注重亲身体验，发扬工匠精神

李萍

教学内容：

机器人系列之避障机器人

课前思考：

避障机器人属于项目式学习的内容，项目学习不仅给学习者留出更多主动提问、自主学习和思考的时间，而且鼓励尝试自主探索的过程，应用已知的技能进行创造性的探索和设计。因此，本节课通过搭建避障小车，利用超声波传感器，学生自主进行避障小车程序的设计及改进，帮助小车找到出口。学生在进行本节课学习之前，已经有了比较充分的知识储备和经验基础，应该能够比较好地实现知识和方法的迁移及运用，在解决实际问题的过程中独立地探索出方法。

课堂写真：

活动一：大胆质疑——寻找最合适的传感器

师：大家回想一下，平时妈妈在家里弓着腰扫地拖地长达一个小时，是不是特别累，而且还对身体有伤害呢？（是，妈妈非常辛苦，做完家务总是喊叫腰疼）没错，繁重的家务让妈妈每天都很疲惫，还会占用大量的时间，同学们想一想，能不能通过大家的聪明才智发明并制作一个可以打扫卫生的吸尘机器人，它可以被遥控或者是按照既定路线行进？（学生热情高涨）

师：播放扫地机器人的视频，并引导学生思考：扫地机器人为什么总是能避开各种家具和物品呢？扫地机器人是怎么实现不重复打扫房间的呢？

生：它应该可以感应出前方的家具或物品，从而避开;通过编程可以提前为它设计好行进路线，这样就不会重复打扫一个房间或者漏掉某一个房间了。这节课我们也来搭建一个避障小车，并通过Scratch来实现这些功能。

师：这是扫地机器人的内部构造（出示扫地机器人内部组成的图片及名称），大家把它们都认出来了，真了不起！那么实现这两种功能的元器件的名称是什么呢？哪位同学愿意上台将它们指出来。

学生根据教师的提示信息，上讲台在大屏幕上指出红外避障传感器和超声波传感器，对传感器有了一个初步的感受和判断。并提出了疑问：这两种传感器使用起来有什么区别，哪种更好一些呢？

师：超声波传感器和红外避障传感器都可以感应前方的障碍物，但是由于红外避障传感器距离的限制，可见光中的红外线也会对它有影响。红外线传输距离远，而且还对使用环境有相当高的要求，当遇上浅色或是深色的家居物品它无法反射回来，会造成机器与家居物品发生碰撞，时间一久，底部的家居物品会被它撞的斑斑点点，而超声波传感器采用仿生超声波技术，类似鲸鱼、蝙蝠采用声波来侦测判断家居物品及空间方位，灵敏度很高，因此超声波传感器是我们的最佳选择。

找到了最为关键有用的元器件，学生马上开始思考和尝试怎么搭建避障小车，一阵短暂的安静之后，开始了相互之间热烈的讨论与交流。这时我告诉孩子们可以分小组进行搭建了（学习小组已经分好并固定下来）。

活动二：放手尝试——自主探究搭建小车

在学生以小组为单位充分表达自己的想法并动手搭建小车的同时，我也走进各个小组，参与到他们的设计和制作活动中，认真听取他们的想法，并帮助他们解决一些问题。

师：半个小时过去了，我观察到各个小组基本上都完成了小车的搭建。而且老师发现有一个小组表现得非常棒，他们完成之后，就集体坐端正了，他们用自己的坐姿告诉老师完成了任务，这点值得我们每一位同学学习。那么接下来每个小组派出代表给我们展示一下你们的避障小车。

学生有了小组交流的基础，代表们争先恐后的上台展示自己小组的作品。

生1：我们的避障小车是一个高颜值的小车，在小车的前部是超声波传感器，用来侦测前方的物体，我们小车为了吸引大家的眼光，还给小车的上部增加了风火轮，等小车运行的时候，风火轮也可以随之转动，并发出耀眼的光芒。小车停止运行，风火轮也随之停止，是不是很酷呀！

生2：我们组的小车虽然不够酷炫，但老师刚才提到了有时候机器人会撞到家具上面，时间久了会把家具撞得斑斑点点，所以我们的避障小车前部还增加了一个小机关，那就是软软的硅胶垫，它很有弹性，而且不会对家具造成伤害，我认为我们的设计非常实用。

生3：我们组的小车现在看来就是很普通，它可以利用超声波传感器完美地避开障碍物并行进，但是我们组经过讨论之后想增加一种功能，就是利用遥控器进行远程遥控，这样的话，不用我们起身触碰也能控制它，这将十分方便，还能让妈妈在沙发上多休息一会，不过我们组现在还无法增添这一项功能，只是一个设想。

最后，在肯定了各组学生代表不同的设计方案后，我又着意引导学生对这些个性化的创意进行简单小结，体会这些创意各自的优势。

课后解读：

1.放手尝试，注重给学生提供亲身体验的机会

机器人项目教學最基本的原则就是：绝对不能忽略亲身体验的重要性，不能越过亲身体验，直接灌输现成的“答案”或“知识”。有人做过这样一个形象的比喻：孩子的思维就像一条不见底的河，在实际教学中，当我们把探索尝试的机会交给学生，就会激起他们内心深处与生俱来的、强烈的求知热情和不可估量的发现能力。教学时，我根据本班创客孩子们已有的知识基础和乐于独立探索的实际特点，把“动手搭建避障小车”这样一个富有挑战性的任务直接抛给学生，热情地鼓励他们积极主动地思考，并与同伴充分自由地交流各自的想法。在倾听与反思中相互启发，取长补短，不断碰撞出思维的火花，探索合适的创意和方法。

2.发扬工匠精神，让机器人项目真正地服务于生活

工匠精神，是指工匠对自己的产品精雕细琢、精益求精的精神理念，体现了一种专业实践的创新精神，反映了一种职业价值取向和行为表现。机器人及编程项目的核心精神就是工匠精神，这种精神的锤炼，一方面必须要创客们亲自动手创造并磨练出品质，另一方面需要“创客们”热爱自己所做之事并在实践过程中追求卓越，工匠精神在实践中形成、应用，是持之以恒、精益求精的精神品质，更是会影响一生的一丝不苟的事业态度。这些丰富多彩的教学活动就是在激发孩子们的工匠意识，让孩子们知道机器人的创作并不仅仅是制作出一个炫目的作品，更重要的是可以真正地服务于生活，从而解决生活中遇到的一些困难和问题。

总之，在机器人及编程这样综合实践活动的教学中，一定要处理好学生自主实践与教师有效指导的关系。教师既不能“教”综合实践活动，也不能推卸指导的责任，而应当成为学生的组织者、参与者和促进者，教师的指导应贯穿于教学的全过程。