论小学乐高社团课程的学习

2020-12-14 04:08林静
科学与财富 2020年30期
关键词:乐高学习编程

摘 要:小学阶段乐高社团课程的开设,为学生们提供了多样化的课程实践,本文从乐高课程教学出发,分析了课程特点、积木元件、编程技术等,结合培养学生的团队协作精神和在实践中体会成就感,以适应信息时代课程发展的需要。

关键词:乐高;编程;实践;学习

乐高积木LEGO被称为世界最受欢迎的玩具之一,其价值核心是创造Create、探索Explore和构思Ideas。乐高积木的搭建组合方式变幻无穷,深受孩子们的喜欢,其鲜艳的色彩、独特的造型、多变的搭建技巧锻炼了孩子们的动手能力,提供了无限的想象和创意空间。

现在小学中高年级阶段已经开设了乐高机器人、创客STEM等社团课程,很受学生欢迎,为小学生们提供了多样化的实践课程学习。在玩中学,在实践中学,乐高机器人包含了数学、物理知识、机械结构、编程技术等相关的知识,这些知识点借助乐高积木形象地展示出来,促进学生思考,提升解决问题的能力。

一.乐高的积木元件

乐高的积木元件种类很多,早期可以学习大颗粒积木的搭建,有了一定基础之后,可以开始小颗粒积木的搭建。小颗粒积木包含有凸粒、管槽、底板、砖型、板型、斜面、拱形、特殊等积木,还有小人仔、小动物等装饰元件,可以搭建房子、飞机、游乐场等立体生活场景。

高阶的乐高机器人常用材料为LEGO EV3 45544核心套装和45560延伸配件套装。包含有EV3控制器主机、互动式电机、超声波传感器、颜色传感器、陀螺仪、触碰传感器、红外线传感器、轮胎、齿轮等专业LEGO零件。这些材料搭建方法多样,相对复杂有一定难度,学生们有很大的创意空间。

二.乐高的课程特点

小学阶段学业压力不大,课程教学呈现出基础性、综合性和实践性的特点。早期的科学教育能为个人的科学素养、今后的学习能力奠定良好的基础。2018年4月,教育部在《教育信息化2.0行动计划》中明确指出:“完善课程方案和课程标准,充实适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容。”

乐高社团课程以任务驱动、小组合作的的教学方法,由简入难,进行合作探究学习,符合该年级段学生的认知发展规律。以三节课为一个单位,布置任务,教师主要起到引导的作用,充分调动学生的学习主动性和积极性,将乐高搭建与科学知识、生活原理结合起来。比如桥梁搭建一课,让学生们明白什么造型的桥梁是最坚固的,如何达到力与形的完美结合。

乐高官方推荐的编程方式是使用基于 NI 的 LabView 平台开发的图形化编程软件LEGO MINDSTORMS EV3。該软件包含了丰富的机器编程任务、人性化的编程界面和强大实用的编程功能、可以满足用户对机器人运动轨迹、打击线路、投射高度的设定以及其它动作的操作,软件的界面为中文版本,十分容易上手,适合于青少年等初学者。

每个乐高机器人均有其独一无二的特点和对其行为进行控制的程序,使用遥控器就可以让机器人马上动起来。想让机器人进行其它动作,也可将应用程序下载到智能手机或平板上进行操控。两位同学还可以操控自己搭建的乐高机器人进行完成任务的PK,乐趣无穷。

三.从实践中体会成就感

学习考试成绩好可以造就学霸的成就感,赢得一场体育运动比赛、搭建一个乐高机器人完成指定任务,也能让学生成就满满。例如今天的课程教学任务是搭建一个投石机器人,学生要先有一个总体的设计构思,选择合适的乐高积木:主机、电机、传感器、轴、轮胎等,合理的搭建方式,反复琢磨,动手动脑。每位同学有自己的设计思路,借助造型各异的乐高积木,学生们完成了预想的机器人搭建。要使投石机器人动起来,我们需要LEGO EV3程序的带动,通过拖拽程序块至编程区进行编程。最后,机器人在遥控的操控下顺利完成投石任务,学生们就会特别欣喜,很有成就感。

目前,到了小学中高年级乐高EV3机器人搭建难度系数加大,往往是需要组队的,例如每年11月杭州市青少年宫举办的科技节比赛,有团体参赛项目,一般为2—3个队员。有的同学搭建能力强,有的同学编程能力强,有的同学操控能力强,有机组合。 大家互相协作,积极讨论,想让队友更好地了解你的设计想法,你要有良好的语言表达能力。在大家有各自想法情况下,彼此的沟通是很重要的,大家必须一起协商、比较谁的方案好,或者综合三人的想法,改进设计方案。小组成员合作几次之后,大家互相了解,默契度提高,任务完成效率大大加快。当然,也有组员们意见不一致或者有矛盾的时候,这时需要老师的加入,为同学们分析问题,抓住重点,寻找解决方案,更好地完成课程教学目标,让学生们在争论和思想碰撞中成长。

兴在趣方逸,小学阶段乐高课程的学习,将创新教育融入到常规教学之中,为以后初高中的信息技术、编程学习打下基础,建立初步概念。喜欢乐高课程学习的同学,将来可以选择人工智能、自动化等专业研究,为国家的高科技发展作出贡献。

参考文献:

[1].卢小琴.寓教于乐 从“乐”中学——探析乐高4C教学理念在初中信息技术课堂的应用[J].福建基础教育研究,2018,(7).

[2].孙静.小学乐高机器人校本课程的开发与实践研究[D].曲阜师范大学硕士论文,2019.

[3].刘宝瑞.基于项目式学习的小学机器人课程设计与应用研究——以S小学乐高EV3机器人课程为例[D].陕西师范大学硕士论文,2019.

作者简介:

林静(1978年11月-),女,浙江杭州人,硕士,副教授,主要从事教育工作研究。

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