基于wer能力普及赛项目的小学机器人社团活动的探索与实践

匡雅瑜

摘 要：随着国家对创新教育越来越重视，许多学校都配备了创客教室，使得机器人教育克服了硬件障碍，真正的进入到了学生们的课堂。2018年元月，H小学经由所在教育局拨款，建设了崭新的创客教室，在春季开学后即开设了机器人社团。本文作者以自己在H小学所带的能力风暴巡迹机器人社团为例，探究如何在小学机器人社团活动中开展机器人教学，培养学生的创新能力和逻辑思维，提高学生解决问题的能力，为中小学开展机器人社团活动提供经验。

关键词：机器人;社团;能力风暴

近年来，越来越多的小学开展机器人社团活动，这是培养学生使用信息技术发展逻辑意识和动手能力的新途径。机器人是信息技术发展的前沿领域，是一门具有高度综合性、创新实践性的学科。学生在制作和应用机器人的实践活动中，可以充分培养动手能力和思维能力。同时，各级各类的机器人比赛，也激励着同学们参与到机器人创新活动中来，从而提高学生的协作能力和创新能力。

基于小学生爱玩的天性，拼搭机器人，给机器人编程来完成任务其乐无穷，然而落实到实践上，不断地尝试不同的拼搭方式，不断地调试程序设计的结果，都是相对抽象和枯燥的，需要很多的耐心和思考。能力风暴巡迹机器人项目，用乐高式组建和积木式程序的方式出现，以简单的任务为目标驱动，降低学生们玩机器人的入门要求，也提高了玩机器人本身的乐趣。

1.拼搭的乐趣

传统教育模式下，都是由老师提供图示，学生按照步骤拼搭。按照老师给的图示来搭建机器人虽然高效，却抹杀了学生们自由搭建机器人的乐趣，也掐断了学生们与生俱来的创造力，这一点，在越低龄的学生身上越明显，低年级的学生们很愿意花时间搭建各式各样的机器人，而高年级的学生更愿意按照图示搭建较为复杂的机器人。

在搭建比赛机器人之前，可以给学生们大量的时间来拼搭简易任务的小机器人。学生们在熟悉不同的积木有哪些功能之后，往往能在完成老师的规定任务基础之上，随机的创造出新的探究成果。能力风暴机器人的颗粒件与乐高积木的颗粒件有较高的相似度，学生们如果在家有玩乐高积木的经验，搭建机器人则会更得心应手。同时，能力风暴项目还在组建颗粒中加入了方形插口、电动马达等区别于乐高积木的颗粒件，更适应以动为主要任务的机器人搭建，降低了搭建机器人的难度。

2.编程的逻辑

随着模块式编程在中小学中盛行，降低了编程的入门要求，学生们写程序的能力也提高了许多。与scratch这样制作小游戏的传统编程不同的是，机器人编程往往只需要用到最基础的几个模块（如前进后退、左转右转、正转反转等），减少了循环套用、调用指令等复杂的模块之后，学生们可以更清晰的了解机器人所要执行的任务到底需要如何完成。

可是，wer能力普及赛是省级的机器人比赛项目，比赛的难度对于刚开始接触机器人的小学生来说比较高，比赛中一个典型的现象是，哪几个学生是同一个老师教出来的一目了然，从机器人的搭建到程序的编写，都几乎一样。考学生变成了考老师，这显然不是教育的目标。之所以会这样，是因为对于大多数学生们来说，给他们自己玩机器人的时间太少了。学生们需要在脑中建立模块之间的逻辑联系，明确目标任务的程序流程图，通过逻辑思考用程序化语言来编写程序，自然地完善对任务动作的逻辑化表达能力。同时，缜密的程序设计可以减少后期调试的工作量，减少了不必要的修改步骤，增强了机器人的可玩性。

3.调试的困难

在实践中，我们在做任务时，很少会有做一次就成功的情况，这就要求我们必须要调试机器人，如果是程序错了就要改程序，如果是机器人的拼搭有问题就要重新搭建。调试是机器人搭建的重要环节，对于机器人教学而言，除了完成既定的操作任務，获得成就感以外，调试机器人还有更多的教育价值：第一，可以很好地体验到计算机的自动化属性，你写什么样的程序，机器人就会怎么样去执行;第二，可以强化对任务目标的理解，也就是对程序流程图的理解;第三，可以培养缜密的逻辑思维和推理能力。

学生们往往因缺乏调试的思路和方法，调试随意，甚至在调试过程中，为了让程序顺利运行，没有根据原有的设计目标去合理修改自己的程序，反而让程序无法完成原来的设计目标。搭建机器人有趣，编写程序也简单，那么调试机器人就相对困难和无趣的多了。因为学生编写的是任务程序，所以调试程序很容易变成玩游戏。事实上，玩游戏同样具有教育价值，同伴之间相互调试程序就是一种实现方法。

这样，既可以通过测试他人的程序来拓宽自己的思路，也可以让同伴来帮助自己完善作品，取长补短，提高学生之间的协作能力;通过发现同伴程序设计的不同，可以关注细节，培养学生的耐心和理解力。

为了避免反复测试都不成功带来的疲倦和挫败，教师要关注学生的任务进度和情绪状态，适时的给予提示和帮助：把大的问题分解成若干小问题后，学生的积极性就更高，更愿意去分析问题出在哪，更愿意去解决问题。

机器人社团活动才刚刚起步，学生们还处在入门阶段，如何促使学生们更加生动地去熟悉机器人积木颗粒，掌握搭建技巧和编程技巧，对机器人社团的教师和同学们来说都是个不小的挑战。

如果说拼搭机器人是为了锻炼学生们的动手能力，那么编写程序就是要提高学生们的逻辑思维，而调试机器人则是考验学生们是否有耐心面对失败，当学生们克服了种种困难解决了所有的问题，当他们设计的机器人终于在赛场上完成全部的规定任务，这种成就感不是一张奖状或是一块奖牌所能代表的。

此次专题只是机器人教育的一个初步探索，也许还不够全面，但希望通过机器人教育，让学生们能更广泛的接触前沿科技，拓宽自己的视野，这就是机器人教育的最大意义。

参考文献：

[1].基于项目式学习的小学机器人教学实践研究.田木兰.中国教育信息化.2019（06）.

[2].机器人教育在中小学的应用初探.魏啸天.中国信息技术教育.2016（06）.