Scratch与萝卜圈虚拟机器人教学模式分析

袁赣涛　崔婧

摘 要：Scratch是一款经过麻省理工学院研究的面向少年的简单编程工具。而“萝卜圈3D机器人在线仿真平台”（以下简称“萝卜圈仿真”），它将带你进入精彩的3D虚拟的机器人世界。虚拟机器人是设计多门学科而设计的编程工具，是综合性的学科，主要是培养学生的科学素养及技术，对学生的综合素养等方面进行细致的规划、进行针对性的设计，主要调控学生的学习特征，极具实践性。这样不仅可以开阔学生的视野，扩展其知识面，也在综合发展学生的综合素质，发展学生的独特个性中发挥着不可替代的作用。

关键词：Scratch 萝卜圈 虚拟机器人 教学模式

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）05（c）-0255-02

1 Scratch项目介绍

1.1 课程介绍

通过有序地开展模拟制作的尝试，促进学生充分获得制作作品的喜悦，制作出良好的动画作品，做出智能出题的程序，设计编写画板的程序。在课堂活动中，对于学生的学习氛围为此创造了“边学边玩”的良好氛围，运用简易的Scratch编程工具，更好的丰富创作课堂。

1.2 教学目的和任务

1.2.1 易于操作、激发学习兴趣

Scratch是一款能够既设计图画，还能够设计程序的简易软件，它能够将小学生更好地引入学习课堂，解决小学生学习编程的难题，不像之前的C语言，需要记大量的代码。而Scratch更能够直观、形象的编写程序，代替枯燥、繁琐的代码指令，学生可以通过简单的学习记忆了解编程设计，编写程序就好比搭积木，只需要通过简单的拖动鼠标就可以完成程序编写。学生不会为了编程而烦恼，激发学习的兴趣。

1.2.2 注重实践，培养能力

（1）有助于培养学生的探索精神。Scratch没有复杂的程序语言命令，提高学生学习的积极性。面对Scratch，学生可以通过此软件培养足够的“探索”能力，去更好地探索代码指令从而更好的运用，在摸索和体验中熟练地掌握编写的基础方法和程序设计的原理。

（2）此项软件的运用能够更好的培养学生的创新能力、培养创新意识，在以往信息的基础上，结合媒体更好地让学生体验编程的乐趣，但是如果与Scratch相比就缺少特色，主要原因是Scratch为学生的学习及教学提供了良好的平台。在教学中丰富想象，创造出丰富多彩的卡通形象，输入灵活多样的指令，令学生之间相互沟通，促进学生想象力的发挥。在简易的编程环境下，学生可以通过无限的想象同时灵活的运用现有的知识编写程序，最主要的是学生可以通过参与程序编写，有机会思考、表达、创新，让学生自己想象和思考从而寻求平衡和挑战。

（3）有助于培养学生的逻辑思维能力。总体上，Scratch可以帮助学生更好的收集信息，整理信息、归纳信心、表达信息，培养学生的综合素养，同时通过参与学习训练学生对于程序设计和解决问题的能力；促进紧密逻辑思维品质的培养，让学生端着科学的学习态度，更好地创新并且实践。

1.3 教学内容及计划

Scratch是可视化的编程语言，利用它可以制作游戏、動画，还可以计算数学题、处理字符串。本课程有简单的单个程序块分析，有深奥的数学知识灌输，也有复杂的变量、链表、字符串、克隆体程序讲解，更有一个个实战项目演练。

内容共分为四部分，第一学期学习第一、二部分，第二学期学习第三、第四部分，从易到难、从基础到实战地讲解了Scratch编程。第一部分详细讲解Scratch编程的学习及Scratch软件的功能和界面。第二部分针对Scratch中的每一个程序块进行实例讲解。第三部分以一个个游戏项目作为实战案例，详细地讲解了每一个项目的分析过程、角色安排、程序制作，以及完成后的排错、改进思路和方案。第四部分为高阶项目——植物大战僵尸，让项目逼近生活。

2 萝卜圈虚拟机器人项目介绍

2.1 课程介绍

“萝卜圈3D机器人在线仿真平台”，它将带你进入精彩的3D机器人世界。

此教程带你快速进入萝卜圈仿真世界，体验具有物理引擎的机器人仿真。在此过程中，可以掌握基本的萝卜圈平台使用方法，掌握搭建机器人、编写控制程序的方法，最终体验完成“新手入门—循迹踢球”任务。

2.2 教学目的和任务

2.2.1 课程性质

虚拟机器人是设计多门学科而设计的编程工具，是综合性的学科，主要是培养学生的科学素养及技术，对学生的综合素养等方面进行细致的规划、进行针对性的设计，主要调控学生的学习特征，极具实践性。这样不仅可以开阔学生的视野，拓展其知识面，还综合发展学生的综合素质，发展学生的独特个性中发挥着不可替代的作用。

2.2.2 科学性

虚拟机器人是极具综合性的学科。设计多门基础的学科，其中主要是计算机与人工智能系统的学科，在程序编写的过程中含有重要地位，同时数学、运动学及动力学也是起着重要的作用，相互配合、相互协调，其中的基础是多种科学理论。

2.2.3 实践性

虚拟机器人是具有很强实践性的学科，不仅涉及的学科居多，涉及的技术也相对较多，在机器人的制作过程中需要综合知识、较强的实践能力，更好的操作执行能力等多种能力，都需要在实践过程中探索，从而实现程序的编写。

2.2.4 综合性

虚拟机器人具有高度的综合性。在教学的过程中促进学生开阔视野，广泛的基础和整理各个方面的资料，综合各个学科的专业知识运用于教学中，学生通过体验与思考充分发挥自身的想象力，跟高的设计或者制作产品，拓宽知识面，培养学生综合能力。

2.2.5 创造性

虚拟机器人课程开展的基础是学科，通过有序的规划、设计和评价，运用良好的技术和方法解决实际遇到的问题，为学生营造良好的发挥空间、促进学生更好地提升创造力，积极培养学生的创新精神和实践能力。

2.2.6 教学目的

虚拟机器人主要的教育目标是提高学生素质，丰富学生的想象力，培养学生独特的个性，正确地引导学生及时的发现问题并解决问题，培养学生的中心思想、解决问题的意识和设计思想，发挥学生的创造力等综合能力，培养科学态度、创新精神、实践能力及责任感。主要方法如下：（1）通过积极的了解机器人的发展史、分类及应用，深入地了解机器人的价值和在社会中发挥的作用。（2）了解机器人的基本结构、设计的基本原理和相关软硬件知识。（3）对于机器人的设计、制作、编写和调试能够自主独立地完成，并且自主独立的检验和测试机器人。（4）对于机器人的设计与制作能够提出完整的问题，有序地设计编写计划、规划计划，有步骤的实施设计计划、调试与反馈，对于机器调动培养学生学习机器人技术的积极性。（6）最后增强学生对于机器人技术的专业素养，正确的应用机器人意识，在实践中巩固机器人技术，正确、规范的使用机器人。

参考文献

[1] 葛艳英.机器人课堂教学模式的探索[J].新课程，2014， 8（4）：58.

[2] 张秀杰.中小学机器人教育课堂教学设计研究[D].沈阳师范大学，2013.

[3] 席发科.虚实结合的高中机器人教学实践与探索[J].实验教学与仪器，2014，31（Z1）：129-130.