機(jī)器人教學(xué)實(shí)踐初探
機(jī)器人學(xué)科是一個(gè)涵蓋知識(shí)面很廣的交叉學(xué)科,機(jī)器人是集機(jī)械、電路、程序?yàn)橐惑w自動(dòng)控制的典型代表,它含軟件編程也包含有硬件開(kāi)發(fā),機(jī)器人是一個(gè)非常好的培養(yǎng)學(xué)生全面素質(zhì)和綜合解決問(wèn)題的能力教學(xué)工具。因?yàn)闄C(jī)器人教學(xué)與信息技術(shù)關(guān)系密切,所以作為信息技術(shù)教師的我也開(kāi)始了機(jī)器人教學(xué)。在一個(gè)學(xué)期的機(jī)器人教學(xué)實(shí)踐中,既有心得也有疑惑,下面跟大家分享我的一些做法和想
一、結(jié)構(gòu)搭建開(kāi)始
我們學(xué)校釆用的是樂(lè)高機(jī)器人器材,是有很多獨(dú)立的模塊如紅外傳感器、馬達(dá)、超聲波傳感器、NXT控制器等等都城,這些零散的部件需要搭建起來(lái)才是一個(gè)整體。機(jī)器人的搭建是工程學(xué)的一部分,涉及的很多內(nèi)容,如杠桿、齒輪配比、輪子和輪軸、梁、摩檫力、重心等。小學(xué)生的心理年齡特征是愛(ài)玩各種積木電玩,但是他們對(duì)上面的搭建知識(shí)一知半解。根據(jù)學(xué)生這一特點(diǎn),我一開(kāi)始讓學(xué)生開(kāi)始接觸機(jī)器人的時(shí)候,先讓學(xué)生搭建-些小車,或者一些他們認(rèn)為很好玩的東西,然后介紹一些簡(jiǎn)單的杠桿、齒輪、摩擦力、重心的知識(shí)。從結(jié)構(gòu)開(kāi)始的好處還可以讓他們了解各種部件的連接方法,熟悉搭建方法,這樣對(duì)以后的編程控制有很大的幫助,不然到了以后的編程控制,他們會(huì)經(jīng)常出錯(cuò),不知道那個(gè)模塊接在那個(gè)端口,程序出錯(cuò)后也不會(huì)調(diào)試。因?yàn)闆](méi)有編程控制,學(xué)生很能快就認(rèn)為所謂的機(jī)器人跟他們平時(shí)玩的四驅(qū)車、遙控車沒(méi)什么兩樣,這時(shí)要趁熱打鐵了,開(kāi)始教學(xué)生編程控制,讓學(xué)生編程控制小車在特定的條件下?;蛘咿D(zhuǎn)彎,讓學(xué)生分辯出機(jī)器人的小車跟他們以前玩四驅(qū)車、遙控車不同,讓它們保持對(duì)機(jī)器人持久的好奇心和興趣。
二、任務(wù)分塊,問(wèn)題細(xì)化
在機(jī)器人教學(xué)的過(guò)程中我們還需要問(wèn)題細(xì)化任務(wù)分塊,我經(jīng)常教會(huì)學(xué)生怎么分析大任務(wù),并逐步分解為小任務(wù),再把小任務(wù)作為一個(gè)獨(dú)立任務(wù)進(jìn)行解決,然后逐步解決。
三、讓學(xué)生分析錯(cuò)誤
如果每次都讓學(xué)生很容易找到成功感,也不是一件很好的事情,多了,學(xué)生有時(shí)編程就會(huì)想當(dāng)然了,認(rèn)為我這樣一定是對(duì)的,一定是傳感器壞,還導(dǎo)致學(xué)生驕傲的情緒,這樣也不利于學(xué)生的查找錯(cuò)誤,分析錯(cuò)誤。碰到問(wèn)題和錯(cuò)誤能用自
己的努力來(lái)排除了這個(gè)問(wèn)題和錯(cuò)誤,這就是一個(gè)學(xué)生成長(zhǎng)的過(guò)程,以后會(huì)比較少
再犯那個(gè)錯(cuò)誤或者碰到這個(gè)問(wèn)題會(huì)比較容易解決。在機(jī)器人教學(xué)中要適當(dāng)給學(xué)生一些挫折感,培養(yǎng)他們的調(diào)試能力和心理素質(zhì)。
四、激發(fā)學(xué)生發(fā)散性思維
發(fā)散思維是根據(jù)已有信息,從不同角度不同方向思考,從多方面尋求多樣性答案的一種展開(kāi)性思維方式,發(fā)散思維是不依常規(guī),尋求變異,對(duì)給出的材料、信息從不同角度,向不同方向,用不同方法或途徑進(jìn)行分析和解決問(wèn)題的。一題多解的訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的一個(gè)好方法。它可以通過(guò)縱橫發(fā)散,使知識(shí)串聯(lián)、綜合溝通,達(dá)到舉一反二。機(jī)器人教學(xué)很需要學(xué)生的發(fā)散性思維,要讓學(xué)生從不同角度和方向去思考問(wèn)題。
五、小組競(jìng)賽提高學(xué)習(xí)興趣
在機(jī)器人教學(xué)過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)學(xué)生很喜歡比賽,在機(jī)器人教學(xué)中搞一些競(jìng)賽活動(dòng)可以激發(fā)學(xué)生的潛能,能提高學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人的興趣,在搭建時(shí),我讓他們分為幾組,比賽哪一組最快,整個(gè)過(guò)程很緊張激烈,教學(xué)也很有效率。在教程序時(shí),我先讓他編寫程序搞折回賽,看那個(gè)時(shí)間最快。但是在比賽時(shí)不要讓賽果一邊倒,不然每次都輸?shù)男〗M會(huì)很沮喪,甚至沒(méi)興趣,要讓每個(gè)小組都有贏的機(jī)會(huì),如果結(jié)果一邊倒,可以重新調(diào)整小組成員組成,讓輸?shù)慕M員也有成功的體驗(yàn)。利用競(jìng)賽還可以訓(xùn)練到學(xué)生的競(jìng)賽心理素質(zhì),現(xiàn)在機(jī)器人有很多的競(jìng)賽活動(dòng),比賽時(shí)的個(gè)人心理素質(zhì)有時(shí)決定了比賽的結(jié)果。
六、我的疑惑
在平時(shí)的機(jī)器人教學(xué)中,由于我剛接觸這門學(xué)科不久,所以也有很多的疑惑,
綜合起來(lái)有如下幾點(diǎn):
1、如何提高小組的協(xié)作能力?因?yàn)槟壳暗臈l件下,我們不能滿足每個(gè)學(xué)生操作一套器材或者使用一臺(tái)獨(dú)立的電腦,從而導(dǎo)致每次上課時(shí)候,每個(gè)小組總有某幾個(gè)學(xué)生非常有興趣的在完成課程內(nèi)容,但是總有一些學(xué)生在沒(méi)完成內(nèi)容的情況下轉(zhuǎn)移自己的興趣。
2、學(xué)生都十分希望保存自己的作品,但是在實(shí)際中,每次上完課,我們都需要把套材復(fù)原,因?yàn)橛邢乱粋€(gè)班級(jí)要使用套材,從而使學(xué)生不能保存自己的作品,也不能為后續(xù)的課程米服務(wù)。
3、學(xué)生對(duì)編程的恐懼感,雖然一再?gòu)?qiáng)調(diào)編程是簡(jiǎn)單的事情,但是很多學(xué)生對(duì)于操作電腦來(lái)進(jìn)行控制器編程還是很排斥,認(rèn)為這個(gè)十分困難,到最后就剩
下一些有能力的同學(xué)來(lái)學(xué)習(xí)編程。
以上就是我這半年來(lái)從機(jī)器人教學(xué)中所獲得的教學(xué)心得和存在的疑惑。