任务驱动式中学机器人教学研究

张开宇

机器人活动在全国中小学开展得如火如荼，许多中小学把机器人活动作为办学的特色项目来发展，大批优秀的教师也积极投身到中小学机器人教育中来。机器人活动作为新型的教学科目，引入基础教育时间不长，广大教育工作者还不十分熟悉，基本都沿用语、数、外等基础学科的教学模式进行教学，因而机器人活动的教学效果离高效、优质的要求还相去甚远。这就要求在机器人教学中引入合适的教学模式，其中任务驱动式教学模式就是被实践所证明比较有效的一种教学方法。

一、任务驱动式教学模式

1.什么是任务驱动式教学模式。任务驱动式教学模式是指通过布置确定的项目任务，引导学生完成项目任务的一种教学方式，这在职业教育中应用较广泛。因为职业教育主要针对专业技术进行教学，任务驱动式教学可以给学生一个明确的目标，并且让学生在工作的环境中进行学习，学生的学习针对性强，有利于职业技能的形成。任务驱动式教学模式还给学生提供了一个合作工作的空间，帮助学生适应社会工作的需要。

2.任务驱动式教学模式与机器人教学。中学机器人活动本身就是一种技术教学，其目的是提升学生的技术素养和信息素养，培养学生的动手能力和创造能力，和职业教育中的专业技术教学非常相似，所以在中学机器人教学中引入任务驱动式教学模式是非常适合的。学生在完成任务的过程中，能够将自己完全融入技术环境中，代入感强，学习的注意力非常集中，教学效果好。同时，中学生具有了一定的合作意识和合作能力，也为任务驱动式教学模式的开展奠定了基础。

二、任务驱动式中学机器人教学步骤

根据教学实践，笔者认为中学机器人教学中的任务驱动式教学模式应该分为四个步骤，即布置任务、完成任务、反思交流、教师点评。

1.合理布置任务。任务是指挥棒，学生参与的机器人活动全部围绕这个指挥棒进行。因而，教师必须精心挑选和设计任务，使其合理、明确。首先要有明确的教学目标。比如，机器人行走的教学目标是让学生掌握如何用程序控制机器人前进、后退、左转、右转等基本运动。任务的设计应该瞄准四个基本运动。任务不同于问题，任务是项目式的，教师需要将任务设计成一个小型的完整项目。比如，机器人行走的学习任务可以以“机器人卫士”为题，让学生实现一个沿长方形区域巡逻的机器人。任务情景中融入知识因素，有助于吸引学生积极探究。

2.合作完成任务。因为任务都是以小型项目出现的，一个学生依靠自身能力基本上无法顺利完成任务。教师需要帮助学生建立项目小组，以小组合作的形式来完成任务。一个班级的学生可以分成几个项目小组，让项目小组之间进行竞争比赛，可以提高学生完成任务的积极性。小组内部的成员需要教师进行有效调配，以保证任务顺利完成。比如可以将动手能力强的学生安排为装配员，电脑技术好的学生安排为程序员，管理能力强的安排为小组长，细心的学生安排为测试员。学生之间各尽其责，通力合作是完成任务的必要保证。

3.任务反思交流。在中学机器人教学中运用任务驱动式教学模式的根本目标是实现学生知识和能力的提升，而不是为了完成任务，任务结束后的反思和交流就必不可少了。教师可以展示每一个小组最终完成的作品，引导学生比较各小组作品的优缺点，以使各组之间的经验得到交流。然后让各小组内部进行讨论总结他们自己作品的优缺点，改进提升方法。比如，制作感光机器人任务后，展示各个小组制作的机器人，学生会发现有的小组制作的机器人能够对火焰强度做出判断，根据火焰强度来确定停止的位置。學生会吸取其他小组的优点，并在自己小组制作的机器人中加入该项功能。

4.教师总结点评。学生的反思和交流形成的知识是碎片化的，碎片化知识对能力的提升效果不佳，还需要教师通过总结和点评等手段帮助学生形成系统的知识。教师可以对任务完成过程中用到的具体知识进行归类讲解，对机器人制作过程的细节问题进行点评，并作强调，最后形成知识体系网络。如进行升降台任务后，教师可以总结限位检测程序的运用方法和两个行程开关的综合运用方法，并用PPT展示总结知识体系提纲，帮助学生记忆。教师还可以对学生的作品进行必要的点评，帮助学生认识到自己的学习情况。

任务驱动式教学模式在中学机器人教学中应用是有效的。教师在使用这种教学模式时，要注意探究任务的设计和任务的总结点评，保证学生学到的知识是系统化的，在学生合作完成任务的过程中，还要给学生必要的支持，帮助学生顺利完成任务。（作者单位：江西省南昌市外国语学校）