例談“活動(dòng)學(xué)習(xí)”理念下的初中機(jī)器人普及教學(xué)

例談“活動(dòng)學(xué)習(xí)”理念下的初中機(jī)器人普及教學(xué)張健平劉浩課堂活動(dòng)依托分組展開機(jī)器人常規(guī)教學(xué)首先需要解決的是設(shè)備與學(xué)生的對應(yīng)關(guān)系。因此，和常規(guī)課堂相比，機(jī)器人教學(xué)通常采用分組教學(xué)的模式進(jìn)行。根據(jù)這樣的授課形式，以一個(gè)普通班42個(gè)人為例，可分為7組。目前，筆者所在學(xué)校的機(jī)器人教室以S形為小組活動(dòng)布局，每組為6人組內(nèi)可以根據(jù)課堂任務(wù)需要進(jìn)行靈活拆分，這樣既能提高課堂活動(dòng)效率，也較好地避免了頻繁變換分組的問題。階梯型課堂任務(wù)提升學(xué)生的課堂參與度+學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)任務(wù)存在著直接的因果關(guān)系。學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)定直接影響學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)，而學(xué)習(xí)任務(wù)是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的手段。機(jī)器人課堂相較于VB程序設(shè)計(jì)來說最大的不同在于結(jié)果“真實(shí)可觸摸”，通過模塊化編程學(xué)生可以直觀地感受受控下的機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過程。所以，課堂中的任務(wù)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感。例如，在《機(jī)器人的直線移動(dòng)》一課中，課堂活動(dòng)圍繞了解機(jī)器人度數(shù)、圈數(shù)、秒數(shù)電機(jī)控制的三種模式展開。筆者將45分鐘課堂劃分為教師講授、小組自主探究、分組課堂PK三大模塊：模塊一，筆者采用集中講授的形式和學(xué)生一起認(rèn)識(shí)電機(jī)控制的三種方式——度數(shù)、圈數(shù)和秒數(shù)，這一部分的重點(diǎn)是強(qiáng)化概念性知識(shí)的傳授;模塊二，學(xué)生通過獨(dú)立探究，從端口、電機(jī)、參數(shù)三方面認(rèn)識(shí)程序模塊構(gòu)成，微視頻、課堂任務(wù)單對自主學(xué)習(xí)進(jìn)行輔助;模塊三，PK挑戰(zhàn)中筆者設(shè)計(jì)了一般性活動(dòng)、挑戰(zhàn)性活動(dòng)兩類不同的挑戰(zhàn)形式，前者注重知識(shí)習(xí)得，后者將競賽概念引入，強(qiáng)調(diào)知識(shí)技能的創(chuàng)造性內(nèi)化。在一般性活動(dòng)中，學(xué)生自主實(shí)現(xiàn)機(jī)器人前進(jìn)1度、1圈、1秒后觀察移動(dòng)的距離，初步感受三種電機(jī)控制方式的異同并思考哪一種方式精確度更高;“PK活動(dòng)”中各小組真正展開PK，目標(biāo)前進(jìn)50cm，再倒退20cm，根據(jù)各小組的任務(wù)完成情況決出優(yōu)勝組。通過課堂活動(dòng)記錄單記錄問題學(xué)習(xí)輔助資源與機(jī)器人課堂中學(xué)生充分發(fā)揮主體性有著直接聯(lián)系。一方面，教師需要根據(jù)課堂任務(wù)特點(diǎn)讓學(xué)生在活動(dòng)過程中及時(shí)得到反饋，并且通過課堂反饋改進(jìn)自己的機(jī)器人教學(xué)方案;另一方面“問題意識(shí)”也是機(jī)器人課堂中每一名學(xué)生必備的素養(yǎng)，養(yǎng)成隨時(shí)進(jìn)行問題記錄的習(xí)慣對于機(jī)器人學(xué)習(xí)非常重要。為此，除了采用微視頻、在線學(xué)習(xí)資源等作為學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)的輔助媒介之外，筆者在每節(jié)課中都設(shè)計(jì)并采用“課堂活動(dòng)記錄單”將學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容細(xì)化，為學(xué)生提供有針對性的練習(xí)反饋支持。例如，《在機(jī)器人直線移動(dòng)》一課中，在開展小組PK賽前，需要對不同電機(jī)控制模式下的移動(dòng)數(shù)值進(jìn)行學(xué)習(xí)與建構(gòu)，因此，在記錄機(jī)器人電機(jī)旋轉(zhuǎn)1度、1圈、1秒后的數(shù)值后，筆者進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考度數(shù)、圈數(shù)與秒數(shù)在控制機(jī)器人移動(dòng)上的特點(diǎn)與局限，并為后續(xù)轉(zhuǎn)向、輪胎參數(shù)與移動(dòng)距離的數(shù)學(xué)關(guān)系等內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。通過這樣的方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)成果一目了然，教師也可以更加清晰地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，并有針對性地提供幫助。多樣化的課堂評價(jià)舉措活動(dòng)目標(biāo)的達(dá)成，評價(jià)環(huán)節(jié)必不可少。評價(jià)是教師了解教學(xué)效果、把握活動(dòng)節(jié)奏、激勵(lì)學(xué)生的重要手段。在機(jī)器人課堂教學(xué)中，教師必須及時(shí)對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行評價(jià)。在《機(jī)器人的直線移動(dòng)》一課中，通過結(jié)合課堂學(xué)習(xí)任務(wù)單，學(xué)生清晰地從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中認(rèn)識(shí)了不同電機(jī)控制模式的差別。筆者通過集中提問的形式和學(xué)生一起回顧，并針對機(jī)器人移動(dòng)的“精確性”這一問題與學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴式對話。在師生對話中，“度數(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人移動(dòng)的精確控制”在潛移默化中傳遞給了每一位學(xué)生。在《機(jī)器人的直線移動(dòng)》一課中，“前進(jìn)50cm”“前進(jìn)50cm再后退20cm”兩場PK賽鍛煉學(xué)生的小組合作意識(shí)與檢驗(yàn)課堂學(xué)習(xí)成果。但是，在第一個(gè)班級教學(xué)時(shí)，由于場地沒有明顯的刻度，學(xué)生在機(jī)器人移動(dòng)距離上產(chǎn)生嚴(yán)重分歧，耽誤了課堂不少時(shí)間，這也提示筆者，學(xué)習(xí)成果的體現(xiàn)要細(xì)致入微。因此，筆者后續(xù)將場地進(jìn)行了細(xì)化，加入了刻度線，這樣一來，學(xué)生對任務(wù)達(dá)成有了明確的判斷依據(jù)，學(xué)生的活動(dòng)指向性更加明確。關(guān)于“活動(dòng)學(xué)習(xí)”理念運(yùn)用的思考相較于常規(guī)課堂教學(xué)，“鬧中有序”應(yīng)當(dāng)是機(jī)器人課堂最大的特點(diǎn)。通過教學(xué)實(shí)踐研究，筆者對機(jī)器人普及教學(xué)的授課模式有了新的認(rèn)識(shí)，具體可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)