小学机器人教学实践与探索

时间：2024-05-10

汾阳市禹门河小学任应斌王一军薛峰

***总书记指出“惟创新者进，惟创新者强，惟创新者胜”。创新是新学生核心素养之核心。我校机器人教学以“提高学生创新精神和实践能力,培养学生适应未来发展需求的基本素质”为目标，通过教师讲授、辅导，学生组装、编程学习等方式，让学生掌握机械、结构、、和信息科学的相关知识。学生研究机器人的过程是——发现问题溯源，辨析问题实质、设计解决问题方案、默契团队协作，最后采用一定方式呈现解决问题的结果的过程。这是学习真正发生的过程，也是撬动课堂改革的支点。通过知与行浑然一体的活动，不仅激发了孩子们的科技意识和创新精神，更培养他们的动手实践能力和团队协作能力，使科技筑梦的种子在孩子们心中萌芽成长......

汾阳市禹门河小学师生通过两年多的实践与探索，已初见成效：学校机器人社团先后荣获山西省第十七届中小学生电脑制作活动机器人竞赛小学组一等奖、十八届中小学生电脑制作活动机器人竞赛小学组冠军；2017年11月18日，一场属于孩子的教育机器人嘉年华——世界教育机器人大赛（WER）2017 赛季世锦赛在上海举行，学校机器人团队技压群雄遥遥领先，一举获得WER 世锦赛积木教育机器人赛小学组冠军。

宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。我校机器人教学工作以社团点提升和普及面推广两个阶段逐步实施。

一、机器人社团教学模式

在我校“一导三习”教学模式引领下，机器人社团以人为本积极探索任务驱动教学法在机器人教学中的应用，基本建立以任务设计为关键，学生自主学习为基础，探究合作为核心，展示交流为特征的新教学模式，充分体现自主、合作、探究、展示的新课堂教学改革理念。具体教学环节是：

1.创设情景

教师根据生活、生产情境编制一些任务模型。

2.确定任务

教师制定完成任务的规则、要求，演示操作过程。

3.自主学习、协作学习

学生根据任务模型、规则要求、所处位置进行研究，首先学生根据经验、已有知识自主搭建完成任务所需的装置，在搭建过程中每个成员要先发表自己的想法、做法，然后队友之间讨论交流，形成定案，然后再研究机器人如何走线，确定路线之后，分工完成搭建和编程，最后进行机器人的调试，这还得需要不断调试，试错。

4.展示交流

任务完成之后，小组成员要对他们的搭建，编程进行展示，我们会发现不同的小组他们的搭建和编程是不一样的，这里面反映了学生的思维，空间想象，创造力，

5.效果评价

最后教师要对学生的学习过程、机器人的设制，完成任务的情况进行评价，指出成功与不足。

二、机器人普及教学

为了使更多的学生能够适应未来信息时代的要求，我校机器人教学将通过社团“点”提升阶段的实践探索继续延伸，通过普及“面”推广让机器人走进更多孩子的心中。

2018年3月，我校积极推行《禹门河小学机器人创客教育普及项目教学纲要》，编写了《小学教育机器人基础搭建课程—初级教材》并在一年级全面开展机器人教学，这也为我校全面实施创客机器人教育奠定坚实的基础。

1.课程实施

（1）从2018年春季学期开始，我校在小学一年级开展机器人普及教学，课程安排每周一次，每次两节连堂，真正做到科普教育遍地开花，全校普及。通过机器人普及教学，让更多的学生都能认识机器人，都会制作机器人，了解科技创新的奥秘，体验到智能化带给我们生活的便利。通过在全校各年级开展科技普及课程，真正做到将我校建设成为科创校园、科普基地。

2.教学方法

根据本课程的特点，我们将机器人普及课程教学的方法统一为：任务驱动、新知教授、实践应用。

（1）任务驱动。教师根据每节课的学习内容，合理地设计教学任务。课时安排为每周两节课，两个课时已经足够学生完成一个作品的制作。学生根据任务要求，进行问题分析、问题解决、小组讨论等环节，让学生发现问题，引起认知冲突，以便引入新知。

（2）新知教授。学生将任务进行仔细剖析，然后教师根据学生反映的问题，引出本节课的教学内容。由于机器人普及课程的特殊化，我们可以将每个新知（一般的传感器的应用）分为“是什么、有什么作用、怎么使用、应用了哪些学科知识”几个部分。学生通过以上几个部分可以较为深入地认识每一个固件，也可以扩展学生思维，促进学生进行创作。由浅入深、理论联系实际，让学生能更多地将学习贴近生活，将生活的问题搬进学习中来。

（3）实践应用。在一段时间的教学内，积极组织学生进行小组竞赛。教师应设计与生活相关的主题，让学生将生活与学习有效联系起来，达到培养学生体会生活、观察生活的目的，激发学生热爱科学、探索科学的精神。