稳定型区域学科教研联盟学生活动项目的实践研究——以“机器人项目”课程资源开发为例

稳定型区域学科教研联盟学生活动项目的实践研究——以“机器人项目”课程资源开发为例

稳定型区域学科教研联盟可联合开发有利于教师专业发展、学生成长的专业活动。下面,笔者以江苏省南京市扬子第二小学的机器人教育实践为例,阐述如何利用区域学科教研联盟进行学生活动项目的开发。


校际联盟机器人教育的构建

扬子二小是一所规模较小的小学,缺少开展机器人教育的前端经验。因此,学校在江北新区学科教学联盟的基础上,依托其他学校现有的教育资源和教育经验开展机器人教育,以期实现机器人教育的突破。区域学科教研联盟核心组分析了具体情况,建立了包括扬子二小和扬子三小在内的、稳定型机器人教育的校际联盟。其优势如下:

首先是地理位置接近,扬子二小和扬子三小距离非常近,步行不到10分钟,便于学校间教师的交流和研讨;其次是扬子三小是区内第一批开展机器人教育的学校,学校是区内创新基地学校,也是星光基地校,有着完善的课程体系,同时也有着丰富的竞赛经验和出色竞赛成绩;最后是教师匹配,扬子三小的信息技术教师经常多次培训区内机器人指导教师,扬子二小和扬子三小组建校际联盟,便于师资间的沟通。


机器人教育实践的活动方式

通过多次研讨,联盟最终确立了如下机器人教育实施策略。

1.优势互补,共建特色

联盟分析了扬子三小的系统的创新课程,将其作为活动来源,并结合扬子二小良好的编程竞赛教育经验,将两校统建活动、相互促进,形成区域特色。

2.编程教育支持机器人建设

联盟共同扩展编程教育,让校内编程教育和机器人教育有机整合,对校内的图形化编程教材内容进行二次创编,尽量设计能够体现机器人教育特点的课例。例如,《赛车游戏》一课,如何让赛车在弯曲赛道内实现自动驾驶?假设在车的两边画上传感器,通过传感器侦测,程序控制小车自动转向,从而实现无人驾驶。根据本课校内内容,笔者向学生提出了下面的问题:如何设计一辆小车,按照预先设定的路线跑呢——自动巡线?可以用几个传感器呢?让学生分组用图形化编程实现自己的想法,并分享自己的作品。这样就实现了将课内编程教育拓展到课外,同时和机器人教育有机整合在了一起。

3.学科融合,同建共进

联盟将多学科进行融合,在学生比赛中,要求教师记录完整的学生作品完成过程,注重发展学生的综合素质,形成课程内容,形成区域性典型的多学科融合的案例。


机器人联盟活动内容

1.联盟型共建活动

学生通过编程教育和机器人教育学习制作完成的作品,一定要利用学校活动将其展示出来,这样能促进学生的学习兴趣。例如,在教研联盟学校的科技节上,除了各自学校学生自行设计机器人展演项目之外,还可鼓励两校学生合作完成如自动避障小车等机器人作品,同时,由一位学生负责操作、展示,另一位学生负责讲解背后的原理,即用到了哪些传感器,怎么利用这些传感器来编程。联盟校还共建了如家长开放日等多种开放性活动,在活动上使用两校的机器人设备进行人形机器人和无人机表演,引发了学生们极大的兴趣。

2.联盟型共建教学内容

联盟经过反复研讨,深化了编程教程和机器人教育的融合,主要设计了如下表所示的教学内容。

稳定型区域学科教研联盟学生活动项目的实践研究——以“机器人项目”课程资源开发为例

3.设备相互支持

由于机器人竞赛设备比较昂贵,学校并不具有充分购买机器设备的能力,所以校际联盟之间经常对设备的使用展开研讨,有些设备共用,有些相互交换使用。联盟的教师们交流维修经验,同享维修工具,节约成本。

4.联赛联训

机器人项目联盟组成共建团队,研讨交流,根据两校机器人教育的情况和现有设备的支持,选择机器人竞赛项目参加。集中到场地好的学校一起集训,除了教师之间一起交流研讨培训经验,两校学生之间也可以相互交流比赛心得和经验。比赛结束后,两校教师之间进行校际集中研讨,交流比赛得失,总结经验和教训,并作及时记录,再讨论如何对课程和社团活动进行改进,以便更好地为竞赛活动服务。


机器人联盟活动效果

1.促进了学校的特色发展

以扬子二小为例,虽然各个联盟校之间都开展了机器人的教育活动,但是都缺乏具有各校不同风格的特色项目。编程教育课程和活动的基础提供了一定的帮助,但还需要开展更大范围的实物课程教育。因此,联盟学校提出了以虚拟机器人编程教育为主、实物开展社团活动为辅的发展方向,促进了学校的特色发展。

2.促进了教师的个人发展

虽然扬子二小先前开展的编程教育取得了一些成绩,但相对枯燥的代码不是所有学生都有兴趣。在机器人活动主题的压力下,教师辅导的热情也是日渐消退。但是通过教研联盟的助力,机器人教育有了强有力的团队支持,不仅学生感兴趣,而且教师也充满兴趣。在机器人教学及相应的竞赛中,教师的专业成长受到了极大的鼓励。

3.促进了机器人教育的普及

一花独放不是春,百花齐绽春烂漫。通过稳定的区域学科教研联盟,大家都认识到,校园特色课程的教育不是永远的后来者居后,虽然都是机器人教育课程,但是各学校也都可以做出各自的特色。随着教研联盟的深入,越来越多的教师加入相应的团队,形成了更为优质的师资力量,聚力发展。

(本文作者:窦志,江苏省南京市扬子第二小学)

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