虚拟机器人校本课程的学习者学习需求调查研究

王宇河

摘要：本文通过问卷调查法，对深圳市石芽岭学校小学部四至六年级900名学生进行调查，发现学习者对课程态度、学习内容、课程活动形式有显著的需求差异。为此，学校开设虚拟机器人校本课程中需要针对不同学习者注意课程内容的选择与课程活动形式的设计。

关键词：虚拟机器人  校本课程  学习需求

一、问题的提出

机器人教育进入中小学教育主要通过竞赛和校本课程两种形式。其中前者主要表现为个人行为，即参赛学生个人为了获得荣誉而进行的机器人相关竞赛的学习;而后者主要表现为群体行为，即以学校班级授课为载体，为学生系统传授相关知识的普及型教育，这种形式的课程主要以学生的兴趣即内因为学习动机[1]。

纵观全国，“机器人课堂教学”的发展状况仍明显滞后于“机器人比赛”的发展，尤其是对虚拟机器人校本课程相关的研究仍停留在起步阶段。我市的许多学校也都开展了虚拟机器人的教学活动，我校也于2017年开始尝试以校内科技活动小组或者竞赛小组的方式引入虚拟机器人，并逐步尝试进入课堂教学。

校本课程开发的根本目的是通过课程“校本化”，充分发挥校本课程的优势调动学生及教师的自主性，让课程能真正引起学生的学习兴趣，满足学生发展需求，同时实现学校课程体系的完善。在校本课程开发前期进行学生学习需求分析，就是要帮助课程开发者了解学生实际情况，既有利于为校本课程开发提供恰当的起点，使校本课程真正做到符合学生兴趣，并调动学生积极性，提高学习效率，又利于今后对课程进行过程性评价并不断改进。

基于虚拟机器人教学的现状以及“以学生为中心”的教育理念，笔者认为需要强调在校本课程开发中学习者学习需求的研究，以求对中小学生对于课程的学习需求情况有较全面的了解，为虚拟机器人校本课程的设置提供现实依据。

二、理论基础：

（1）OECD课程开发程序理论。经济合作与发展组织（OECD）提出的校本课程开发程序是：①分析学生;②分析资源与限制;③制定一般目标;④制定特殊目标;⑤确定方法与工具;⑥评价学生的学习;⑦分配资源、人员、设备与时间;⑧实施、评价与修订。

虽然八大步骤在逻辑上有顺序，但实际开发时可以在任何一点开始，同时每一步都必须要考虑与其他步骤的配合[2]。OECD课程开发实施程序理论比较注重学生在学校课程方案中的重要性[3]。

（2）马斯洛的需求层次理论。马斯洛的需求层次理论提出，人的需求从低到高依次分为生理、安全、社交、尊重和自我实现五种需求[4]。根据马斯洛的需求层次理论，校本课程的开发应该充分尊重学生的需求，要从学生正在产生或未满足的需求着手，课程的设计及内容的选择以最大限度激发不同需求层次学生的学习动力[4]。

三、调查概况：

本次调查问卷围绕学习者学习需求展开，主要以CNKI作为文献数据库，搜索关键词为“校本课程”、“学习需求”、“调查研究”，经过遴选后共有相关的研究期刊文章63篇、优秀硕士论文12篇。通过参考首都师范大学田海燕的“校本课程开发中的学生学习需求分析”等优秀硕士论文，来确定“虚拟机器人校本课程学习者学习需求调查“的问卷分为三个维度（具体如图2所示）。

问卷共19个题目，其中包括个人信息3个，校本课程学生需求分析15个，以及开放题1个。本调查研究于2019年9月发放问卷，总共回收有效问卷902份。研究对象选择了深圳市石芽岭学校小学部四至六年级的学生，性别方面，共有男生478名，占总人数53%，女生424名，占总人数47%。

四、调查数据分析：

根据吴明隆的研究，用软件SPSS21.0对调查数据进行分析时，Cronbacha系数是检验内部信度的重要指标，其中a的值越高信度越高[5];在效度层面上，结构效度中KMO值越大越适合进行因子分析[5]。通过调查，用统计软件SPSS21.0检验本调查问卷的内部信度和内部效度，发现Cronbacha系数a为0.773，信度高，KMO值为0.626，且Bartlett球性检验为0，说明编制的此调查问卷可以有效反应被调理对象在各个维度上的程度。

（1）学生对此课程的态度得分。经过数据分析，深圳市石芽岭学校四至六年级学生对虚拟机器人校本课程的态度通过第6题的统计，得分总体情况为：有47.6%的学生很期待课程的开设，有26.4%的学生愿意去尝试，即有74%的学生对课程的态度是积极的，愿意参与虚拟机器人课程的学习。

（2）学生需要的课程内容分析。经过对调查问卷第4题与第11题题项的交叉统计分析，从图3我们可以看出学生对课程内容的需求因学习起点水平而不同，后两种起点水平是基本不了解虚拟机器人的学生，他们相对更喜欢机器人的设计与搭建，而前两种起点水平的学生明显对机器人程序的编写和调试表现出较高的兴趣，其中第一类水平的学生之前学过机器人，他们的目标更集中。传感器的使用和任务场景的设计这两项学生需求较少，且人数相当，第15题统计得出对电子元件的工作原理有63.2%的学生表示“一般，如果课上讲太多会排斥”，该数据与以上统计结果基本一致。

（3）学生对课程活动设计的需求分布。由调查问卷中第8题和第16题分析得出学生对课程活动形式的需求为：有36.7%的学生选择“看有关学习内容的视频动画的形式”，有33.6%的学生需要借助老师通过PPT演示讲解，这一点，与第10题中学习者类型存在听觉型、视觉型、触觉型、动觉型等的差异情况有高度相关性。此外，在调查学生对课程活动形式时，有41.2%的学生希望老师提供一个范例，学生模仿范例自己设计相似的机器人，有31.5%的学生选择“从问题入手，设计机器人完成具體的任务”。

五、总结与展望：

经过对深圳市石芽岭学校小学部四、五、六共三个年级的调查统计，有超过一半的学生对虚拟机器人感兴趣，希望学校开展虚拟机器人课程。通过对学生对于课程内容的需求调查发现，学生对设计和搭建机器人有强烈需求，对传感器的工作原理需求一般，其中随着学生年级的升高，对程序的编写与调试需求呈现上升趋势。这就要求我们在课程内容的选择上要尊重学生的需求，合理安排这些内容的比重。在课程活动内容的设计上要本着问题导向的原则，以讲练结合的形式开展任务式教学，由浅入深，在讲授基本原理的同时鼓励学生创造性思维。

总的来说，学生学习需求分析是校本课程开发的一个环节，它的目的不仅是要得到学生学习需求的具体内容，更重要的是要将得到的信息作为校本实践和评价的参考[6]。在今后，还要继续跟踪研究，定期地进行学生学习需求分析，根据学生不断变化的学习需求，有针对性地改进校本课程，使校本课程真正发挥起作用，能够更好地满足学生的发展。

参考文献：

[1]牛婧媛，秦健.PVC机器人校本课程内容开发研究——以西安铁一中滨河学校为例，[D]西安：陕西师范大学，2015：1-2

[2]张宁. 高中校本课程开发中情景分析的实施技术与策略，[D]辽宁：辽宁师范大学，2008：7-8.

[3]崔允漷. 校本课程开发：理念与实践[M].北京：教育科学出版社，2000.

[4]亚伯拉罕·马斯洛. 人类激励理论[M].美国，1943.

[5]吴明隆. SPSS统计分析实务[M].北京：科学出版社，2010年5月（第1版）.

[6]田海燕. 校本课程开发中的学生学习需求分析，[D]北京：首都师范大学，2004：32-33.