王向紅(甘肅省靜寧縣南關(guān)小學(xué))
機(jī)器人編程不僅是培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,提升學(xué)生的創(chuàng)造力,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信,更是學(xué)生了解和適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時代的一種重要方式。因此,需要在小學(xué)高年級積極開展機(jī)器人編程教學(xué),探究有效的教學(xué)策略。
在課程改革背景下,機(jī)器人編程開始由素質(zhì)拓展性質(zhì)的選修課轉(zhuǎn)為必修課。機(jī)器人編程教學(xué)之所以在當(dāng)前的教育教學(xué)環(huán)境下受到高度重視,主要基于以下兩個方面的因素:其一,機(jī)器人編程的課程對于學(xué)生個人成長和發(fā)展的重要作用;其二,目前人工智能社會大環(huán)境的現(xiàn)實要求。
首先,針對小學(xué)高年級的學(xué)生開展機(jī)器人編程教學(xué)可以拓展思維。編寫程序,最重要的是如何把關(guān)鍵性難題分割成一個個簡單的小問題,并逐個擊破,化繁為簡。在這個過程中,學(xué)生必須學(xué)會思考:如何將代碼合理地安排在整個程序中,進(jìn)而使程序更加流暢地輸入、演算、輸出,整個過程鍛煉和提升了學(xué)生的邏輯思維能力。
其次,從當(dāng)前社會的現(xiàn)實需求出發(fā),信息技術(shù)已經(jīng)融入人們生活的方方面面,人工智能成為未來的發(fā)展趨勢。無論是從學(xué)生未來的發(fā)展出發(fā),還是從當(dāng)前日常生活出發(fā),都需要對機(jī)器人、人工智能等領(lǐng)域有一定的了解?;谶@樣的社會現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,在小學(xué)階段開展機(jī)器人編程教學(xué),并且逐漸使其成為一門必修課程自然有其必要性。
學(xué)習(xí)興趣是主動學(xué)習(xí)、高效學(xué)習(xí)的前提。尤其對于小學(xué)生而言,其學(xué)習(xí)活動更多地受到興趣、環(huán)境等非理性因素的影響,而不是自我約束意識、自我提升目標(biāo)等理性因素。因此,興趣培養(yǎng)對于這一年齡段的學(xué)生而言更為關(guān)鍵。即便是對于小學(xué)高年級學(xué)生而言,學(xué)習(xí)興趣也主要受其內(nèi)容的趣味性和學(xué)生對內(nèi)容的熟悉程度這兩個因素的影響。教師要充分利用這一特點,在培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)器人編程相關(guān)知識的學(xué)習(xí)興趣時,既要增加學(xué)生對于這一部分知識內(nèi)容的了解程度,又要創(chuàng)新教學(xué)的方法和形式,保證其趣味性。而要實現(xiàn)這兩個方面的教學(xué)目標(biāo),教師要更加重視教學(xué)設(shè)計這一環(huán)節(jié)。教學(xué)活動設(shè)計是教師能夠順利開展教學(xué),并取得良好教學(xué)成果的基礎(chǔ)和前提。
在保證自身專業(yè)性的前提下,教師要將目光更多地放在具體的教學(xué)方式、內(nèi)容和手段上。一方面,在機(jī)器人編程教學(xué)的內(nèi)容上,教師可以結(jié)合當(dāng)?shù)剡@一領(lǐng)域的發(fā)展特點和學(xué)校特色化的發(fā)展目標(biāo),與高年級學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)偏好,以及對于機(jī)器人編程的了解程度、興趣點等基本情況相結(jié)合,編寫、制定特色化校本課程,開展更具針對性的教學(xué);另一方面,在課程開展的方式上,教師可以選擇多媒體技術(shù)等信息化教學(xué)手段,更加直觀、更有科技感地為學(xué)生展示機(jī)器人的世界,使學(xué)生對智能科技,尤其是人工智能的世界產(chǎn)生好奇和驚嘆,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
從機(jī)器人編程這門課程本身來說,包含著龐大的信息數(shù)據(jù)和復(fù)雜的邏輯思維,而小學(xué)階段涉及和接觸的部分則是最為淺顯、表層的部分,主要目的是為學(xué)生之后接觸、了解及進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)知識打好基礎(chǔ)。而從長遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)規(guī)劃來看,小學(xué)階段是關(guān)鍵性的基礎(chǔ)階段,高年級學(xué)生如果在缺少專業(yè)指導(dǎo)的情況下接觸和學(xué)習(xí)相關(guān)知識,反而容易陷入茫然。正因為如此,在進(jìn)行機(jī)器人編程教學(xué)時,教師要對課堂教學(xué)的模式、手段等做進(jìn)一步的探究,重視方法和習(xí)慣的培養(yǎng),真正對學(xué)生的未來學(xué)習(xí)和成長發(fā)揮積極作用。
具體來說,開展小學(xué)高年級的機(jī)器人編程教學(xué),要將各個領(lǐng)域的知識通過綜合的課程結(jié)合起來,加強(qiáng)學(xué)科之間的相互配合,發(fā)揮綜合育人功能,讓學(xué)生在綜合的環(huán)境中學(xué)習(xí),在項目活動中應(yīng)用綜合性的知識解決問題。正是因為機(jī)器人編程這一課程有別于傳統(tǒng)的單學(xué)科理論教學(xué)為主的情況,所以更適用于這種以主題案例為導(dǎo)向的探究體驗性的課堂教學(xué)模式。教師可以將生活中遇到的問題場景作為例子,在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論和探究的過程中,引入機(jī)器人編程中的相關(guān)知識內(nèi)容,讓學(xué)生在逐步探索解決方案的同時,理解和掌握專業(yè)性的知識。而這樣的課堂教學(xué)方式,既能使枯燥復(fù)雜的知識更易于學(xué)生理解,又能讓學(xué)生的思維和能力得到鍛煉和提升。
在當(dāng)前的教育教學(xué)背景下,學(xué)科教學(xué)的目標(biāo)不再局限于理論知識的理解與掌握,課堂教學(xué)活動的設(shè)計也不再只是為了應(yīng)對各個階段的升學(xué)考試。學(xué)生本身的學(xué)習(xí)習(xí)慣、思維及運用知識解決問題的能力,逐漸成為當(dāng)前課堂教學(xué)設(shè)計與開展的核心目標(biāo)。而對于機(jī)器人編程而言,其出現(xiàn)本身也更多的是基于現(xiàn)實生活的應(yīng)用需求。因此,教師要以實踐應(yīng)用為導(dǎo)向設(shè)計課上、課下的教學(xué)活動,著力鍛煉學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)新意識和解決問題等能力。具體來說,在設(shè)計教學(xué)活動時,教師可以從兩個方向展開探究:一是基于現(xiàn)實生活場景和問題的研究活動;二是基于機(jī)器人競賽的研究活動。
機(jī)器人編程的應(yīng)用與當(dāng)前的社會生活息息相關(guān)。教師要應(yīng)用生活化的教學(xué)理念,在組織學(xué)生參與機(jī)器人編程活動時,從學(xué)生現(xiàn)實生活中常見的機(jī)器人,或者是利用機(jī)器人解決問題的生活情境出發(fā),設(shè)計參與性的活動方案。在觀察、分析機(jī)器人現(xiàn)實案例的過程中,使學(xué)生了解其中所應(yīng)用的邏輯思維和相關(guān)知識。同時,教師還可以將這一生活應(yīng)用情境作為基礎(chǔ),對其進(jìn)行簡化,設(shè)計學(xué)生能夠模仿完成的實踐操作活動,引導(dǎo)學(xué)生在觀察實踐的過程中更好地掌握相關(guān)的知識內(nèi)容和方法技巧。
除此之外,當(dāng)前環(huán)境下機(jī)器人比賽已成為熱門,通過網(wǎng)絡(luò)途徑受到了廣泛關(guān)注,而這種比賽本身就是機(jī)器人編程的一種現(xiàn)實應(yīng)用途徑。因此,教師可以通過組織高年級學(xué)生以小組或者班級為單位,參與對應(yīng)年齡段的機(jī)器人比賽,作為綜合性、拓展性實踐教學(xué)活動的一種方式。
作為未來人工智能時代的主人,學(xué)生有必要從當(dāng)前階段開始接觸、了解機(jī)器人編程的相關(guān)知識,更有必要在掌握知識內(nèi)容的基礎(chǔ)上形成應(yīng)用的理念,強(qiáng)化自身的動手操作能力。只有具備這樣的意識,全面提升自己的素質(zhì)和能力,才能在未來實現(xiàn)更好的發(fā)展。