新课程理念下机器人生态课堂的构建

瞿叶庭

摘要：随着我国基础教育课程改革的不断推进，新课程理念所倡导的自主、合作、探究的学习方式正逐渐被广大师生所接受，构建生态课堂的重要性也日益凸显。人们越来越深刻地认识到，在机器人教学中，构建生态课堂对提高教学质量，培养具有创新精神和创新知识的人才具有重要意义。

关键词：生态课堂；新课程理念；机器人；构建

中图分类号：G427文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）04-029-2

新课程改革背景下的机器人课程理念的核心是“为了每个学生的充分发展”，这为生态课堂的构建奠定了一个可行的理论基础。

一、加强小组合作，培养团队意识

小组合作学习是一种旨在促进学生在异质小组中互助合作达到共同学习的目标，并以小组的总体成绩为奖励依据的教学策略体系。它有助于因材施教，可以弥补一个教师难以面向有差异的众多学生教学的不足，从而真正使每个学生都得到发展的目标。

在教学中，我将学生分成若干小组，每三人一组共用一台机器。因为机器人价格又比较昂贵，很难实现学生人手一台，所以学生学习采用分组合作的形式比较好。另外，分组合作学习更有利于学生之间的讨论交流、培养学生的合作团结精神，也有利于不同层次学生之间的帮扶学习，最终更高地提高教学质量。

二、同舟共济，共享快乐

小组合作学习包含五个不可缺少的基本要素：一是积极的相互依赖，使小组成员确信他们“同舟共济”；二是面对面的交互作用，确保小组成员能直接交流；三是个体责任；四是合作技能，即与他人在小组中协同学习所需要的组织能力、交流能力、协同能力、相互尊重的态度等；五是集体自加工，小组成员采取自我检查或反馈方式考查集体学习进行得如何并提出改进措施。

我们对学生的每一点成功，每一点进步，每一个创意，都给予肯定，随时让学生感受到成功的喜悦。为了让学生们能想得到、做得到，提高自信能力和实际动手能力，我们先让学生自主地去探究，当学生感到非常需要帮助的时候，再组织大家针对困难问题进行共同探讨，对自己的程序进行调试，教师适当参与，经过小组的共同努力，终于感受到成功的快乐，就这样让他们在学习的过程中始终有成就感。

例如在学生初步学习《轨迹识别传感器的应用》之后，我特别设计了一节实践课，目的是拓展应用。组织学生参加“机器人运动会”，由于情境自然充满乐趣，学生充满激情投入到各项比赛中，我设计了三种类型的跑道轨迹，即三个比赛项目，这三个项目由易到难、由浅入深、逐步深入，体现了知识的层次性。在引导学生交流比赛经验和心得的同时，还侧重于以下几个问题的解决：当机器人走黑线的时候怎样设置轨迹识别传感器的值？如何同时使用两个轨迹识别传感器？要考虑哪些情况？你用了几个传感器？你的程序是怎样编写设计的？电机的运转速度受哪些因素的影响？怎么来调节？机器人实践中要考虑到哪些因素？围绕这些问题考察学生对知识的掌握水平。这样能够使学生在活动中自始至终都有成功感。

三、及时反思，提高效率

在平时的机器人课程教学过程中，每一节课后同学们都要及时进行课后小结和反思，总结收获和不足。

有一位同学在课后总结中写到：“今天，老师教我们用原有的轮式机器人改装成爬行动物机器人，其中的难点是如何将四个滚动的轮子改装成可以交替前行的四只脚。一开始同学们没有突破的思路，都感觉很难，大家都在苦思冥想，突然我想到了原来老式火车开动时车轮和转动轴的配合运动，思路一下打开了，同学们在这一思路的启发下，很快有了解决方案，大家一起动手，边想边做边修改，经过集思广益，终于完成了机器人搭建。老师对我们搭建的机器人进行了检查，认为基本符合要求，同时也提出了一些好的修改建议，比如对两边转动轴的衔接配合的改进等等。

同学们围绕课堂教学的过程和效果进行总结，学生在认知上，从不懂到懂，从少知到多知，从不会到会；在情感上，从不喜欢到喜欢，从不热爱到热爱，从不感兴趣到感兴趣，从而实现了机器人教学活动效率的提高。

四、注重生态平衡，促进师生和谐

教师和学生是两个平等的生态要素，两者应该是建立在相互学习、相互促进的和谐关系上。从生态教育学的观点来看，教师是课堂教学的主导者、学习的引导者、潜能的开发者，应当发挥教学的主导作用，引导学生思考问题，分析问题，解决问题。而学生是课堂教学的主体者、学习的自主者、潜能的发挥者。学生的主体地位是建立在和谐的教学氛围之中，在教师的宏观调控下自主学习、合作学习、探究学习。

五、夯实基础技能，注重科技创新

通过理论和实践操作学习，学生掌握了智能机器人的基本工作原理，各种常见传感器和机械传动装置的基础知识和使用技能，学会机器人的模块化组装、控制与维护方法。在各种机器人知识与能力小组竞赛中，综合运用所学知识，不断巩固所学知识。

机器人教学不仅提高了学生的动手能力，还培养了学生的创新能力。在教学实践中，教师可以提出一些新的问题，组织学生一块探讨、研究，活动的主题要有新颖、有趣味。最为重要的是提出的问题的解决方案是开放的，学生可以分组学习、研究，可以得到不同的解决方案，用不同的方法达到同一个目标。学生机器人活动能够激发学生想象力、创造力，有利于培养学生的开放性思维。学生通过主动探索、动手实践，亲身体验之后抽象的理论就会变成触手可及的答案，享受成功的喜悦。

生态课堂是实现学生自我价值的课堂，只有和谐相融的课堂，才能使课堂教学焕发勃勃生机。因此，师生之间要构建起一条绿色的“情感通道”，消除学生的紧张心理，活跃课堂气氛。教师可以根据影响课堂环境的主要因素，通过开展课堂的民主管理、构成平等的师生关系、更新教学方法、激发学生的学习情趣等方法和手段，创设民主和谐的教学氛围，达到教师乐教、学生乐学的目的，形成一个情感交融、生动活泼、积极向上的课堂氛围。

构建一种“以人为本，以发展为本”的生态课堂是实现新课程理念的必然要求，是教育改革发展的方向。但对于构建生态课堂，不同的教育工作者基于他们对教育的不同认识，不同的教学经验，不同的学生群体，会有不同的见解，因此说生态课堂的构建没有固定的模式，其内涵是学生和教师之间、师生和知识之间、学生和学生之间、知识和生活之间的一种动态的和谐。

总之，机器人课堂作为一种开放性的教育平台，需要我们在实践中不断地探究、反思和总结，不仅要掌握机器人的理论知识、工作原理，还要学会分组合作、科技创新。只有机器人真正走入课堂才能给学生带来内心的快乐和成功的喜悦，才能更有效地提高学生的信息素养，真正实现可持续发展的生态课堂。

[参考文献]

[1]黄俊官.论生态课堂的构建策略[J].中国成人教育，2008（07）.