TABO機(jī)器人課程在幼兒園空間方位教學(xué)中的運(yùn)用

盛梅菊 王黎黎

摘要：在新時(shí)代人才培養(yǎng)計(jì)劃中，人工智能教育占據(jù)著重要地位，國(guó)務(wù)院下發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確指出：逐步開(kāi)展全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程。幼兒園開(kāi)展人工智能教育順應(yīng)了社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，是培養(yǎng)新一代社會(huì)建設(shè)中堅(jiān)力量的必然要求。本文以我園正在實(shí)施的“TABO機(jī)器人課程”為例，從學(xué)前教育的專業(yè)視角分享人工智能在幼兒園空間方位教學(xué)活動(dòng)中的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，實(shí)踐并總結(jié)出切實(shí)可行的教學(xué)方法及課程模式。

關(guān)鍵詞：空間方位? TABO機(jī)器人課程? 幼兒

空間是客觀世界運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)存在的基本形式。任何事物都存在于一定的空間之中，并且同周圍的其他物體存在著空間上的相互位置關(guān)系，也就是物體的空間方位關(guān)系。對(duì)于學(xué)前兒童來(lái)說(shuō)，初步辨認(rèn)一些空間方位，不僅有利于其空間知覺(jué)的發(fā)展，而且有利于增強(qiáng)其處理日常生活問(wèn)題的能力。

一、聚焦空間方位，分析教學(xué)現(xiàn)狀

（一）空間方位教學(xué)活動(dòng)的現(xiàn)狀分析

《3～6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》指出，幼兒園教育應(yīng)當(dāng)“豐富幼兒空間方位識(shí)別的經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)幼兒運(yùn)用空間方位經(jīng)驗(yàn)解決問(wèn)題”。學(xué)前教育專家針對(duì)“如何促進(jìn)幼兒空間方位的發(fā)展”做了諸多研究，總結(jié)發(fā)現(xiàn)在空間方位的實(shí)際教學(xué)中存在以下誤區(qū)。

1課程設(shè)置較少，幼兒理解難以深入

在日常教學(xué)中，圍繞空間方位而專門組織的教學(xué)活動(dòng)數(shù)量不多，幼兒缺少反復(fù)的操作實(shí)踐機(jī)會(huì)，難以深入理解。以安徽省通用的《幼兒園教師指導(dǎo)用書（大班）》為例，有關(guān)空間方位的集體活動(dòng)僅5節(jié)，以自身為中心區(qū)分左右、以客體去中心區(qū)分左右活動(dòng)過(guò)程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)略，教學(xué)內(nèi)容之間無(wú)連續(xù)性且間隔時(shí)間長(zhǎng)，因此幼兒無(wú)法生成和豐富自身有關(guān)空間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)，不能準(zhǔn)確理解空間方位詞的真正含義，更難以在實(shí)際生活中進(jìn)行應(yīng)用。

2教師能力不足，幼兒缺乏專業(yè)指導(dǎo)

空間方位較為抽象，幼兒對(duì)空間定位的相對(duì)性、連續(xù)性和可變性的理解是幼兒認(rèn)識(shí)方位的一個(gè)重難點(diǎn)，因此對(duì)教師自身能力要求較高。一些年輕、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)較少的教師通常不能系統(tǒng)地、有目的地設(shè)計(jì)和開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，幼兒缺少專業(yè)有效的指導(dǎo)，無(wú)法獲得與其發(fā)展相適應(yīng)的空間方位經(jīng)驗(yàn)。

（二）我園大班幼兒空間方位發(fā)展水平現(xiàn)狀分析

學(xué)前兒童空間方位核心經(jīng)驗(yàn)表明，幼兒有關(guān)空間方位核心經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)呈現(xiàn)以下發(fā)展軌跡：從辨別“上下”到辨別“前后”，再到辨別“左右”；從以自我為中心到以客體為中心；從近的區(qū)域范圍擴(kuò)展到遠(yuǎn)的區(qū)域范圍?！队變簣@教育指導(dǎo)綱要（試行）》提到“5～6歲的幼兒對(duì)數(shù)的感知能力提高，能夠掌握‘左右等較為抽象的概念”。我園大班幼兒的空間方位相關(guān)能力處于怎樣的水平？如何設(shè)置適合我園幼兒空間方位發(fā)展的教育教學(xué)活動(dòng)？

基于以上兩個(gè)問(wèn)題，我們查閱了大量有關(guān)“空間方位能力測(cè)評(píng)”的信息，并結(jié)合《3～6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》中有關(guān)大班幼兒空間方位能力水平的要求，以問(wèn)卷調(diào)查的形式隨機(jī)抽取50名大班幼兒進(jìn)行能力測(cè)評(píng)。測(cè)評(píng)內(nèi)容分為以自我為中心和以客體為中心兩種維度，包含“上、下、前、后、左、右”等方位。教師通過(guò)幼兒的表述、操作，進(jìn)行客觀記錄，并對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析。

在50名被測(cè)幼兒中，58%幼兒能正確地以自我為中心判斷方位，僅有30%幼兒能以客體為中心判斷方位?？傮w呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：能正確以自我為中心判斷方位，以客體為中心判斷仍困難；對(duì)“上下、前后”能熟練掌握，但對(duì)“左右”掌握不熟練；對(duì)于空間方位的相對(duì)性理解困難。

二、創(chuàng)新教學(xué)模式，試行TABO機(jī)器人課程

TABO機(jī)器人課程是一款針對(duì)兒童編程啟蒙教育的機(jī)器人，也是目前國(guó)內(nèi)第一臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景和現(xiàn)實(shí)雙向交互的編程教育機(jī)器人。它采用藍(lán)牙通信與屏幕連接的方式，利用app選擇不同難度的挑戰(zhàn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)幼兒、平板電腦和TABO機(jī)器人三者之間的互動(dòng)，再通過(guò)虛擬與現(xiàn)實(shí)的操作幫助幼兒獲得空間方位的體驗(yàn)。同時(shí)，運(yùn)用模塊化的Scratch編程語(yǔ)言，來(lái)鍛煉幼兒的邏輯思維能力和動(dòng)手能力。TABO機(jī)器人課程具有情境化、操作性、自主化、趣味性的優(yōu)點(diǎn)，有利于提高幼兒學(xué)習(xí)空間方位的主動(dòng)性，能較好地幫助幼兒以主客體為中心判斷“左右”方位。目前，機(jī)器人課程在幼兒園中的實(shí)際開(kāi)展較少，因此，實(shí)施TABO機(jī)器人課程具有一定的創(chuàng)新性、實(shí)用性和推廣性。基于以上背景，我園計(jì)劃在宿幼森林城大班開(kāi)展TABO機(jī)器人課程。

為檢驗(yàn)課程實(shí)施效果，在課程實(shí)施前，團(tuán)隊(duì)隨機(jī)抽取50名大班幼兒并分為兩組，一組為實(shí)驗(yàn)組，另一組為對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組幼兒在日常教學(xué)活動(dòng)外，每周參加1次TABO機(jī)器人針對(duì)空間方位的集體教學(xué)或游戲活動(dòng)，對(duì)照組幼兒僅參加日常教學(xué)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)間為1年，課程實(shí)施后再次進(jìn)行測(cè)試，統(tǒng)計(jì)測(cè)試結(jié)果，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向與縱向的分析。

通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組幼兒與對(duì)照組幼兒在實(shí)驗(yàn)前發(fā)展水平大致相同，且“以客體為中心”判斷方位仍非常困難，整體水平一般。課程實(shí)施1年后，我們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組幼兒與對(duì)照組幼兒在空間方位的掌握上均有進(jìn)步，但實(shí)驗(yàn)組幼兒在參與學(xué)習(xí)系統(tǒng)科學(xué)的TABO機(jī)器人有關(guān)空間方位課程后，“以自我為中心”“以客體為中心”判斷方位的正確率明顯高于對(duì)照組，“以客體為中心”的左右空間方位辨別對(duì)比更明顯。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)組在課程實(shí)施前后的正確人數(shù)也有所增長(zhǎng)。綜上可見(jiàn)，利用TABO機(jī)器人課程實(shí)施有關(guān)空間方位的教學(xué)活動(dòng)能夠更好地促進(jìn)幼兒在空間方位上的發(fā)展。

三、完善課程體系，優(yōu)化組織策略

TABO機(jī)器人課程要在幼兒園階段開(kāi)展，必須有目的、有計(jì)劃地適應(yīng)幼兒年齡特點(diǎn)及發(fā)展規(guī)律，活動(dòng)設(shè)置要充分發(fā)揮幼兒的主體性和能動(dòng)性，讓機(jī)器人適宜、適當(dāng)?shù)厝谟诮虒W(xué)情境或游戲環(huán)節(jié)中，讓幼兒有參與感、獲得感，并能在親自操作中獲得空間方位的相關(guān)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。

（一）篩選主題內(nèi)容 構(gòu)建教學(xué)情境

在研究TABO機(jī)器人課程的過(guò)程中，我們考慮到地域性及可實(shí)施性，以安少版省編教材為基礎(chǔ)教材，并根據(jù)幼兒興趣及發(fā)展需要，確定了“大中國(guó)”“生命的奧秘”“我要上小學(xué)”“我的地球村”四大主題板塊，共20節(jié)集體教學(xué)活動(dòng)。

完善后的TABO機(jī)器人課程靈活采用主題情境教學(xué)模式，將空間方位知識(shí)與游戲情境相融合，幼兒自主設(shè)計(jì)搭建場(chǎng)景，充分調(diào)動(dòng)幼兒的主觀能動(dòng)性，真正做到寓教于樂(lè)。此外，課程緊緊依托幼兒生活環(huán)境和大班幼兒發(fā)展需求，將空間方位的學(xué)習(xí)融合幼兒生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)以致用。以大班下學(xué)期“我的地球村”和“我要上小學(xué)”為例，在每節(jié)課中創(chuàng)設(shè)不同情境，幼兒通過(guò)完成主題任務(wù)，不斷練習(xí)和鞏固已獲得的空間方位經(jīng)驗(yàn)。

（二）細(xì)化課程層次 難度逐級(jí)進(jìn)階

機(jī)器人教學(xué)新穎，幼兒未接觸過(guò)這種教學(xué)形式，因此課程開(kāi)展初期面臨困難。針對(duì)幼兒的困惑，我們首先細(xì)化課程層次，幫助幼兒層層進(jìn)階、穩(wěn)步通關(guān)。首先，認(rèn)識(shí)機(jī)器人，初步了解TABO機(jī)器人及編程語(yǔ)言，了解編程軟件的模塊分區(qū)與指令含義；明確如何從TABO機(jī)器人視角判斷“左右”，解決“以自我為中心”到“以客體為中心”判斷方位難的問(wèn)題。其次，通過(guò)教學(xué)活動(dòng)、實(shí)踐操作、日常游戲等方式進(jìn)行編程練習(xí)，從而鞏固幼兒的空間方位認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)。

在編程難度層次上，幼兒首先進(jìn)行任務(wù)編程的游戲練習(xí)，依次開(kāi)展練習(xí)型任務(wù)、興奮型任務(wù)、挑戰(zhàn)型任務(wù)3種難度遞進(jìn)的任務(wù)練習(xí)。在任務(wù)編程挑戰(zhàn)成功基礎(chǔ)上，增添自由編程，讓幼兒自由搭建場(chǎng)景、編輯路線，完成路線編程設(shè)計(jì)。當(dāng)幼兒熟練掌握TABO編程后，引導(dǎo)幼兒嘗試探索TABO新玩法，將TABOCUN融入課程中，發(fā)展幼兒雙手協(xié)調(diào)運(yùn)用及立體空間掌握的能力。

（三）多維建構(gòu)游戲 多元玩法創(chuàng)新

為增加課程趣味性，充分調(diào)動(dòng)幼兒參與的興趣和熱情，TABO機(jī)器人課程分別在活動(dòng)形式、玩法及材料上進(jìn)行多元化的探索與創(chuàng)新。活動(dòng)形式上，開(kāi)展個(gè)別操作、小組合作、團(tuán)隊(duì)競(jìng)賽、接力挑戰(zhàn)賽等多種活動(dòng)；活動(dòng)材料上，從前期的平板、TABO機(jī)器人、紙、筆，到后期的泡沫板、創(chuàng)意泥、照片、模型道具等，實(shí)現(xiàn)了從平面走向立體的突破；游戲玩法上，巧妙融合建構(gòu)游戲，拓寬TABO機(jī)器人運(yùn)行維度，從虛擬游戲界面到現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景搭建，做到平面、立體建構(gòu)并行。

比如，在虛擬平面建構(gòu)游戲中，幼兒在平板上自由組合圖形模塊，變化圖形大小、顏色，拼搭出所需素材。在立體建構(gòu)游戲中，教師為幼兒提供多樣化可操作性材料，鼓勵(lì)幼兒模擬實(shí)景圖片搭建TABO課程所需場(chǎng)景，讓幼兒通過(guò)互相討論，多渠道了解生活中的空間關(guān)系，通過(guò)研究和探索物體不同位置、方向所造成的差異，理解空間和方位概念。這兩種不同維度建構(gòu)游戲都需要幼兒構(gòu)思如何布局，從而加深他們對(duì)“以一個(gè)客體為中心判斷空間方位”的認(rèn)識(shí)。隨著建構(gòu)材料種類的豐富、更新和游戲難度的升級(jí)，幼兒的空間能力實(shí)現(xiàn)階梯式提升。

（四）建立個(gè)案追蹤 關(guān)注個(gè)體差異

教師采用個(gè)別化指導(dǎo)策略，立足于幼兒個(gè)性特點(diǎn)，建立個(gè)案追蹤集，長(zhǎng)期、系統(tǒng)地追蹤其發(fā)展變化，驗(yàn)證TABO機(jī)器人課程實(shí)施效果，同時(shí)有針對(duì)性地制訂改善方案，縮小幼兒發(fā)展差距。

在課程實(shí)施前，教師對(duì)被觀察幼兒進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)前期調(diào)查問(wèn)卷”測(cè)評(píng)，撰寫幼兒基本情況記錄表。在課程實(shí)施過(guò)程中，教師記錄被觀察對(duì)象出現(xiàn)的困惑或進(jìn)步，精準(zhǔn)分析幼兒行為，每周撰寫個(gè)案觀察記錄表，有針對(duì)性地實(shí)行具體有效、便于實(shí)施的支持性策略。課程結(jié)束后，對(duì)其進(jìn)行復(fù)測(cè)，并撰寫個(gè)案追蹤研究總結(jié)報(bào)告記錄表。

四、反觀課程效果，展望家園合作

在TABO機(jī)器人課程的實(shí)施過(guò)程中，教師根據(jù)幼兒的實(shí)際發(fā)展水平及學(xué)習(xí)掌握情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，總結(jié)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。在經(jīng)過(guò)一年的課程干預(yù)后，實(shí)驗(yàn)組幼兒均能以自我為中心正確判斷方位，在“以客體為中心”的左右辨別中，幼兒掌握人數(shù)增加，正確率明顯提高，初步具備了鏡面意識(shí)，并能準(zhǔn)確地使用空間方位詞匯進(jìn)行表述，如“我的左邊”“TABO的右邊”“TABO需要原地左轉(zhuǎn)，再向前直行”等等。此外，通過(guò)小組合作式的學(xué)習(xí)，幼兒的分享、合作能力得到了一定的提高，團(tuán)隊(duì)意識(shí)也有了進(jìn)一步增強(qiáng)。

同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題?；顒?dòng)反思、總結(jié)性評(píng)價(jià)等評(píng)價(jià)方式的運(yùn)用，導(dǎo)致教師主觀評(píng)價(jià)較多，缺乏專業(yè)的評(píng)價(jià)體系對(duì)幼兒個(gè)人發(fā)展進(jìn)行合理、系統(tǒng)的評(píng)估。今后，我們將不斷完善幼兒能力測(cè)評(píng)機(jī)制，繼續(xù)探索TABO機(jī)器人課程在全園推廣的可行方法，嘗試通過(guò)微視頻、微課、線上小游戲等方式和家長(zhǎng)分享有關(guān)TABO課程及空間方位的知識(shí)，為家長(zhǎng)提供相關(guān)知識(shí)的專業(yè)指導(dǎo)，搭建家園合作的橋梁，共同提高幼兒的空間方位發(fā)展水平。

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