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基于mBot机器人的跨学科课程设计

发表时间：2021/1/6 来源：《现代中小学教育》2020年12月作者：杨光

[导读] 传统教育学习知识呈现单一性，缺乏动手操作性。随着学生学习的深入，困惑越来越深，表现为学生对学习没兴趣。通过机器人编程的跨学科教育可以弥补这一缺陷，通过其它学科的知识来构建本学科的知识，而跨学科教学最好的教育载体便是机器人，它不仅将多学科的内容融入至信息技术编程中，还使学生在机器人的搭建和编程中学会的思考问题，培养动手实际能力，提升爱国情感与感恩教育。

辽宁省营口市西市区实验小学杨光

摘要：传统教育学习知识呈现单一性，缺乏动手操作性。随着学生学习的深入，困惑越来越深，表现为学生对学习没兴趣。通过机器人编程的跨学科教育可以弥补这一缺陷，通过其它学科的知识来构建本学科的知识，而跨学科教学最好的教育载体便是机器人，它不仅将多学科的内容融入至信息技术编程中，还使学生在机器人的搭建和编程中学会的思考问题，培养动手实际能力，提升爱国情感与感恩教育。本文以一节跨学科机器人编程课例做为案例论述，在教学实例选择、教学内容安排、教学方式设计3个方面来体现跨学科教育理念。
关键词：mBot机器人跨学科教育疫情下的感恩教育移动终端编程
             1 mBot机器人介绍
             mBot是一款为素质教育而生的低门槛“机器人小车”，是实现跨学科综合素质教育STEAM[1]的载体，借助mBot机器人开展教育是培养学生创新能力的有效途径[2]。mBot 机器人除了可以使用电脑进行编程，将程序通过数据线传入mbot机器人之外，还可以使用移动终端（IPAD）进行在线编程，将IPAD与mbot机器人通过蓝牙连接，可以实时的执行所编写的程序，大大提升了编程调试的效率。而且使用IPAD的同屏镜像功能还可以将IPAD的屏幕投屏至更大的显示设备上，与一同上课的同学分享编程代码。
            本次课程设计用mBot机器人音乐功能，编程歌曲《听我说谢谢你》表达对疫情中白衣天使的敬意，用实例来讲述跨学科课程设计过程。
           2使用mbot机器人进行跨学科教学分析
           课堂以感恩白衣天使奋不顾身抗击疫情主题，通过机器人编程《听我说谢谢你》激发学生感恩之情，感受课技带来的创新。
             一场突出其来的新冠疫情，使许多的白衣天使奋不顾身冲在了抗击疫情的一线。我以此为背景，设计了一堂集信息技术、音乐、德育教育为一体的信息技术跨学科融合课例，表达对白衣天使的感恩，提升学生的爱国、感恩情怀。本节课是以机器人编程歌曲《听我说谢谢你》为主线，从武汉疫情，到钟南山、李兰娟等白衣天使逆行驰援武汉引导学生懂得感恩。对医护工作者的胜利凯旋表达崇高的敬意。编程《听我说谢谢你》编程歌曲，就离不开音乐简谱1234567对应的机器人编程音乐代码关系，以及节拍所对应的时间，我又引入音乐学科，制作了音乐微课讲解的什么是简谱，能及简谱与机器人之间的编程代码转码关系。学生以无线网络为依托以数字资源为支撑进行自主、合作学习使用移动终端编程，让机器人唱出《听我说谢谢你》歌曲。在学生们感恩之余又能体会到机器人已经融入到我们生活中。未来的社会机器人的所能完成的任务会更丰富。

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           3 课程设计
           2020年注定是不平凡的一年，一场突出其来的新冠疫情，是另人始料不及的。在党中央的领导下，人民子弟兵白衣天使奋不顾身逆行驰援武汉，着实另人感动。经过他们不懈的努力，最终打赢了武汉保卫战，全国的抗疫取得了阶段性胜利。我以此为背景，引导学生学会感恩，落实立德树人根本任务。设计了一节集机器人编程、音乐、德育教育为一体的信息技术跨学科融合课例，表达对白衣天使的感恩，提升学生的爱国、感恩情怀。怀着感恩的心去编程，在编程中体会生活的美好。美好的生活是由许多的人负重前行。本节课是以机器人编程歌曲《听我说谢谢你》为主线从武汉疫情，到钟南山、李兰娟等白衣天使逆行驰援武汉，引导学生懂得感恩。对医护工作者的胜利凯旋表达崇高的敬意。编程《听我说谢谢你》课前，我布置任务，让学生自主搜索，“荆楚”指的是哪里？通过学生查找，了解到了荆楚大地，指的就是湖北。我通过网络搜索的一首诗，“己亥末，庚子初，荆楚大疫......” 让学生自主理解，感悟，引导学生要感恩在这场没有硝烟战争中的逆行者，并对他们进行爱国主义德育教育“听我说谢谢你”结合信息技术学科特点，及学生兴趣点，我使用了mbot机器人编程音乐“听我说谢谢你”激发学生的学习兴趣。但音乐编程不同于一般的编程，它需要乐谱的支持，我又融合了音乐学科的教学，让学生使用移动终端（IPAD）在课堂上搜索“ 听我说谢谢你”的乐谱，并通过微课介绍如何识别简谱，以及简谱中的节拍。同学们扫清障碍后，再通过微课将乐谱与编程代码的关系进行梳理。学生以无线网络为依托，以数字资源为支撑，进行自主、合作学习，使用移动终端编程，让机器人唱出《听我说谢谢你》歌曲。并通过投屏方式展示效果。完成本课的教学任务。通过本课的学习，不仅使学生学会了mbot机器人音乐编程，还掌握了音乐简谱与节拍，更重要的是，落实了立德树人的教学任务学会感恩。此外还体会到机器人已经融入到我们生活中。未来的社会机器人的应用会更加广泛。
           4 结语
           机器人教育是一种培养学生创造与创新能力的新型教育方式，提倡在真实情境下学习、从动手操作中学习。
           跨学科教育是机器人编程课堂教学的有效补充，将编程中所涉及的知识点进行深入讲解，解决编程中所遇到的问题，在本课中因为是涉及音乐编程，所以将音乐的简谱课程引入到机器人编程课中，只有解决了简谱的问题，才能更好的完成机器人的音乐编程。再通过机器人的音乐编程效果，进行学生的感恩教育。通过跨学科的教学融合完美的解决了本课的教学任务。从而调动学生的学习积极性，培养学生的创新、实践能力。从德育教育方面实现升华。可谓是通过一堂mbot机器人编程课，完成了多项教学任务。
参考文献
[1] 梁森山.中国创客教育蓝皮书[M].北京：人民邮电出版社，2016.
[2] 万佑红，将国平.机器人教育与大学生创新能力培养的探索[J].电气电子教学学报，2005，27（4）：6-8.