论小学机器人编程社团对学生几种能力的培养

李家万

摘要：小学社团主要培养学生自主学习和团队合作、问题解决和拓展迁移的能力。

关键词：自主学习  团队合作  问题解决  拓展迁移  社团

引言

现如今，施行素质教育是社会的共识，而如何培养学生的创新精神和实践能力进而实现素质教育，是很多人都在思考的基础教育核心问题。那么，年青一代的学生应该培养哪些关键能力？

2017年9月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于深化教育体制机制改革的意见》，意见明确提出：要注重培养支撑终身发展，适应时代要求的关键能力。其中包括四个关键领域：一是认知能力，要引导学生具备独立思考、逻辑推理、信息加工、学会学习、语言表达和文字写作的素养，养成终身学习的意识和能力;二是合作能力，要引导学生学会处理好个人与社会的关系，遵守道德准则和行为规范;三是创新能力，要激发学生的好奇心、想象力和创新思维，使学生养成创新人格，鼓励学生勇于探索、大胆尝试、创新创造;四是职业能力，践行知行合一的原则，积极动手实践和解决实际问题。

在教育实践活动中，培养学生的关键能力，就一定要符合实践活动学习的要求，围绕实践活动学习而进行。在实践活动学习的过程中，应重点培养四个能力：一是自主学习的探究能力;二是团队合作的配合能力;三是解决问题的思维能力;四是拓展迁移的发散能力。

作为一名一线机器人编程社团指导老师，我带领学生参加过全国创客编程比赛、合肥市创客编程比赛、安徽省机器人比赛等，参赛学生和团队荣获过全国创客编程比赛三等奖及优秀奖，合肥市创客比赛一、二、三等奖，安徽省和合肥市机器人比赛二、三等奖等。回顾指导学生学习机器人编程、组织学生参加比赛并集训等一路走来的过程，笔者一直在思考，学生们在学习和比赛中获得了什么知识和技能，培养了什么能力？经过思索总结，学生们在机器人编程学习和比赛中，可以锻炼培养自己以下几种能力。

一、自主学习的探究能力

社团，是一个学生因兴趣爱好而组成的不固定班级组织，每个学生都是自主自发地加入到这个班级组织。在这个班级组织里，没有固定的教材，没有固定的教具，学生来自不同的年级和班级，他们的接受和学习能力不同。在社团中学生们自主地探究钻研，课外活动中，指导教师教会学生们基础的知识和技能。创客编程教师带着学生们认识各种创客元器件（主板、传感器等）、学会编程软件linkboy的基础操作、软件和硬件的结合使用。学会基础知识和技能只是一个开头，接下来学生们要使用它们完成一个创意作品（密码锁、楼道声控灯、交通红绿灯、倒计时器等），创意作品需要学生们不断调试优化，自主完成制作。机器人编程教师在搭建指导手册的帮助下，指导学生们自主完成机器人和任务机构的搭建。搭建是一种很强的动手实践能力，在机器人编程社团，每一名社员都应该具备复杂的搭建能力，这是一项基础能力。搭建完成后，学习的是对应软件编程。师傅领进门，修行靠个人，基础搭建和编程教会社员们后，社员们要围绕场地任务装置，搭建完成任务的对应机构结合合理编程完成场地任务，这是个不断测试调整再测试调整的过程。在这个过程中，完成一个场地任务，可能需要上百次的测试，社员们乐此不疲，很多时候忘记时间。因为爱好，学生自主学习、自主探究，不断提升自己的本领。

二、团队合作的配合能力

机器人编程社团的社员因为活动需要，更多的时候需要团队合作。所以在组建社团之初，指导教师根据社团组织者的爱好，社员的不同年级和班级，不同年龄和學习接受能力的差异，形成了层级化教学模式。高年级社员学习接受能力强，可要求他们将学习到的知识和操作总结成文字、图片、视频等资料，传递给低年级的社员，并组建一对一合作指导小组，不断磨炼小组成员的沟通合作能力。在小组活动中，高年级社员学会了授之以渔的能力，加深了对所学知识的理解，低年级社员通过高年级社员的指导，更好地学习了知识和技能。特别是机器人编程活动，一般是两人制小组，一人负责编程，另一人负责编程后测试;或者一人负责一层口场地任务，另一人负责二层口场地任务。这是项团队任务，若要获得更好的结果，团队成员必须懂得合作沟通交流，以在规定的时间里，获得更好的成绩。因为喜欢，所以社员组合在一起，他们乐于分享沟通，喜欢合作搭档，非常快乐地向队友们展示自己的作品和才艺。

三、解决问题的思维能力

机器人编程社团的课堂教学和实践活动，内容是灵活多变的，任务是变化多端的，问题是困难重重的，这就要求社员具备解决问题的思维能力。社员首先要具备扎实的基础知识和技能，熟练掌握机器人创客搭建的技能和编程的思维能力;其次在课堂活动和课外实践活动中，遇到困难问题时，应具备分析问题、提出方案以及解决问题的能力。比如在全国创客创意编程比赛过程中，由于比赛使用的编程软件不同，社员们没有焦急放弃，指导老师只用了一个晚上就和社员们掌握了新软件的使用方法并参加了比赛;在合肥市创客比赛中，由于参加比赛的学生过多而设备不足，在比赛的现场，我们有的学生缺少比赛所需的零件，却没有放弃，而是采取了其他零件和编程方法代替，并取得了一等奖的优异成绩;在安徽省机器人比赛中，第一轮比赛时，队友失误导致未正常启动机器，学生们没有放弃，继续努力并发挥正常。他们总结了第一轮的失败经验，第二、三轮比赛全部获得满分，并获得该项比赛的第一名的优异成绩。种种不可预测的问题，在平时课堂活动和课外实践中屡见不鲜，社员们不断增强了自己解决问题的思维能力。

四、拓展迁移的发散能力

在机器人编程社团中，社员们学习的不是一种搭建，也不是一个编程软件。因为课程活动和课外实践活动的需要，社员们通常要掌握多种多样的搭建设备和编程软件。其中，不一样的是搭建设备和编程软件，同样的是搭建方法和编程原理。社员们学会了方法和原理，完全可以举一反三，这也是机器人编程社团培养学生的能力之一。机器人编程社团初建之时，社员们学习的是WER机器人的搭建和编程，通过学会基础的搭建方法和编程原理，拓展迁移到scratch图形化编程软件，创建各类可视化的编程游戏，增强社员们的编程能力。目前小学阶段，更多的是图形化编程软件，所编即所见，学生们对类似软件兴趣浓厚，使用同样的编程方法，更易于举一反三。在学习编程软件的同时，我们结合创客创意编程项目，结合硬件，并以Link boy、Mixly编程软件结合Arduino硬件创作实物作品。在社团社员中，学习类似搭建硬件和编程是轻松的，社员学生们具备了迁移拓展能力。

结语

机器人编程课程没有先例可循，也没有完整的体系和教材，要根据学生的身心发展规律摸索教材教法，收集各个方面的资料，从中筛选出精华，然后传授给学生。但是，机器人编程的教学过程非常有趣，机器人的知识都是没有接触过的，其实教的过程也是学习的过程。甚至上课的时候，我不知道哪个零件怎么拼，孩子们却可以告诉我。机器人编程教育是一门强调手脑并用的学科，学生不仅要动手，而且要动脑，偏向哪一方面都不行。在教学过程中，我们也走了很多弯路。所以我们在上课之前要自己先动手，只有自己搞懂了，才能引导学生学习。在完成机器人编程项目的过程中，学生们可以充分发挥自己的想象力和创造力，培养逻辑思维能力。机器人的搭建需要不断尝试新的方法，进行试错、修正，再试错、再修正。这样，学生解决问题的意识和能力都能有所锻炼。学习完机器人编程的学生，不管以后干什么，解决问题的能力都很强。对教师来说，虽然机器人编程教育和每一年的竞赛活动很累，但是学生对科学知识的渴望和学习过程中的坚持，是我们最大的动力。在坚持的过程中，我们也收获满满。

参考文献：

[1]钱小芳.小社团大文章的探索之路[J].教育，2014（01）.

责任编辑：赵潇晗