创新思维机器人计划书构建机器人教学“创思”平台培养学生创新思维

创新思维机器人计划书构建机器人教学“创思”平台培养学生创新思维 摘 要：创新思维能力无法学习，却可以通过后天的培养与训练得到提高。在此，本文主要就机器人教学中学生创新思维培养实施的策略进行简要阐述。 关键词：创新思维；知识；人格；思维 ：G420 ：A ：1992-7711（xx）15-025-2 无数的事实证明，创造人人皆可，而创新思维能力却因人而异。心理学研究表明，创新思维并非一蹴而就，它需要构建知觉的环境，创设意象的再现机制，借助内觉的心理中介，激发外部情境与潜意识的互动。创新思维能力无法学习，却可以通过后天的培养与训练得到提高，因此构建创新思维能力培养的平台，对学生的未来成长具有十分重要的作用。 机器人教育具有学生动手动脑、软硬件结合、综合实践性强等基本特征，对于培养小学生对创新思维能力提供了更为广阔的平台。如何充分利用该平台，更加有效地让学生掌握创造性思维的要诀，笔者认为可以从以下几个方面着手。 一、知识，创新思维的基石 知识往往是抽象的观念，有较大的适用范围，在反复运用知识的过程中，知识形态逐步与人的个性心理融为一体，内化成为能力。成为能力的知识，在创新思维活动中的具有深层次的助力。融会贯通的知识点，通过灵活的“互动”，促成新的创造性设想的形成。成熟的知识体系使我们的思维和想像更加灵活、深刻，创造行为也应更容易出现。机器人学习过程中涉及的知识可以大致分为两类：一、保证机器人顺利运作的基础性知识。二、机器人制作中采用何种方式的策略性知识。厚实的基础性知识，加上灵活的策略性知识，配之以丰富的周边知识体系，便构成了学生完善的创新知识结构体系。 1基础性知识的准备 机器人制作涉及的知识面相当之广，如机器人本体的各个零件的构造，各电子部件的接口知识，轮胎结构、材料的摩擦性能，不同齿轮的功能特征、电机转速操控的技巧等。这些基础性知识在不断的制作、摸索、实验过程中，会在学生的脑海中逐步明晰起来。笔者曾经做过一个简单的测试，给孩子们6节电池，一台机器人主机，一个马达。在没有任何暗示的情况下请学生尝试着让马达转动起来，并画出连接示意图。 在受测的40名三年级学生中，仅有4人连接正确，马达在开启电源后可以转动，而连接示意图则仅有1人绘制正确。而将受测对象换为四年级学生时，20分钟内孩子操作任务完成度达到了90%，学生绘制的示意图大多标出电池的正负极，线路连接正确。我们发现，三年级学生安装电池过程中没有按正确的正负极标识方向摆放电池，不知道如何用导线连接马达和主机，调试失败后无法正确归因。而年级越高，以上问题出现的几率越小。究其原因，是三年级学生对电路的基础知识感性认识模糊，没有知识的储备，遇到问题则不知所措。而随着知识经验的增长，学生逐步了解了相关原理，成功率也随即提高。 因此，笔者认为在机器人教学中应根据不同年段学生的知识储备，有侧重地选择教学内容，构建学生创新思维的知识基础，利用一切资源，循序渐进地给孩子们“充电”。笔者认为小学机器人教育应在中年段机器人教学中侧重于构件与功能的学习，以主题活动、探究搭建等形式组织教学，教学模式倾向与“动”。而在高年段则侧重于算法与程序、设计与制作，教学多以例程分析、调试反思为主，更倾向于“静”。培养学生 “动”则活跃，“静”则专注，“动静”之间逐步构建孩子们的综合知识体系。 2策略性知识的准备 所谓策略性知识是指机器人制作过程中起调节、监控、发散、创新作用，综合运用基础知识、邻近知识以及前沿知识完成创新过程的知识运用策略。策略性知识的准备是一个主动建构的过程。教师在教学中应给予学生充分的思考空间，选用零件、设计结构、动手搭建、程序编写、调试完善、自我评估都是学生积累经验、主动建构的过程。有人说：“汽车驾驶员的技术水平与其驾驶的公里数成正比”。 的确，“驾驶”的经验是他人无法替代的，学生的制作策略也是无法替代的。孩子必须经历独立制作、探究的全过程，在反复实践和总结中形成符合自身思维特征的，独特、高效的解决问题的策略。 在我们的机器人制作过程中，还必须重视过程性经验的积累和反思。因为，过程性经验往往不是“言传”就能体会得了的。只有在成功与失败的总结中，一些工程学的设计理念才能渐渐地在孩子的脑海中明晰起来。在机器人教学中，我们必须具有“三分设计，七分调试”的理念。无论制作成功或者失败，都要有反思的空间。鼓励自我反思、合作反思、师生沟通，既要反思设计、调试的难点，又要反思制作过程中采用的方法、策略的优劣，在今后的学习中能更加敏锐地选择最佳达成策略，创造性地解决实际问题。 二、人格，创新思维的动力 创新的本质在于求新、求异，在于超越和发展。而创造的过程是异常艰苦的，并非一蹴而就，顺风顺水。创新的过程是与困难苦斗，与权威抗争，自我挑战，战胜陈规的过程。如果没有人格力量的支撑，再优秀的创思也只能夭折。现代心理学研究发现，儿童从小接受社会的观念与习俗，即使偶然产生一些创新的火花，也会因为团体的压力而放弃。只有具备强烈创造兴趣与动机、坚强的创新意志、投入忘我的创新情结的孩子，才能顺利完成创造活动，因此创新人格是创新思维的动力，在创新发明过程中至关重要。 1共同兴趣，培养创新动机与兴趣 “通往儿童心灵的道路要靠友谊，靠共同的兴趣、爱好、情感来铺设。”我们必须找到孩子的兴趣点，投其所好，让孩子觉得教师与他们“志同道合”，教师会支持自己的幼稚设想。孩子敢于表达自己的的创新设想，我们才能获得他们真实的生活体验和内心构想，教师才能更好的“点拨”，让一些想法变成创造。 我在教学中常常开展“金点子”方案征集活动。征集解决问题的方案，对孩子的“金点子”我总是一一拜读，并撰写评语。通过评