信息技術項目化學習教學實踐與思考

信息技術工程化學習教學實踐與思考與學習，成為人類的助手。機器人技術是集機械、電子、傳感器、計“機器人技術”化學習的方式開展“機器人技術”析、算法設計、功能實現、改進優(yōu)化、工程創(chuàng)等一系列“工程生長”的過程，能有效地將學問構造化、系統(tǒng)化，提升其信息技術的核心素養(yǎng)，并將素養(yǎng)應用于真實的社會實踐。下面，筆者以蘇科版《初中信息技術》“機器人技術”模塊中“‘機器人掃地”工程的教學實踐為例，從等方面開放論述。用真實問題引發(fā)工程需求真實性是工程化學習的一個重要特征。“真實性”首先是指學生習課堂中才會使用的虛假學問和技能;其次是指問題解決的思路在現實生活中是可以遷移應用的?！罢鎸嵭浴辈⒉灰髮W生學習活動中的每個動身，以生活中的“真實問題”引發(fā)工程需求?！啊畽C器人掃地”3點就開頭工作，每天辛苦只為城市清潔;校園保潔阿;小房干凈、干凈;父母長輩們日夜操勞，煩瑣的家務讓他們累彎了腰……以這些真實世界中的真實場景引發(fā)學生對平凡崗位上悄悄無聞辛勤需求——設計一個機器人，讓“機器人”掃地，解放重復的人類勞動，提高人們的生活品質。道路環(huán)衛(wèi)工人、校園保潔阿姨、學生志愿者、父母長輩勞碌的身一員。學生尋?；蛟S并沒有留意，但是，當課堂梳理出這些情境中共同的關鍵要素——“辛苦勞累”“我們能不能想方法來幫幫他們呢？”“”等問題隨之提出，這樣，工程需求就水到渠成，同時也激發(fā)了學生迫切想要解決思維的火花，翻開學生思維的大門，引領學生通往學問的殿堂。用驅動性問題助力算法設計工程化學習是通過驅動性問題引發(fā)學生對學科核心學問的思考題，而本質問題往往比較抽象、浩大，初中學段的學生難以承受，所以，將本質問題轉化為好玩、友好的驅動性問題，能更好地激發(fā)學生投入探究學習的情感。的第一步?！叭绾卧O計算法讓機器人掃地”這個本質問題太浩大、太抽象，對于機器人模塊的初學者來說，無異簡潔讓其直接蒙圈。因此，加友好、形象的驅動性問題——“機器人掃地過程中是哪些部件在運動？”“這些部件的運動方式怎樣？”更簡潔操作，能引發(fā)學生主動觀看機器人掃地時各部件的運動狀態(tài)，動的結論。從分析現象入手，學生很快又覺察輪子被固定在電機上，行走;而掃把被固定在舵機上，在機器人通電以后舵機的角度變化而算法流程圖〔1〕也就明確了?！n堂中用來模擬機器人掃地的“OSTD開源機器人”套件并不是真正清理了垃圾，而只是通過機器點、分析推理、給出證據……驅動性問題本身推動了解決問題和推理圍，讓學生的心智在各個方向上自由涌動。用工程學思想提升工程質量〔如下頁圖同理，信息技術工程化學習也需要不斷地反思、優(yōu)化、迭代，用工程學思想來提升工程質量。“‘機器人掃地”工程中，鼓舞學生對初步完成的掃地工程提出質疑——它不“聰明”，如何改進可以讓“機器人”更聰明呢？學生提出質疑后，教師要鼓舞開放式的爭論以取“金點子”，使學生能依據同學們爭論后達成的全都方案去優(yōu)化工程，提升工程的質量?！澳康男浴保@涉及循線問題，需要用到循跡〔或稱灰度〕傳感器;有的學生提出“讓機器人掃地時自動避開障礙物，讓清掃更加智能”，這就涉及避障問題，需要用到超聲波傳感器;有的學生提出“讓機器人區(qū)分”，要實現這一工程功能，需要參加其他更為專業(yè)的傳感器……綜合學生爭論的成果和學生現有的學習水平，選擇適合學生“最近進展區(qū)”的可操作的工程功能進一步優(yōu)化工程，如避障、循線等。在工程的迭代優(yōu)化與完善中，學生逐步收獲成功，在“工程生長”的過程中不斷獲得成就感與自信念。用遷移性思維引領工程創(chuàng)學的核心概念和思想方法去創(chuàng)工程、學以致用才是制造力的表達，也是學習的真正意義所在。這也與工程化學習提倡的“終身學習”原則不謀而合?！病ＷR別出自己理解了“機器人”掃地的過程方法與原理時，他們就可以在效勞。例如，覺察羽毛球訓練場散落的羽毛球，我們可以設計讓機器人來撿球，解放人類勞動〔如圖”設計中“的安全問題”;二是“給機器人追加水箱和抹布，假設檢測到頑固污漬，就噴水并啟動‘‘掃把模式，讓機器人掃地更干凈”……在