开展通用技术选修课简易机器人制作的教学实践与探索p

学校论文

开展通用技术选修课“简易机器人制作”的

有效教学实践与探究

安徽省阜阳第一中学李亚东

[摘要] 通过通用技术选修课”简易机器人制作”的教学，激发了学生学习兴趣、通过在“做中学”、“学中做”的教学方式，以及突出以学生是学习的主体，有效的学习必须建立在学习者自身的主观能动上，这是学习或教学当中的一个最根本的问题。同时要发挥教师的主导作用，在课堂上有效的时间内培养了学生的动手能力、创新能力，如通过同学小组间的机器人的竞赛，增强的学生的合作意识，培养了学生的团队精神，以及对科技的兴趣。对于全面提高学生的综合素质大有裨益，特别在技术素养方面。从而达到课堂的有效教学效果。

[关键词] 激发培养做中学学中做合作主体有效教学

在加强学生素质教育、培养学生学习兴趣、动手能力、自我学习能力、创新能力以及与国际素质教育接轨的背景下，以及最近几年来，国内省级的、国家级的，以及国际的FLL、VEX大赛，机器人各种竞赛活动如火如荼的开展着，而我市这一块才刚刚起步，我校在这一块也开始了通用技术选修课简易机器人制作的有效教学实践与探索。

简易机器人制作课程现今仅作为通用技术选修内容，简易机器人的制作本身有很强的实践性、趣味性、开放性，结果的多样性，学生感兴趣的往往是最终制作出的各式各样机器人作品。由于受限于机器人系统的知识结构体系，机器人本身涉及的知识较多，且对学生而言较难掌握，加之不同的学校设备器材采购有限，不可能满足每一个学生动手操作实践的需求。那么如何在课堂上进有有效、高效的教学，让学生快速入门，并掌握大量的复杂的有很深的相关知识，是摆在我面前的一个难题。目前我校乃至我校教学这一块尚处空白，怎么办？就这一块，我从开展通用技术选修课简易机器人制作作为切入点，做了一些课堂的有效教学实践与探究。

（注：从我校去年选拔优秀学生首次参加全省的青少年机器人比赛，其中

参赛的项目分别是简易机器人的制作及机器人足球的竞赛。并取得省四个二等奖、一个三等奖的较好成绩，参加此项目的学生在创新意识和动手操作能力等多方面都有了很大的提高。这些都得益于有效、高效课堂学习的教学实践。）

一、教学策略、教学思路方面

大赛中的简易机器人制作和机器人类竞赛比选修课本的教学内容复杂，而且有很深的难度，超出学生的高中知识范围。不仅仅以零件的组装，电路的焊接，功能的调试三部分构成，对于没有任何电子制作基础的学生而言，每一环节都会给他们造成了很大的困难。在有限的时间内若学生不太容易做出成果，再加上要编程，很容易导致学生失去信心，因此笔者采取以下策略：（1）小组合作学习，形成竞争机制，突出以学生为主体

简易机器人的制作和机器人类竞赛教学与其他学科最大不同之处在于不是也不能以讲授为主，而是以实践为主，是考察学生的综合知识的掌握和运用能力，是学生综合素质的体现，是把知识转化为能边的过程。教师所扮演的角色是引导者、指导者、组织者、帮助者、合作者的作用，是师生共同参与的一次很有特色的有效教学活动。老师不能代替学生，越俎代庖，主要要培养学生的自主、独主、创新的能力，要学生亲历亲为才是最佳的方法和途径。过多的讲授，学生会被老师的思维牵制，不利于学生思维的自由发挥，创新能力的培养。学生要逐渐学会团队合作与分工的高效性和自我独立思考，为每一位同学搭建自我展示的舞台。通常四到六人为一组，要求同学搭配互补，这样安排有个最大的好处：动手能力和发散思维的同学可以与细心的同学互补，，在互补中共同进步。一个同学要担任组长，组长要负责测试结果的记录，并寻找成功和失败的原因，把记录与其他组进行交流和分析，优化形体结构、组装流程、系统控制的基本原理及客观和主观存在的干扰因素。虽然比赛是有团体的也有个人独立参与的，但是前期的合作是个人迈向成功重要的一步。每组为了能达到最优效果，组内形成了内部的驱动力，从而在学生主动合作学习中有积极地情感体验，从而也潜移默化地培养了学生的自主合作精神与意识，进而把课堂还给了学生，学生成为课堂的主人，而教师则成了引导者、指导者、组织者、帮助者、合作者。

（2）按部就班，循循善诱

比如，在机器人的制作教学内容，分成三个方面。一是结构零部件的组

装；二是软件的编程；三是整机的调试。学生拿到手的材料全部都是散件，根据包装的图示，学生要进行组装。机器人零件较多，组装比较耗时，刚开始学生组装好的平均时间是近一个小时，而且零件装反的情况极为普遍，导致机身整体不协调。例如，不同部位的螺丝选取，上下肢方向的一致性等等。经过不断的熟悉和磨合，学生最后的组装时间都能达到三十分钟之内。软件的编程是整个活动流程中最为关键的部分，学生都没有太的软件编程的经验，我们就采用可视化VJC编程软件来降低难度。逐步逐步的选择操作动作对象与软件的相互转换。这种使抽象的C语言用可视化的操作的方法得到了推广和应用。

（3）自主探究、欲擒故纵，自我感悟、和教师的画龙点睛的引导、指导把课堂交给学生。对于学生提出的问题，我的回答大多都是：行不行，自己先试试，做一做就知道了。这样可以培养学生的自主、独立的思考意识，不能什么问题都来问老师，对老师有太强的依赖。当同学取得了一个个小小的进步成功后，就会瞬间产生了很大的成就感，再加上教师及时、恰当的表扬激励，这样对于其他同学来说却是一个不小的刺激，导致后面凡是遇到问题，同学们都是积极想象和思考，这种不甘落后的精神会感染了整支队伍，对问题的主动探究起到了极大的促进作用。机器人的电子元件包含了声音传感器、红外线传感器、超声波、蓝牙传感器等重要的传感器，在学习时我没有马上告诉学生它们的功能，而是设定教学目标，让学生不断的摸索和尝试，学生通用NTX等控制器及机器人运行时的各种数据的变化、对比，学生很快就能区分开来，而且印象特别深，使学生在“做中学”，在“学中做”，亲历亲为，把学习的主动权及学习目标交给学生，教学效果特别显著。

实际上，运用欲擒故纵的目的就是让学生自主的课堂上，探究其中的奥妙，加强学生解决问题的能力，运用开放性思维和切身生活体验来感悟把复杂的事情简单化，相似的事情类比化，专业的事情简单通俗化。如果教师直接给出的问题答案，并不是学生记忆最深刻的，只有学生自己动脑思考，亲身探究，归纳和总结所得到的知识才是真正属于自己的，这样理解了的知识能可能转化为创新能力。从而有效地提高了教学效果。这样可以让自己的每一节课都成为有效的、高效的课堂。

二、有效教学的感悟