霍俊飛
機(jī)器人教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神具有直接的影響,教師應(yīng)該善于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題能力和創(chuàng)造能力,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的創(chuàng)造觀念。
善于提出生活化的問題,培養(yǎng)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問題的能力。在一節(jié)課上,教師問學(xué)生有沒有做過蛋糕,在制作蛋糕的過程中,蛋清怎么打。學(xué)生爭先恐后地說自己做過蛋糕,應(yīng)該快速地朝著一個方向攪動蛋清,可以用電動打蛋器,也可以用筷子,但是筷子特別慢。這時(shí)候有一個學(xué)生說:“老師,我們可以用齒輪加速,然后用電機(jī)帶動,做一個電動打蛋器。”“但是你想做一個多快的打蛋器呢,你能不能計(jì)算一下加速的倍數(shù)?”,教師試圖引導(dǎo)學(xué)生去思考。這時(shí)候?qū)W生們開始討論,一個40齒的齒輪帶動一個8齒的齒輪是一個5倍加速的,轉(zhuǎn)動速度很快。然后,學(xué)生們迫不及待地開始了制作,不時(shí)地拿著自己的作品到講臺上的材料盆里進(jìn)行攪動,有的開心地回去了,有的失落地回去了。成功的學(xué)生回到座位調(diào)整自己的結(jié)構(gòu),增強(qiáng)美觀程度;暫時(shí)失敗的學(xué)生回去總結(jié)原因,改進(jìn)結(jié)構(gòu),最終都做出一個可以應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中的電動攪拌器?!俺俗鲭妱訑嚢杵髦猓覀冞€可以利用這個原理制作什么?”教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考。有學(xué)生說,可以做一個加速轉(zhuǎn)動的風(fēng)扇,這樣教室就可以更涼快了;還有的說,可以做一個加速轉(zhuǎn)動的電鉆,這樣打孔就能更快更準(zhǔn)了……這就是最普通的一節(jié)課,從生活中發(fā)現(xiàn)問題,經(jīng)過小組合作、討論等環(huán)節(jié)解決問題,最終的成果還回歸到生活中去。整個過程會用到數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯思維,會研究制作的工藝、結(jié)構(gòu),會涉及科學(xué)知識,將STEM教學(xué)中的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)完美結(jié)合。
布置操作任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。機(jī)器人課堂上,教師布置了這樣一個任務(wù):利用22個樂高基礎(chǔ)零件和動力設(shè)備,搭建一個不用輪子行走的機(jī)器人。學(xué)生剛領(lǐng)到任務(wù)的時(shí)候是不屑的,覺得很簡單。教師組織每4個學(xué)生成為一個小組,首先內(nèi)部討論,確定一個實(shí)施方案,然后動手搭建機(jī)器人。每組的成果都不一樣,有的結(jié)構(gòu)不同,有的行走方式不同……在整個過程中,教師的角色就是引導(dǎo)者,根據(jù)每組和每個學(xué)生的具體情況進(jìn)行指導(dǎo),鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新思維,不輕易否定任何一個思路,使每個學(xué)生都更愿意對自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行深入地思考。學(xué)生們都有能力做好任務(wù),設(shè)計(jì)的機(jī)器人都是獨(dú)一無二的。其實(shí),每一節(jié)機(jī)器人課堂上都有類似這樣的小任務(wù),小組合作去討論、制作、測試、改進(jìn)。機(jī)器人教學(xué)是對學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng),在學(xué)習(xí)編程和動手實(shí)踐的過程中,有效地提高了學(xué)生的邏輯思維能力和判斷能力。
不為比賽,只為創(chuàng)造,培養(yǎng)學(xué)生正確的創(chuàng)造觀念。學(xué)生們到了機(jī)器人社團(tuán)教室放下書包,走到自己的位置,拿出自己的機(jī)器人,打開自己的電腦,開始調(diào)試程序、記錄結(jié)果、改進(jìn)機(jī)器人。在機(jī)器人教室,他們是主人,完全地自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)。社團(tuán)中的每個學(xué)生都有機(jī)會參加到機(jī)器人比賽中。比賽不只是為了賽出好成績,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生正確的創(chuàng)造觀念,使學(xué)生們能夠淡然地看待比賽的成功,坦然地接受比賽的失敗。讓學(xué)生明白,創(chuàng)造不是因?yàn)楸荣?,而只能是因?yàn)閷茖W(xué)本身的熱愛,對人類命運(yùn)的關(guān)懷。
機(jī)器人教學(xué)立足于學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng),燃起學(xué)生心中科學(xué)的火種。