“儿童至上”：机器人社团的理性回归

胡婷婷

一、机器人社团推进的误区

南京市上元小学（以下简称“我校”）机器人竞赛社团于2017年正式成立，因设备资金等问题，受众面偏小，主要面向的对象为四、五年级的学生。当时并没有系统的课程体系，社团成立之初以竞赛为主要内容。在学校的大力支持下，虽多次参加竞赛，不断取得突破，但也发现在平时的社团训练中存在着一定的误区。

1.学习内容的误区

大多数信息技术教师都是因为竞赛而接触到机器人，在拿到一个官方方案后，只调试好程序是很难在竞赛中获得佳绩的。简单、结实、动作顺畅且不易损坏的结构才是机器人竞赛中获胜的秘诀。

2.社团侧重点的误区

机器人社团的存在绝不只是为了比赛，扎实的结构基础，细致而全面的程序讲解，分工明确、高效的小组合作，加上充分的练习时间，学生在社团的学习过程中创新实践等能力得到提高，才应该是机器人社团的宗旨和目标。

3.成员选拔的误区

机器人教学活动具有实践操作性和跨学科性，在社团选拔阶段，教师大多会倾向于兴趣浓厚、动手能力强、数学成绩优异、逻辑思维能力强的学生，但容易忽视家长的态度。如果家长支持孩子进行机器人的学习，则是锦上添花；若得不到家长的支持，家长们会不太理解教师的工作，可能在日后的训练参赛中出现学生临时退赛等突发状况。

二、延时服务与机器人社团的遇见

1.核心理念：发挥“儿童在场”新价值

延时服务的关键之一是发展学生的兴趣特长。学生社团作为发展学生兴趣特长的重要途径，是落实延时服务策略的重要载体之一。结合学校“儿童至上、生态多元”的办学理念，机器人社团作为“儿童在场”的重要培养内容，以儿童为本，多元开发，为学生的全面发展制定了详细的规划与落实方案。

2.社团举措：把握“学、赛契合”新导向

机器人社团由原来主要面向四、五年级学生，改为面向全校学生开放。采用问题导向式、项目式研究、主题研究性学习等教学模式，让学生以团队形式开展学习与实践，充分利用小组头脑风暴、思维可视化模型、模拟性决策和问题求解学习活动等“脚手架”促进学生思维提升，帮助学生成长为一个自主的学习者、思考者、合作者、创造者。近几年，机器人社团在区电教中心和学校的支持下陆续采购了VEX、乐高EV3、Spike、中鸣等多套件设备，加上专用场地的扩充，为机器人教育工作提供了优质的育人环境。社团4位指导教师由信息科技组教师担任，他们有丰富的竞赛经验，平时重点负责课程的理论授课、竞赛的技术指导等。同时定期邀请相关品牌专业指导顾问来校开展培训学习。目前，学校机器人社团是全校众多学科中课时量最多的服务型社团。以往社团活动时间每周只有一小时，学生的学习缺乏延续性。延时服务开展后，机器人社团每周活动时长为1小时50分钟，学生有充分的学习和研发时间。

3.重构课程：落实“多元化”新社团

普及性机器人社团以激发培养学生的兴趣爱好为主，基础社团普及性课程以通过图形化编程平台学习趣味性编程为主，让学生初步理解编程概念；进阶式机器人社团选择了乐高机器人或开源硬件的学习，学生通过接触拼搭学习机械结构，慢慢了解各种传感器的概念及应用、规划性程序设计；竞赛型机器人社团以历年各类竞赛主题的模拟竞赛课程为主，如中鸣的超级轨迹赛、机器人创新挑战赛等模拟课程，学生利用已掌握的基础编程知识，结合团队合作，体验勇于拼搏、不断进取的精神，从中学会正确面对成功和失败，训练学生在竞赛时所需要的良好品质。

这3种社团课程相互联系、相互促进，其中，机器人普及课程面向全体学生，是课程体系的基础和保证；进阶式机器人社团是参赛后备团，是课程体系的发展和亮点；竞赛型机器人社团是参与各种机器人竞赛的成员，是课程体系的中坚力量，同时辅助教师指导后备成员。

经过反复研讨，团队教师深化了编程教程和机器人教育的融合，主要设计了如下页表1所示的教学内容。

表1 上元小学机器人社团教学内容

三、“儿童至上”机器人课程对于能力培养的重新建构

1.设计能力的培养：从“设计经历”到“设计经验”

笔者多次执教信息教材的编程单元，似乎一次比一次“顺利”，可往往到编程单元执教结束，学生创作起来还是困难重重。这样的情况，在社团中同样存在。社团教学活动中，注重“创新设计”实践活动，“顺化”设计经验。教师需要重视拓展实践活动，设计、组织好每一个拓展实践编程活动，培养和引导学生积极参与“创新设计”实践活动，这样的活动，过程性收获往往重于结果性成品，这个过程是学生积累设计生活经历、顺化设计经验的重要载体。如Spike结构入门设计课“颜色指示器”，该课的程序相对简单。教师出示设计要求：在摆放台上分别摆放4种不同的颜色块，让Spike电机指向相应颜色块，同时主控上的屏幕实时显示颜色英文信息。学生以4人小组为单位，对照学习单从硬件的选择、指示色块及摆放台的设计、总体布局的安排等方面进行设计开发，完成了不同的指示器结构，还有小组设计了6种颜色指示器。

2.团队合作能力的培养：“合作学习+协作互助”的策略

课堂管理中，教师秉持协作互助学习的理念，先将学生分组，小组成员分为“驾驶员”和“领航员”的角色，在教师提出复杂任务时，学生进行小组讨论。驾驶员负责编程工作，领航员负责检查错误、改善结构方案，二者的角色在适当的时候可以互换。如“智慧工厂”主题模拟训练中，在抽换新任务后，两名成员分工协作：驾驶员制定行走路线，领航员则根据路线方案，思考其中可能存在的问题及任务失败的原因评估，这样才能在短期内制定合理的方案，将个人和团队成果最大化。

3.问题解决能力的培养：“结构为先+程序贯通”的策略

与普及性机器人课程不同，从进阶式课程开始，每一节机器人社团课中，都设立“结构分析”与“拓改结构”环节。通过基础实例的交流让学生了解不同结构的优、缺点，在拓展延伸环节，让学生根据任务分析，在原有结构的基础上自主尝试搭建新的结构。基本结构至少需要学习一年左右，只有熟练地掌握这些基本结构，并由此衍生出去，才有可能搭建出精妙复杂的机器。

4.教师指导能力的提升：“竞赛总结+深入学习”的策略

每一次竞赛都是一次自我提升的机会，每个赛季结束后，社团教师都会集中开展总结分析会。同时，将竞赛的经验总结融入个人案例的剖析、论文的撰写。社团的每位教师都有自己的研究课题，信息科技组也成功申获了区级集体课题。我们相信，及时的反思对教师的深层次课堂教学研究有一定的内驱力。