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任務驅(qū)動式教學模式的實踐研究——以《機器人冰球》一課為例
瞿超 2022/9/12 20:01:18
（上海市師資培訓中心附屬閔行實驗中學 上海閔行 201199）
摘要：機器人教育在國內(nèi)教育領(lǐng)域越來越重視，競賽模式或興趣小組模式吸引了一部分學生參與，然而普及性的機器人教育有待發(fā)展。本研究提出的任務驅(qū)動式教學模式的課堂實踐研究，激發(fā)學生學習機器人的興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力。課程設計包含“創(chuàng)設情境、激趣引入，新課講授、構(gòu)建新知，突破難點、進階提升，總結(jié)歸納、提高升華”四個過程。課堂中發(fā)布任務讓學生小組合作實踐，實現(xiàn)目標性、導向性和定向性的探究以及交織性、混合性和互動性的探究。機器人課程不僅僅是教會學生怎么解決一個具體的問題，也不僅僅是教會學生怎么搭建機器人、操作編程軟件，更重要的是培養(yǎng)學生探究任務的思維方式以及學生對于解決問題的理解和掌握，并較深刻的認識和領(lǐng)悟。
關(guān)鍵詞：任務驅(qū)動式 教學模式 課程設計
機器人教育在國內(nèi)教育領(lǐng)域越來越重視，競賽模式或興趣小組模式吸引了一部分學生參與，然而普及性的機器人教育有待發(fā)展。我們嘗試了任務驅(qū)動式教學模式，發(fā)現(xiàn)有良好的實踐效果。我嘗試用《機器人冰球》一課的教學設計和學生課堂實踐的反饋闡釋任務驅(qū)動式教學模式的教學過程。
一、任務驅(qū)動式教學模式的教學流程
任務驅(qū)動式教學模式是一種建立在建構(gòu)主義學習理論基礎(chǔ)上的教學模式，它將以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念；將再現(xiàn)式教學轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W習，使學生處于積極的學習狀態(tài)，每一位學生都能根據(jù)自己對當前問題的理解，運用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗提出方案、解決問題［1］。
任務驅(qū)動教學法以學生的需求為出發(fā)點，主導者是教師、主體是學生，將所要學習的新知識隱藏在教學任務中，使學生在真實情境的任務驅(qū)動下，通過小組協(xié)作探究進行學習。與傳統(tǒng)教學方法相比，這種教學模式更能體現(xiàn)以學生為主體，更能培養(yǎng)學生的分析能力與實踐能力［2］。
圖1是任務驅(qū)動式教學模式中采用的教學流程， 圖2為任務實踐流程。教學設計框架是在相關(guān)理論支撐下進行設計，并經(jīng)過幾輪實踐經(jīng)驗的修改而完成的，它包含了“創(chuàng)設情境、激趣引入，新課講授、構(gòu)建新知，突破難點、進階提升，總結(jié)歸納、提高升華”四個過程。“創(chuàng)設情境、激趣引入”這個環(huán)節(jié)，通常使用的方法為基于生活情境的引入；“新課講授、構(gòu)建新知”和“突破難點、進階提升”是兩個連續(xù)的問題解決的過程，它既可以是一個大問題的進階的不同階段，也可以是兩個獨立的但存在前后進階關(guān)系的小問題的解決，但無論是哪種情況，都遵循著實踐中出現(xiàn)的問題進行解決的一般過程：任務實踐—發(fā)現(xiàn)問題—分析問題—解決問題—展示交流—任務改進—結(jié)果分享。其中，對于本研究中的機器人課程而言，分析問題主要是指學生利用自然語言描述問題解決的過程和思路，解決問題主要是根據(jù)自然語言描述編程調(diào)試與實踐探索。“總結(jié)歸納、提高升華”主要是一般性方法的歸納、問題解決經(jīng)驗的總結(jié)以及提出更進一步的問題。
圖1課程教學流程 圖2任務實踐流程
二、《機器人冰球》—課的具體實施
我校在六年級開設普及性的機器人校本課程已有十年，過程中充分利用學�，F(xiàn)有的機器人創(chuàng)新實驗室的樂高EV3機器人套件�，F(xiàn)以《機器人冰球》一課的教學設計和學生課堂實踐的反饋闡釋任務驅(qū)動式教學模式的教學過程，主要任務是實現(xiàn)冰球快速破門得分。教學重點：機器人轉(zhuǎn)彎程序的靈活應用；教學難點：自主實踐與溝通交流后的進一步實踐探索。
（一）創(chuàng)設情境、激趣引入
冬奧知識普及。冬奧會分七個大項：冰壺、冰球、雪車、雪橇、滑冰、滑雪和冬季兩項，口訣為“兩冰、兩雪、兩滑和一冬”便于學生記憶。教師播放冰球比賽視頻，引出本課主題《機器人冰球》中重要環(huán)節(jié)：快速破門。本環(huán)節(jié)主要分為兩部分，前一部分為復習鞏固，主要是上節(jié)課學習的基于雙電動機驅(qū)動的直行與后退程序的應用。借助任務一復習上節(jié)課內(nèi)容，要求小組成員熟讀規(guī)則并分工明確，確保每位學生體驗各種角色（角色1：編程；角色2：計時；下一項任務角色交換）。
教學流程的第一個環(huán)節(jié)“創(chuàng)設情境、激趣引入”的教學設計如表1所示。
表1：創(chuàng)設情境、激趣引入
教師提出任務以后，各小組開始實踐并通過小組測試并記錄每次冰球破門時間，如圖3所示。通過學生交流了解到第4次最快成績產(chǎn)生的原因是：通過編程將電機前進速度調(diào)至100。
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