器人教学;激发兴趣;创新能力

【中图分类号】G 642      【文献标识码】A       【文章编号】1005-8877(2019)24-0039-01

机器人教育是开展创新教育的一个有效平台,但机器人技术作为最前沿尖端的技术,由于经费、技术等原因难以在我们乡村中学普及,机器人的成本比较高,在实际的教学中难以做到为每个学生配置一台教育机器人,很多学生无法感受到它的魅力所在。内容丰富的萝卜圈三维机器人设计平台解决了这一现实问题,虚拟的软件虽然只能让学生通过电脑屏幕体验,但搭建机器人的零件件件逼真,学生可以随意组装,再通过编写程序便可以控制机器人完成各种动作,萝卜圈仿真平台游戏化的界面让学生第一次接触就被它深深地吸引了。将校本课程与萝卜圈虚拟机器人教学相结合,能够有效的结合虚拟机器人教学的特点来设置相应的教学活动和实践活动,从而为学生创新能力的提升奠定基础。

1.以教学任务激发兴趣,树立创新意识。

教学任务要有趣味性,能激发学生兴趣,萝卜圈虚拟机器人虚实融合,形象逼真,游戏化的场景能有效激发学生的学习兴趣,引起探索知识的欲望,树立创新意识。比如为了使学生能最直观地了解灰度传感器的作用,初级任务有循迹踢球,提高任务有公路狂奔,这些任务情境真实、富含趣味性,容易激发学生的兴趣,由于萝卜圈虚拟机器人软件虚实融合,各部件的密度、质量、速度、加速度等类似各种现实物理属性,能模拟真实的物体运动在发生碰撞、受力、摩擦等运动时产生出不同的运动效果。软件创建的仿真场景中,黑色跑道两侧有白边,白边外有绿色的草坪及栏杆,远处有高楼大厦,逼真的场景能一下子吸引学生的注意力,立刻就把学生引到教师设计的教学任务中,从而激起学生浓厚的学习兴趣和主动探究的欲望。

2.明确教学目标,激发创新思维

萝卜圈虚拟机器人校本课程的教学目标主要是在知识、技能、情感态度三个维度上制定。虚拟机器人教育具有综合性、实践性和创新性等特色;这些特色使得我们在萝卜圈虚拟机器人校本课程开发中,将教学目标侧重点放在技能和情感态度两个目标维度上。

(1)知识目标使学生了解机器人的基本概念和工作方式,破除青少年对机器人的神秘感,为进一步学习机器人的有关知识奠定基础。比如在学习搭建机器人时,“驱动”中有多种电机和轮子,每种都有属性说明,文字说明相对抽象,可以让学生自己选择电机和轮子组装,去跑一跑,直观地对比有什么不同。

(2)技能目标。通过搭建机器人培养学生的动手能力、空间想象能力、协作能力和创造能力;通过为机器人编写程序学习科学而高效的思维方式,提高逻辑思维能力、规划能力,提高学生分析问题和解决问题的能力;在编写程序和测试程序的过程中提高学生计算机的应用能力,培养学生的信息素养。通过分层技能目标不断激发学生的创新思维。

(3)情感态度目标。搭建机器人和编写程序时都可以培养学生的创新意识和创新精神。在机器人校本课程开设的过程中,机器人竞赛是非常常见的一种实践活动。每次运行后都可以查看成绩和排名。为了取得好的成绩,教师与学生之间,学生与学生之间都需要进行密切的沟通和合作,共同克服难关。在这一过程中,学生的合作创新意识自然而然的得到了培养和提升。

3.采用多种教学方法,培养创新能力

我们的机器人教育校本课程不是以知识为主要目标的,而是以技能和情感为主要目标,因此在教学过程中不能一味沿用传统的讲授式的教学方法,运用多种教学方法,突出学生的主体地位,为学生的想象和创新提供广阔的空间。在教学过程中,要鼓励和引导学生养成大胆想象、敢于质疑的学习精神,让学生能够将自己的想法通过搭建机器人编写程序表达出来,从而培养创新能力。比如在学习足球射门时可以让学生进入房间让学生切身感受机器人光线传感器的作用,体验之后要求学生发挥自己的想象搭建机器人。

4.改革教学评价体系,提高学生创新能力

学生完成任务可以查询系统打分,但学生之间存在差异,不是所有学生在规定时间内都能完成指定的任务,而这种终结性评价容易降低基础较差学生的学习积极性,也影响了任务情境所激发出来的学习热情的持续效果。因此,在虚拟机器人的教学中,学习评价要在完成任务的课堂教学过程中及时进行,不能都等学生完成所有任务后才进行评价。

比如在设计《无人驾驶技能赛》这一任务时,只为学生提供最短路程,得分较低,要想在比赛中拿高分,必须重新规划路线,每避让一次行人加20分,每次安全会车加5分,每飞车1次10分,在实践过程中,同学们通过自制的项目完成并记录每次的路线和得分,从中找寻规律不断完善路线,在学生发现了新方法后,我就立刻对这几名学生进行了肯定和表扬,并请他们演示和讲解自己的程序,大家为他们鼓掌。这几名学生在以后的学习中,表现的更加自信也更加努力地研究程序。可见,在教学中注重过程性评价,及时鼓励创新,肯定学生的学习成果,会对学生带来极大的鼓舞,增强他们的自信心和创造力。

萝卜圈机器人校本课程的开展对于中学生创新能力的提升有着极其重要的作用,在课程的开展过程中,虚拟机器人的教学过程,强调自主性和开放性,教师应该以学生自己动手为主,让学生在一种轻松有趣的创新氛围下学习,使其真正成為学习、探索的主人,充分发挥学生的学习主动性,培养学生的创新能力,为我们创新人才的培养提供更广阔的平台。

参考文献

[1]王自勇.机器人课程助力学生创新能力的发展[J].北京教育(普教版),2019(04):90

[2]邓静.机器人课堂教学对小学生创新能力培养的研究[D].四川师范大学,2013

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