鄒永國

　　（廣東省佛山市順德區(qū)北滘鎮(zhèn)朝亮小學(xué)，佛山528000）

　　摘要：如今，創(chuàng)客教育已成為教育界的熱門話題，“創(chuàng)客”指的是將創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)的人，注重創(chuàng)意和實(shí)現(xiàn)。為了更好地迎接“創(chuàng)客”熱潮的到來，筆者積極思考如何利用VEX 機(jī)器人在小學(xué)開展創(chuàng)客教育，培育出真正具有創(chuàng)新精神的學(xué)生。文章從空間建設(shè)、基礎(chǔ)培訓(xùn)、創(chuàng)意制作、交流學(xué)習(xí)等四個(gè)方面總結(jié)了利用 VEX 機(jī)器人開展小學(xué)創(chuàng)客教育的成功經(jīng)驗(yàn)。

　　關(guān)鍵詞：VEX 機(jī)器人；小學(xué)；創(chuàng)客教育；創(chuàng)新

　　國家的富強(qiáng)離不開“創(chuàng)新”發(fā)展。具有創(chuàng)新精神的創(chuàng)客教育如今成了熱門話題。創(chuàng)客教育在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中融入創(chuàng)新的教學(xué)方式，注重學(xué)生的創(chuàng)意、實(shí)踐與分享，實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)教育的完美結(jié)合。創(chuàng)客教育讓教育回歸本質(zhì)，讓學(xué)生有了更多的創(chuàng)意與夢(mèng)想，創(chuàng)造出更多的可能。筆者帶領(lǐng)學(xué)生參與鎮(zhèn)、區(qū)、省的VEX 機(jī)器人比賽多年，并取得了一定的成績，對(duì)開展VEX 機(jī)器人教學(xué)有一定的經(jīng)驗(yàn)，因此，筆者以VEX 機(jī)器人為載體，搭建創(chuàng)客教育平臺(tái)，為小學(xué)開展一系列的創(chuàng)客教育作探索。通過分析現(xiàn)狀，結(jié)合我校實(shí)際，把創(chuàng)客教育分為空間建設(shè)、基礎(chǔ)培訓(xùn)、創(chuàng)意制作、交流學(xué)習(xí)這幾個(gè)階段。

　　一、空間建設(shè)

　?。ㄒ唬?空間設(shè)計(jì)

　　由于學(xué)校的室場(chǎng)和經(jīng)費(fèi)有限，在原有的基礎(chǔ)上，筆者把學(xué)校的電腦室改造成創(chuàng)客空間，在兩邊各擺放操作臺(tái)，臺(tái)下配置儲(chǔ)物柜，并把整個(gè)電腦室重新分為交流區(qū)、創(chuàng)作區(qū)、展示區(qū)、分享區(qū)。

　?。ǘ?硬件配置

　　由于我們主要以VEX 機(jī)器人作為創(chuàng)客教育的載體，以及受到場(chǎng)地大小、經(jīng)費(fèi)等因素影響，我們的創(chuàng)客工作室并沒有像其他知名創(chuàng)客工作室那樣配備得很齊全，只配備了8 套VEX 機(jī)器人套裝，每個(gè)套裝主要含1 個(gè)控制器、6 只電機(jī)、4 只光電傳感器、4 只觸碰傳感器、一批組裝配件，學(xué)生編程可以直接使用電腦室原有的電腦。根據(jù)VEX 機(jī)器人的特點(diǎn)———學(xué)生在創(chuàng)作過程中都是通過拼裝就能完成，很少用到其他工具，因此只配備8 套簡單的工具箱，這樣大大節(jié)約了創(chuàng)客空間的建設(shè)成本。

　　（三） 教材編寫

　　以VEX 機(jī)器人為載體開展創(chuàng)客教育，沒有現(xiàn)成的相關(guān)配套教材，于是筆者自行編寫了相關(guān)教材，包括軟件知識(shí)、硬件知識(shí)、創(chuàng)作實(shí)例等。軟件教材涉及程序的編寫、調(diào)用、下載、調(diào)試等；硬件教材有VEX 機(jī)器人的各種組件的認(rèn)識(shí)、組裝技巧、機(jī)械原理、調(diào)用方法等。這些教材為后期更好的創(chuàng)作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　二、基礎(chǔ)培訓(xùn)

　　學(xué)生要想利用VEX 機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意，就必須學(xué)習(xí)VEX 機(jī)器人的軟件、硬件知識(shí)。

　?。ㄒ唬?硬件培訓(xùn)

　　VEX 機(jī)器人是由各種獨(dú)立的模塊組成的，主要包括：光電傳感器、聲音傳感器、觸碰傳感器，電機(jī)、車輪、控制器、遙控器等及由各種各樣的拼裝組件。有了這些組件，學(xué)生就可以充分發(fā)揮自己的想象，用自己的雙手巧妙拼裝與連接來實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意。根據(jù)小學(xué)生愛玩的年齡特征，在培訓(xùn)過程中筆者盡量做到讓學(xué)生在玩中學(xué)，學(xué)中玩。從一些簡單的任務(wù)入手，通過小組合作搭建小車、貨車、升降機(jī)、傳送帶、機(jī)械手等，學(xué)生很快熟練地掌握了各種機(jī)械原理及組件的連接方法與技巧，進(jìn)而做到熟能生巧。

　?。ǘ?軟件培訓(xùn)

　　高年級(jí)的學(xué)生學(xué)過LOGO 語言及編程貓，對(duì)編程有一定的了解，因此學(xué)習(xí)VEX 可視化編程軟件并沒有太大的困難。小學(xué)低年級(jí)的學(xué)生開始學(xué)的時(shí)候雖然有些吃力，但他們有愛鉆研的精神，這正是創(chuàng)客精神所需要的。在高年級(jí)學(xué)生的帶領(lǐng)下，低年級(jí)學(xué)生也很快掌握了程序編寫的方法與技巧。通過培訓(xùn)，學(xué)生對(duì)各種傳感器、電機(jī)的調(diào)用方法有了全面的了解，學(xué)會(huì)了各種端口連接、模塊調(diào)用、程序上傳與調(diào)試等。

　　三、創(chuàng)意制作

　　創(chuàng)意制作是利用VEX 機(jī)器人開展創(chuàng)客教育的核心。在創(chuàng)意制作中，學(xué)生根據(jù)自己的創(chuàng)意進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作，在制作過程中不斷探索并完善方案，最終實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意，并進(jìn)行分享與評(píng)價(jià)。在開展創(chuàng)意制作過程中，筆者采取了以下模式：創(chuàng)意—設(shè)計(jì)—論證—創(chuàng)作—分享—評(píng)價(jià)。整個(gè)過程以學(xué)生自主探索為主，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)作能力，讓學(xué)生在創(chuàng)作過程中有切身感受，真實(shí)體會(huì)通過自己的努力把創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)的成就感。

　?。ㄒ唬?創(chuàng)意

　　創(chuàng)意是作品的靈魂，沒有好的創(chuàng)意，就很難制作出一個(gè)出色的作品。筆者要求每一位創(chuàng)客成員用一周的時(shí)間想出一個(gè)有創(chuàng)意的主題，并集中討論。經(jīng)過一周的思考，小創(chuàng)客們都有了自己的創(chuàng)意：如拾球機(jī)器人、智能路燈系統(tǒng)、立體車庫系統(tǒng)、下沉隧道報(bào)警器、自動(dòng)關(guān)窗器、智能掃地機(jī)等。每位成員在交流區(qū)交流自己的創(chuàng)意主題，其他成員則對(duì)同伴的創(chuàng)意發(fā)表意見。

　?。ǘ?方案

　　學(xué)生確定了自己的創(chuàng)意主題后，就要為自己的創(chuàng)意設(shè)計(jì)具體的方案，如功能、外形、機(jī)械結(jié)構(gòu)、動(dòng)力裝置、控制系統(tǒng)等。如在設(shè)計(jì)智能路燈系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)包含的硬件部分有控制器、小車、LED 路燈、太陽能電池板、紅外傳感器等；軟件部分包括編寫程序，以 3 盞路燈為一組，通過紅外傳感器檢測(cè)每條燈柱相對(duì)應(yīng)的馬路上有無車輛通過，如果有，則打開該燈柱后的3 盞路燈，每盞燈亮30 秒后自動(dòng)熄滅，從而達(dá)到節(jié)能的效果。一個(gè)好的設(shè)計(jì)方案能讓學(xué)生在制作過程中條理清晰、事半功倍。

　?。ㄈ?論證

　　設(shè)計(jì)方案完成后，方案到底可不可行、完不完善，需要進(jìn)行論證。教師引發(fā)小創(chuàng)客們互相討論，并逐一分析每個(gè)成員的設(shè)計(jì)方案，包括設(shè)計(jì)所需的組件，如馬達(dá)、傳感器電池等我們的配件庫里有沒有？設(shè)計(jì)合不合理，完不完善？編寫的程序能不能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？通過對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)方案的大討論，筆者發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生的設(shè)計(jì)有問題，如有位學(xué)生設(shè)計(jì)自動(dòng)關(guān)窗器，他一開始只考慮下雨的時(shí)候利用濕度傳感器來觸動(dòng)馬達(dá)從而控制窗的開關(guān)，但沒有考慮到如果我們的配件庫里沒有這個(gè)傳感器，該怎么辦？當(dāng)小組的其他成員提出這個(gè)問題后，他又馬上展開思考，修改方案。通過制作一個(gè)雨水收集器裝置，利用雨水的重力來觸動(dòng)電機(jī)從而控制關(guān)窗。當(dāng)雨過天晴，雨水收集裝置的水分就會(huì)慢慢蒸發(fā)，重力減小觸動(dòng)電機(jī)開窗。

　?。ㄋ模?創(chuàng)作

　　在創(chuàng)作過程中，學(xué)生在組件的拼接、程序的編寫等方面又遇到了不少問題，但通過自主探索、同伴幫助及教師的指導(dǎo)，這些問題都能很好地得到解決。如一位學(xué)生在制作立體車庫系統(tǒng)時(shí)，在組裝車庫升降裝置過程中，組件的拼接難度非常大；編程控制電機(jī)使每個(gè)車位精確地對(duì)應(yīng)相應(yīng)的位置也具有很大的挑戰(zhàn)。但小創(chuàng)客不氣餒，努力探索，不斷嘗試不同的拼接方法，反復(fù)調(diào)試程序，終于制作出了一個(gè)完美的立體車庫系統(tǒng)，他的臉上也露出了喜悅之色。

　　（五） 分享

　　通過不斷的努力，小創(chuàng)客們各自制作的作品也問世了，如拾球機(jī)器人、立體車庫系統(tǒng)、下沉隧道報(bào)警器、自動(dòng)關(guān)窗器等，這些作品在參加區(qū)、市的創(chuàng)意設(shè)計(jì)比賽中獲得了大獎(jiǎng)。在分享過程中，其他班級(jí)的學(xué)生也被吸引到創(chuàng)客空間來觀賞作品，小創(chuàng)客們也很樂意為同學(xué)們分享自己的作品及在制作過程遇到的困難、如何解決困難等創(chuàng)作體會(huì)，讓他們也感受一番作為一名小創(chuàng)客的魅力。

　?。?評(píng)價(jià)

　　評(píng)價(jià)是開展創(chuàng)客教育的重要環(huán)節(jié)。評(píng)價(jià)包括自我評(píng)價(jià)、同學(xué)評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)。對(duì)每個(gè)作品的創(chuàng)意、實(shí)用性、創(chuàng)新性、科學(xué)性等方面作出量性評(píng)價(jià)，有利于讓小創(chuàng)客們對(duì)自己的作品有更充分的認(rèn)識(shí)。在互評(píng)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)作品進(jìn)行中肯的評(píng)價(jià)，在教師評(píng)價(jià)過程中要對(duì)學(xué)生的合作精神、鉆研精神與創(chuàng)新精神等給予充分的肯定。并設(shè)置了最具創(chuàng)意獎(jiǎng)、最佳設(shè)計(jì)獎(jiǎng)、最具推廣獎(jiǎng)、創(chuàng)新獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。教師、同伴的評(píng)價(jià)和激勵(lì)不僅使小創(chuàng)客們?cè)趯W(xué)習(xí)的整個(gè)過程中始終感受著動(dòng)手創(chuàng)作的快樂，而且將成為小創(chuàng)客們?nèi)蘸髮W(xué)習(xí)源源不斷的動(dòng)力，創(chuàng)造出更多無限的可能。

　　四、交流學(xué)習(xí)

　　開展創(chuàng)客教育，是為了拓展學(xué)生的思維，加強(qiáng)學(xué)生的在線學(xué)習(xí)、實(shí)地參觀和經(jīng)驗(yàn)交流也是一個(gè)拓展思維的重要的過程。因此，在平時(shí)的教學(xué)中，除了要求學(xué)生加強(qiáng)交流學(xué)習(xí)外，還要求學(xué)生經(jīng)常到一些比較有名的創(chuàng)客空間，如眾創(chuàng)空間、柴火創(chuàng)客空間等網(wǎng)站學(xué)習(xí)。并組織學(xué)生到一些兄弟學(xué)校的創(chuàng)客空間實(shí)地參觀學(xué)習(xí)，讓學(xué)生開闊眼界，為個(gè)人的創(chuàng)意插上想象的翅膀，讓學(xué)生的創(chuàng)客之路走得更高、更遠(yuǎn)。

　　以VEX 機(jī)器人開展小學(xué)創(chuàng)客教育，能使小創(chuàng)客們充分挖掘自己的創(chuàng)意，在設(shè)計(jì)、論證、創(chuàng)作、交流與分享過程中不斷學(xué)習(xí)、成長。學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問題能力、解決問題能力及創(chuàng)新思維能力得到了全面培養(yǎng)，學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的熱情也得到了激發(fā)。相信不久的將來，創(chuàng)客教育將全面走進(jìn)小學(xué)課堂，我校的創(chuàng)客教育也將會(huì)更上一層樓，為創(chuàng)客教育鋪設(shè)創(chuàng)新之路。

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