高中通用技术之简易机器人教学实践与体会

发表时间:2020/6/28   来源:《中小学教育》2020年8期   作者:黄子悦
[导读] 笔者结合简易机器人教学的实践谈几点体会,并且不断探索,创新教学方法,提高通用技术教学水平。
        摘 要:高中通用技术课程旨在加强学生的素质教育,提高技术能力,培养技术素养。简易机器人制作的教学可操作性大,适用面广,具有很强的实践性、趣味性和创造性,学生容易理解和掌握。笔者结合简易机器人教学的实践谈几点体会,并且不断探索,创新教学方法,提高通用技术教学水平。
        关键词:通用技术;简易机器人;技术素养;教学实践
        高中通用技术选修部分简易机器人教学注重学生综合能力的培养,有助于学生的全面发展。在通用技术教学中开展简易机器人教学可遵从以下原则。
一、坚持可行性原则,优化设计方案
        高中通用技术“机器人设计与制作”模块部分的教学旨在帮助学生深化对人机关系的认识,体会机器人设计与制作中的思路及方法,增强多种技术的综合运用能力。在机器人制作教学方面,一些教学资源相对薄弱的学校,没有能力购入高价格的机器人教学用具,对于那些高端的机器人教学只能望尘莫及。教育是要跟上时代发展步伐,为了在现有的条件下实现机器人方面的教学发展,让学生了解和掌握机器人制作的方法和技能,在通用技术课程中开展简易机器人制作是实惠且有效的途径。
        开展简易机器人制作教学,首先需要通用技术教师做好教学前期准备工作,在教学设计上下功夫,根据学生的特点和学情来优化教学方案,便于教学活动的开展。简易机器人制作课程的设计首先要坚持可行性原则,有明确的主题,根据主题选择材料、设计活动方案。比如确定简易机器人制作的主题为“旺仔小车”,所需的材料:双轴tt 电机一个,电池盒一个,七号电池两节,去底旺仔牛奶易拉罐一个,114mm 雪糕棒10 根,15mm 皮带轮2 个,10mm 直径2mm 钢棍4 根,120mm 直径2mm 钢棍2 根,塑料车轮2 个,10*20*100 木方2 根,10*10*200 木条2 根,5*50*200 木板1 张。这些所需要的材料简单且容易搜集到,不会在搜集材料方面浪费很多时间,也不会带给学生经济压力。在布置给学生任务后,一定会激发学生学习的热情和兴趣,他们期待着简易机器人制作课程的开展。教师要根据这样一个主题,进行教学设计,对于如何导入课程、如何进行实践制作课、如何指导教学等进行设计,对教学的各个环节有预设,保证教学的正常顺利实施。
二、坚持实践性原则,开展设计制作活动
        随着考试招生制度的改革,学生综合素质评价成为考试评价的重要组成部分。社会实践活动是综合素质评价的一部分,技术课程本身的特点就是注重知识和技能的结合,与综合实践活动有很多相同之处。因此,开展技术课程对于综合实践活动和学生素质评价意义深远。高中通用技术课程中简易机器人制作的教学,恰恰迎合了在新高考环境下和新课程改革下教学所需,在通用技术学科教学中渗透了综合实践活动,同时也提高了学生的综合能力。
        在简易机器人制作课上,教师的角色发生了变化,在讲授理论知识后,大部分的时间是由学生来支配和掌控的,教师只起到引导作用,学生才是主体,是课堂的主导者,更多的时间要学生来进行实践操作,解决遇到的实际问题。目前,大多数高中都建有通用技术实践室,开展简易机器人制作的教学场所要尽量选择在通用技术实践室,实践室内配有各种教学所需工具,便于简易机器人制作。

同时,在这样的环境下,学生需要亲自动手去完成课堂任务,使得学生体会到了不同于传统课堂学习的自主创新能力和存在感。在制作旺仔小车时,所需要的工具有钢锯1 把,热熔枪1 把,胶棒5 根,砂纸1张,尖嘴钳1 把,通用技术实践室中均配备这些工具。个别同学可能不敢使用工具或者不会使用,尤其是女生。因此,在简易机器人制作课上,要进行小组教学,组内成员要男女生合理搭配,组内成员之间互相帮助,协同完成任务。另外,学生在使用工具时,教师要强调操作安全,在提高技术能力的同时提高安全意识。
三、坚持合作性原则,实现STEAM项目教学
        近几年,STEAM 教育成为热门。我们知道STEAM教育是整合多个学科的教学方式。“STEAM”一词当中的“T”代表“Technology”,即技术。STEAM 教学与通用技术学科教学的共同目标是注重培养学生的技术素养。
        简易机器人制作就是一种STEAM 项目教学。我们仍以“旺仔小车”的制作为例,明确了项目内容就是制作旺仔小车。课前我们已经准备好了各种需要的材料,保证了课堂上项目的顺利进行。课上采用小组合作的方式,各小组的学生分工协作,共同完成项目。在设计、制作、展示、评价各环节组内成员分工明确,互相帮助,尤其在展示环节学生要对作品的设计思路、设计方法做讲解,对作品进行演示。“旺仔小车”是简易机器人的一种,对于它的评价标准要从设计思路、外观设计、演示效果(旺仔小车是否能够运动,运动得是否灵活)、创新之意等几方面进行评价。该STEAM 项目教学过程是对信息技术、机械技术、通用技术等课程的整合,是学生掌握简单的机器人制作方法,制作简易机器人的基本操作要领和科学探究的过程、也是学生团队合作、丰富学科能力的过程。
四、坚持创新性原则,拓展活动提升能力
        在这样一个大数据时代、人工智能时代,我们要适应时代的发展,给学生创造更多的学习机会,让他们跟上时代发展的脚步,学得本领、提升能力。简易机器人制作为每一个学生提供了掌握科技小知识的机会,让他们能有机会动手设计和制作简易机器人模型,掌握了简易机器人制作知识。在普及简易机器人制作的基础上,我们可以成立和发展学生兴趣小组,吸引更多的学生学习科技知识,提高技术能力,鼓励和指导学生参加相关大赛。兴趣小组的活动,不仅仅限于“旺仔小车”这种简易机器人的制作活动,还可以设计“行走的机器狗”“盒子机器人”等等。随着活动的开展,逐步实现学生自己选择简易机器人制作主题、自己设计方案、自己动手制作,不断修改,完成作品,进而培养学生的创造性思维和更强的动手能力。为了进一步提高学生的水平和能力,我们需要加入编程内容,对我们所设计的机器人作品进行程序设计,让简易机器人从普及走向专业、从单一走向多样,这样不仅普及了简易机器人制作的知识,而且有助于推动学生的生涯发展。
        让学生在简易机器人制作中体验成功和快乐,让学生在科技活动中充实自我,完善发展自我。
参考文献:
        [1]任长松.新课程学习方式的变革[M].北京:人民教育出版社,2003.
        [2]任苏闽.信息化手段在美术教育中的应用[J].新课程(综合版),2018(06):22-23.
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