李修元

（重庆师范大学计算机与信息科学学院，重庆 401331）

1 引言

近年来，随着基础教育新课程改革的不断深入，我国中小学机器人教育也有了较快发展，其教育价值已初步获得社会认可[1]。常规班教学中，学生在机器人课程中的学习动机不足，教师对个体的关注度不高。本文将小班化教学模式引入到中小学机器人课程，同时在尊重学生个性化的基础上，其不仅能够使学生从被动学习转化为主动学习，培养学生的创新思维，更能让教师了解每一个学生的学习状况，通过与学生的交流反馈提高教学效率。此外，贯彻小班化教学模式在某种程度上还能够减轻教师的压力，是我国极力推崇的教学模式[2]。

2 小班化教学综述

小班化教学是欧美发达国家普遍推行的一种教学组织形式。美国一项“视野与文化”的研究表明,在课堂教学中,教师教学视野的覆盖范围一般不超过25名学生[3]。新世纪初，我国开始了新一轮基础教育课程改革。这事实上意味着一场教育思想和教育观念大变革的到来[4]。小班教学有自身的优势。第一，有利于提升教学质量，传统班级学生人数多，老师只能以理论知识为主，再以视频为辅，老师很难关注到每个学生的在学习过程中出现的问题。第二，小班教学可以根据学校机器人配件的套数进行分配，减低了学校资金的投入。在教学过程中，老师可以发现学生遇到的问题，并提供个性化的指导。第三，小班教学中学生都可以参与进来亲自动手搭建机器人、编写代码。锻炼学生的创新精神和实践能力，更好促进学生全面发展。

3 机器人教育发展现状

机器人教育近年来快速发展，涉及的研究人员越来越多。机器人比赛越来越受到重视，更多的学校和教师与学生参与进来。我国机器人教育可以分为两个阶段：①2000到2011年机器人教育为起步期。教育政策的支持和机器人技术发展，推动了机器人教育的初步发展。②2011年到2018年为高速发展期。信息技术课程中的机器人教育规定，将小学信息技术课程中增加机器人入门[5]。随着技术的发展，将编程进行模块化设计，既降低了学习门槛，又增加了学习的趣味性。使学生在机器人制作过程中锻炼动手能力，又培养了学生编程的逻辑思维能力。

4 小班教学的过程

小班教学关系图由课前准备阶段，常规班教学，和小班教学三部分组成。课前准备阶段，是小班教学展开的基础，做好前期规划，后面的活动才能良好的展开。中间是常规版教学，教学过程中理论基础为主，掌握理论基础才能更好的和其后的实践结合。小班教学阶段，它是学生实践学习的重要环节，更好的提升学生们的综合素质、锻炼学生的实践能力。这三个阶段递进又相互影响，共同构成了小班教学的完整性。

图1 小班教学过程图

5 M小学机器人教育的实践案例

5.1 学校现状

M小学是重庆市最近几年建立的私立学校，机器人教育刚开始组建。学校十分注重学生的素质教育，希望开展机器人教育来促进学生们的创新精神和实践能力。

5.2 学生情况

选择五年级一个机器人课程班作为实践案例的研究对象，实验班采用小班化进行教学。该班共有20名学生，男生12人，女生8人。

⑴学生基础情况

在开班之前，通过教师访谈，了解了学生的基本情况：学生们在常规班对基础知识进行学习和掌握，学生通过网上编程平台学习简单的图形化编程。但是学生手动实践不够，对机器人零件的搭建不熟悉、缺乏元器件工作原理的了解、机器人出现突发问题的不能很好处理。

⑵机器人课程资源的准备

学校想学生们能够更好的全面发展，购置了机器人搭建器件，小班教学可以根据学生人数每个人能够有一套机器人套件和电脑进行搭建和编程，锻炼学生动手技能和逻辑思维。

5.3 小班教学开展

根据小学生的认知特点，围绕某个主题，采取任务驱动法，让学生们发挥自己的创作能力。每次教学为两节课，每节课让学生完成一个小任务，整个过程围绕最后的成品展开。

⑴课前准备

本节课的主题“愚公移山”，保证学生们每人配有一台电脑安装对应的编程软件，既中鸣机器人的机器人快车软件。

⑵情景创设

教师：首先提出同学们平时搬运物品用什么方式，我们搬运物品的步骤有哪些，播放愚公移山视频，调动课堂氛围，随即提出此节课的任务。

学生：积极的回答问题，观看视频，了解本节课的学习内容。

⑶安排任务

尝试讲解一到两个图标的参数修改；探究如何将图标连接；尝试将数据下载到主控器；分享自己发现的老师未讲过的内容。

⑷教师指导

在程序编写的过程中，学生问题：鼠标左键和右键的使用；学生对界面的不够熟悉；对模块之间的连接不熟练：对程序之间的逻辑能力理解不够等。教师根据不同的问题给出针对性的解决方案。

⑸学生反思，完成任务

对图形化编程中遇到的问题，学生根据教师的指导，准确的完成程序的编写，并把程序录入主板中测试，完成本节课的目标。

5.4 学生作品展示活动

根据教师了解学生掌握的情况，制定一个活动项目。学生都以自己的方式完成机器人搭建和编程。引导学生向大家展示和讲解自己搭建机器人的功能。每个机器人来通过完成的项目情况，以及学生创新想法。评出一等奖、二等奖、三等奖，以及最佳创意奖。活动结束后，教师和学生来总结活动中机器人出现的各种问题情况，进行反思和总结。

6 建议与总结

加强机器人课程资源建设：一方面需要学校的支持；提供开展的机器人课程的搭建设备，整理一套完整合适的课程体系。另一方面重视机器人教育师资培训：需要机器人教育教师更好的对知识点进行解释、建立完善的教学体系，最大化的利用现有的资源展开教学，帮助学生们在实践过程中提出做针对性的建议。

同时建议采取措施提高学生对机器人的兴趣：本次学生五年级学生为对象，根据小学生性格特点，设计一些趣味性的环节，以帮助学生提高他们的整体素养和机器人的兴趣。学生认知情况不同，导致知识理解程度差异，需要教师对每个学生基本情况有充足的了解，再提出针对性的建议和教法，而小班化教学刚好能满足这些需求。最后强调要加强师生间相互交流：教师和学生可以通过线上、线下方式联系，教师可以通过学生的反馈在接下来的教学中进行调整。