机器人教学实践初探

机器人教学实践初探

 

机器人学科是一个涵盖知识面很广的交叉学科,机器人是集机械、电路、程序为一体自动控制的典型代表,它含软件编程也包含有硬件开发,机器人是一个非常好的培养学生全面素质和综合解决问题的能力教学工具。因为机器人教学与信息技术关系密切,所以作为信息技术教师的我也开始了机器人教学。在一个学期的机器人教学实践中,既有心得也有疑惑,下面跟大家分享我的一些做法和想

一、结构搭建开始

我们学校釆用的是乐高机器人器材,是有很多独立的模块如红外传感器、马达、超声波传感器、NXT控制器等等都城,这些零散的部件需要搭建起来才是一个整体。机器人的搭建是工程学的一部分,涉及的很多内容,如杠杆、齿轮配比、轮子和轮轴、梁、摩檫力、重心等。小学生的心理年龄特征是爱玩各种积木电玩,但是他们对上面的搭建知识一知半解。根据学生这一特点,我一开始让学生开始接触机器人的时候,先让学生搭建-些小车,或者一些他们认为很好玩的东西,然后介绍一些简单的杠杆、齿轮、摩擦力、重心的知识。从结构开始的好处还可以让他们了解各种部件的连接方法,熟悉搭建方法,这样对以后的编程控制有很大的帮助,不然到了以后的编程控制,他们会经常出错,不知道那个模块接在那个端口,程序出错后也不会调试。因为没有编程控制,学生很能快就认为所谓的机器人跟他们平时玩的四驱车、遥控车没什么两样,这时要趁热打铁了,开始教学生编程控制,让学生编程控制小车在特定的条件下停或者转弯,让学生分辩出机器人的小车跟他们以前玩四驱车、遥控车不同,让它们保持对机器人持久的好奇心和兴趣。

二、任务分块,问题细化

在机器人教学的过程中我们还需要问题细化任务分块,我经常教会学生怎么分析大任务,并逐步分解为小任务,再把小任务作为一个独立任务进行解决,然后逐步解决。

三、让学生分析错误

如果每次都让学生很容易找到成功感,也不是一件很好的事情,多了,学生有时编程就会想当然了,认为我这样一定是对的,一定是传感器坏,还导致学生骄傲的情绪,这样也不利于学生的查找错误,分析错误。碰到问题和错误能用自

己的努力来排除了这个问题和错误,这就是一个学生成长的过程,以后会比较少

再犯那个错误或者碰到这个问题会比较容易解决。在机器人教学中要适当给学生一些挫折感,培养他们的调试能力和心理素质。

四、激发学生发散性思维

发散思维是根据已有信息,从不同角度不同方向思考,从多方面寻求多样性答案的一种展开性思维方式,发散思维是不依常规,寻求变异,对给出的材料、信息从不同角度,向不同方向,用不同方法或途径进行分析和解决问题的。一题多解的训练是培养学生发散思维的一个好方法。它可以通过纵横发散,使知识串联、综合沟通,达到举一反二。机器人教学很需要学生的发散性思维,要让学生从不同角度和方向去思考问题。

五、小组竞赛提高学习兴趣

在机器人教学过程中,我发现学生很喜欢比赛,在机器人教学中搞一些竞赛活动可以激发学生的潜能,能提高学生学习机器人的兴趣,在搭建时,我让他们分为几组,比赛哪一组最快,整个过程很紧张激烈,教学也很有效率。在教程序时,我先让他编写程序搞折回赛,看那个时间最快。但是在比赛时不要让赛果一边倒,不然每次都输的小组会很沮丧,甚至没兴趣,要让每个小组都有赢的机会,如果结果一边倒,可以重新调整小组成员组成,让输的组员也有成功的体验。利用竞赛还可以训练到学生的竞赛心理素质,现在机器人有很多的竞赛活动,比赛时的个人心理素质有时决定了比赛的结果。

六、我的疑惑

在平时的机器人教学中,由于我刚接触这门学科不久,所以也有很多的疑惑,

综合起来有如下几点:

1、如何提高小组的协作能力?因为目前的条件下,我们不能满足每个学生操作一套器材或者使用一台独立的电脑,从而导致每次上课时候,每个小组总有某几个学生非常有兴趣的在完成课程内容,但是总有一些学生在没完成内容的情况下转移自己的兴趣。

2、学生都十分希望保存自己的作品,但是在实际中,每次上完课,我们都需要把套材复原,因为有下一个班级要使用套材,从而使学生不能保存自己的作品,也不能为后续的课程米服务。

3、学生对编程的恐惧感,虽然一再强调编程是简单的事情,但是很多学生对于操作电脑来进行控制器编程还是很排斥,认为这个十分困难,到最后就剩

下一些有能力的同学来学习编程。

以上就是我这半年来从机器人教学中所获得的教学心得和存在的疑惑。

 

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