張來芹

◆摘? 要：現(xiàn)階段中小學機器人教學工作取得了很大的進步，但教學過程中仍存有一些不足。引入創(chuàng)客教育的五步教學法，通過闡述創(chuàng)客教育與中小學機器人教學的有機結(jié)合以及基于創(chuàng)客教育理念的機器人實踐教學活動，進一步說明了創(chuàng)客教育在機器人教學過程中的應(yīng)用，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和問題解決的能力，起到了積極的促進作用。

◆關(guān)鍵詞：機器人教學;創(chuàng)客教育;創(chuàng)新

目前，在機器人的教學活動中普遍采用的教學法有：任務(wù)驅(qū)動法、講授演示法、講練結(jié)合法等。對于機器人基礎(chǔ)知識內(nèi)容的學習和簡單技能的學習，講授演示與講練就已經(jīng)能滿足要求。這些教學法限制了學生的創(chuàng)造機會和創(chuàng)造空間，難以促進學生創(chuàng)新能力的形成與發(fā)展。機器人教學需要引入新的教學理念，形成新的教學方式。

一、創(chuàng)客教育與中小學機器人教學的結(jié)合

創(chuàng)客教育，是一種融合信息技術(shù)、秉承“開放創(chuàng)新、探究體驗”教育理念、以“創(chuàng)造中學”為主要學習方式、以培養(yǎng)各類創(chuàng)新型人才為目的的新型教育模式。本文借鑒了上海師范大學黎加厚教授在《時代變化與創(chuàng)客教學法的興起》的演講中的五步創(chuàng)客教學法的教學步驟[3]，五步創(chuàng)客教學法如圖1所示。

第一步? 創(chuàng)意

在這一步，要以教師為主，充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，采用多種教學手段鼓勵學生進行多方面的思考，不放過學生的任何一次大膽的“臆想”，用靈敏的嗅覺嗅探學生創(chuàng)意的想法。

第二步? 設(shè)計

在這一步，學生作為整個教學法實踐的核心，要將自己的想法轉(zhuǎn)化為具體項目的設(shè)計。學生在正式開始設(shè)計之前要制作實施的方案，學生可根據(jù)自己的興趣自動結(jié)合成小組。

第三步? 制作

制作是創(chuàng)客教育教學法中最重要的一部分，在這一步，學生要練習使用各種小工具，進而到小組成員之間的協(xié)作，最終動手將設(shè)計制作成作品，將想法變成現(xiàn)實。

第四步? 分享

這是一個從個體認知到集體認知再到集體智慧形成的過程。通過分享，使學生在創(chuàng)客活動中獲得的知識進行延伸，從而為全體成員所共有，最終對集體智慧的形成起到錦上添花的作用。

第五步? 評價

教師不能僅注重結(jié)果性評價，對于過程性評價和學生的創(chuàng)新精神，才是評價的精髓所在。評價宜采用多元化的方式，由教師、共同參與項目的同伴、以及學習者自己共同來完成。

二、創(chuàng)客教育理念在中小學機器人教學中的應(yīng)用

以筆者所在地區(qū)的學校為例，該校是本地區(qū)實施機器人教學較早的學校之一。該校機器人興趣小組成員均選拔自三年級至五年級的學生，該年級段的學生已經(jīng)具備了一定的知識儲備。在機器人教學中，有針對性的對學生實施了基于創(chuàng)客教育理念的機器人教學。

（一）創(chuàng)意的提出

在分組討論的過程中，每個小組成員都結(jié)合生活中存在的問題提出了各自的想法。某學生通過觀察園丁工人的人工除草過程，提出了制作自動除草機器人的想法，最后通過集體討論決定將該想法的內(nèi)容變?yōu)楝F(xiàn)實作為本次課程的學習內(nèi)容。

（二）規(guī)劃設(shè)計

規(guī)劃設(shè)計階段，是要將自己的想法轉(zhuǎn)化為具體項目的設(shè)計。對于自動除草機器人，避開障礙物和植物是設(shè)計的重點，誘導(dǎo)啟發(fā)，學生決定采用超聲波傳感器來搜尋障礙物并予以躲避。對于機器人的電能供應(yīng)，學生們也各抒已見。最后決定采用在機器人頂部加裝太陽能電池板，該創(chuàng)意變成了一款用太陽能驅(qū)動的自動除草機器人。

（三）動手制作

在這一階段，學生們要根據(jù)先前的創(chuàng)意和規(guī)劃設(shè)計，親自動手把想法變成現(xiàn)實。自動除草機器人要有一套行走機構(gòu)，學生們采用電動馬達輪式驅(qū)動的方式解決了該問題。對于工作裝置，采用旋轉(zhuǎn)刀頭來作為除草的利器，對該裝置進行了防護，防止意外傷害。設(shè)置了雜草回收裝置，在機器人的后側(cè)安放了倉儲式容器，有傳感器自動檢測雜草堆積程度，滿倉時可到指定地點卸除雜草。

（四）成員分享

這一階段，教師是組織者，學生作為主要參與者，把自己的學習、規(guī)劃、制作過程進行總結(jié)，將解決問題的思路用言語表達出來;在表達過程中，學生可對創(chuàng)作有更深一步的理解，回顧創(chuàng)作的過程，從而可以進一步的增強創(chuàng)造的信心。

（五）綜合評價

首先，教師要求學生從作品的功能性、實用性、作品創(chuàng)意等方面進行自評，教師從學生在創(chuàng)造過程中的表現(xiàn)、計劃、時間安排和成果展示等方面對該項目進行評價[5]，在任務(wù)驅(qū)動模式下，學生在創(chuàng)造過程中的表現(xiàn)、計劃、時間安排等方面表現(xiàn)較好，遇到問題時，也懂得去尋求何種幫助。

機器人教育的出現(xiàn)，為培養(yǎng)高素質(zhì)的人才提供了途徑?，F(xiàn)階段，機器人教學的方式方法還處于探索階段，本文通過分析創(chuàng)客教育的五部創(chuàng)客教學法，并將該教學法應(yīng)用于實際的在機器人教學任務(wù)中，該方法對培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維和問題解決能力有很大幫助，對解決機器人的教學方式、方法具有一定的借鑒意義。

參考文獻

[1] 李鳴華.機器人教育的教學設(shè)計[J].中國電化教育，2007（8）： 98-101.

[2] 祝智庭.創(chuàng)客教育：信息技術(shù)使能的創(chuàng)新教育實踐場[J].中國電化教育，2015（1）：14-21.

[3] 黎加厚.時代變化與創(chuàng)客教學法的興起[EB/OL].http：//www.by-ite.cn/7/viewspace-5109.html，2014-10-21.

[4] 張爽 王小根.創(chuàng)客教育視域下中小學機器人教學模型構(gòu)建[J].中國教育信息化.基礎(chǔ)教育，2016（6），19-22.

[5] 盛群力等. 學與教的新方式[M].浙江：浙江大學出版社，2007.