青少年机器人竞赛的教学指导策略探究

姜华

（福建省南平第一中学，福建南平 353000）

在电子、信息技术的应用与迅速普及的基础上，为跟上国际机器人科普活动的潮流，在新世纪紧跟时代步伐发展的青少年科技活动，青少年机器人竞赛成为新亮点。开展这一活动，有利于进一步培养青少年的创新思维、动手能力，激发青少年学科学、爱科学、用科学的兴趣，提高他们的科学素质。同时，培养他们结合日常观察与积累，去寻找处理问题、解决问题的方案，激发青少年对科学技术的兴趣，培养创新精神和动手实践能力。

1 选手的选拔

学生是参加机器人竞赛活动的主体，因此学生的选拔是机器人竞赛活动培训过程中最重要的一个环节。如何才能在众多的学生当中“相中”好苗子，选对了学生，那么在以后的指导过程中就能事半功倍，因此学生的选拔就显得尤为重要。笔者在每年九月份都会对新生进行一次隆重的纳新大会（原有参加机器人的学生及指导教师会利用暑假两个月筹划），通过纳新大会进入机器人工作室的成员主要从以下两个方面着手考核。

1.1 从兴趣爱好入手，找到对机器人有浓厚兴趣的学生

心理学家认为：“学生在兴趣盎然的状态下学习，观察力敏锐，记忆力增强，想象力丰富，表现出积极而富有创造性。”当学生有了兴趣，就有了努力学习一门学科或所求某个目标的动力，对成就（成功）的期望就非常明显。因此，机器人竞赛活动选拔出来的学生，既需要有对机器人具有很强的好奇心，还需要他们对机器人有足够的兴趣。

1.2 从动手能力入手，找到对机器人实践操作能力强的学生

笔者担任机器人竞赛活动的主要指导教师已经多年，机器人竞赛项目有FLL 项目、综合技能项目等。机器人竞赛无论是市赛，还是省赛，FLL 项目要求学生利用九个月的时间自行搭建机器人来完成已制定的比赛规则任务，其中参赛选手可以直接带上平日搭建好的机器人进入比赛现场，测试场地，调试机器人。综合技能项目要求学生利用九个月的时间自行组装搭建机器人来完成已制定的比赛规则任务，并且在比赛中要求参赛选手在规定的时间内将机器人的散件搭建成完整的机器人，然后编写程序调试机器人。这两个项目都要求负责搭建机器人的参赛选手在搭建机器人的时候操作一定要快而准，当然，这也是对每个参赛选手的基本要求。

2 竞赛指导的教学方式创新

机器人学科作为一门集科学性、 实践性和创新性于一身的新兴学科，笔者认为指导教师要对学生加以正确的引导，要让他们知道比赛只是一种形式，而我们的主要目标是培养自己的创新能力、实践能力、团队协作能力，通过学习使自己的综合能力有明显的提高、增长知识、开阔了眼界等，只要做到了其中一点，那么，你就是最大的赢家。因此在实践中，可以根据活动阶段的不同学情，采取不同的方式进行。

2.1 集体授课式

在高一年级开学之际，主要针对新生进行兴趣的培养，培训内容主要围绕介绍机器人使用的零部件的功能和主控制器功能，让学生能够在极短的时间搭建和编写程序，让机器人完成任务，从而提升学生的兴趣和成就感。再接下来这介绍机器人各种比赛项目的规则，和该校选手参加机器人竞赛的图片及视频资料，获得的奖项等内容，目的是更进一步培养学生的兴趣，同时给他们树立赶超的目标，吸引他们全身心投入某事并尽情享受其快乐。

2.2 资料介绍式

高中生具备较强的自学能力，同时也是正处于不希望教师什么事情都全包全揽的时候，因此在学生对机器人有了简单的了解后，根据他们这个阶段的特点，笔者认为提供给他们资料、 学习平台等更为有利学生兴趣的培养，更能激发他们的学习兴趣和追赶之心。比如，笔者曾对学生的教学指导做过一次尝试，对于光感的使用，一种是讲笔者将自己已掌握的光感使用方法告诉学生，另一种是让学生自己借助互联网进行学习，并相互讨论。一周的学习时间后，前一种学习方式的学生只能掌握笔者教的内容的大部分，而后一种学生不仅对光感的使用更为灵活，还掌握不同环境中如何对光感进行简单处理能产生更好的效果等。

2.3 专题讲座式

讲座容易形成双向沟通，可以随时调动学生的学习热情，同时讲座有利于指导活动有目的、有计划地进行，能在有限的时间内，传递大量、系统的知识。因此笔者认为可根据一个阶段的活动涉及的内容和出现的问题，开展分别由指导教师或学生的专题讲座。比如，对机器人任务线路的设计，指导教师可以以具体详实的事例讲述路线的设计优缺点，以加深学生印象，既可弥补平时指导的零散无总结之缺憾，又能联系学生实际操作起到针对性指导，实现讲了就有用，用了则有效。比如对完成任务使用的辅助构建的搭建，则让学生就自己对这阶段的任务所使用的辅助构建，以及构建所获得的效果进行讲述，即让学生对自己的收获加以提升，又给其他同学提供启发。

2.4 讨论竞赛式

目前我们的社会正处信息高速发展的阶段，现在的高中生对信息的获取来源广泛，接触信息的途径也多样化。在这种社会环境中，笔者认为对于学生的竞赛指导也可以运用和组织学生就某一问题展开讨论，比如FLL 竞赛，一般都是有十几个任务组成，如何对任务进行组合，怎样组合更为有效，如何安排任务路线，策略物的搭建结构等，比比谁的安排更快速有效。学生可以通过对信息的搜索与自己的观点相结合，形成比较成熟的设想，再进行讨论竞赛。

3 指导教师对参赛选手的心理、行为调控

第二课堂的开展，笔者认为其主要目的都是为学生提供课堂学习外的知识和具体实践操作锻炼，让学生能够依据自己兴趣和个性化特点，加上其勤奋和对自身希望达到目标上的设定等，通过实践、 选择和创新，从而完成“喜欢→激活记忆→调动经验→领悟→概括化→具体化→创造”的过程体验，大胆探求，勇于质疑，萌生新思想、新观点、新行为，以自觉、自由、自知的探索性和创造性的意志行为来提高自身能力，真正做到“人如果学会了驾驭自己的智力，驾驭自己的认识，驾驭自己的感情，他就从一个自在的人变成自为的人了”（魏书生语）。

3.1 心理辅导

高中生情绪起伏不定，自控能力较差，容易顾此失彼。这就需要教师指导他们能正视自己，学会综合调控，合理安排学业上学习和课外活动的时间。因此笔者认为，对于机器人竞赛的指导，在前期培训过程中对于学习进度的安排尤为重要，教师应该提前将每个阶段要达到的目标明确，并且督促学生按时完成。学生在这个学习过程中，就能逐步形成:抑制焦虑，知难而上；调整学习的条件、速率和途径等；按照一定的计划、规则以自我约束，养成好的习惯，尤其是对时间的统筹，这样才能最大限度的保证学习和竞赛两不误。在此阶段，如果学生能够合理安排时间，并且完成各个阶段的任务，那么学生对自己的学习与生活的时间统筹安排是一个非常有效的锻炼，学生将受益于终身。

3.2 学法选择

笔者在对学生的指导过程中发现，因为学生由于其习惯、志趣、经历、经验、注意力、思维力、自学性等各不相同，不同学生使用同一方法，有时会产生不同效果，因而每人应参照自身条件，扬长避短，对众多法式各取所需，巧加组合，重新拼凑，碰撞、延伸，以达到学以致用之境。

3.3 细节点拨

竞赛的指导在各环节都需要学生注重细节，比如电池电量与任务完成度的关系，对此笔者认为指导教师应该指导学生，既把握宏观，更细化微观措施，重点突破某些难点处（比如，仔细记录电量与速度等的具体比例关系），把具体而微的学法广泛运用于宏观学习范畴中，把通过验证后认为合理可行的学习规律原则，运用于新的学习材料与环境中，解决新的问题。学生经过自我探索、自我概括和创造，将零散的经验上升为不求全面、但求实用的学法系列，无疑能受用终生，也就达到了我们对第二课堂开展的目的。

“学而不思则罔，思而不学则怠”“君子日三省乎己”，在生活中每天都要多自己所作所为有所反思，我们才能做到每天进步一点点，不然每天进步一点点只是空话。同样，笔者认为对于机器人竞赛的指导也需要进行总结和反思，只有不断地总结和反思才能有所收获，才能形成有效的指导方法，把好的、有价值的东西保留下来。