大輪小輪之爭

每年舉行機(jī)器人課程展示活動，是北京二中開設(shè)機(jī)器人必修課程后的“固定動作”。展示活動既是機(jī)器人項目研究成果的一次展示，也是對課程學(xué)習(xí)效果的評價。

此前一次活動的主題是“機(jī)器人舞蹈”，以往的展示活動男生參與較多，但“機(jī)器人舞蹈”這個主題讓女生也產(chǎn)生了濃厚的興趣。主題發(fā)布后，各班學(xué)生積極準(zhǔn)備，我在指導(dǎo)學(xué)生時發(fā)現(xiàn)，有一個班的學(xué)生在確定機(jī)器人結(jié)構(gòu)上發(fā)生了激烈的爭論，各執(zhí)己見，互不妥協(xié)。

“大輪子可以保證機(jī)器人的穩(wěn)定性。”

“小輪子可以讓機(jī)器人更美觀，我們不同意用大輪子！”

……

原來，在接到任務(wù)后，班里的男生與女生便做好了分工，男生負(fù)責(zé)搭建機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，女生負(fù)責(zé)編排機(jī)器人的舞蹈動作。在調(diào)試過程中，男生希望將機(jī)器人的輪子做大，保證機(jī)器人的穩(wěn)定性，女生則希望將機(jī)器人的輪子做小，將車輪藏在機(jī)器人服裝道具下面，保持美觀。對機(jī)器人外形設(shè)計意見的不統(tǒng)一，使他們之間產(chǎn)生了矛盾。

從各自的角度看，雙方似乎都有道理，我便組織學(xué)生展開討論。我首先告訴學(xué)生，要想機(jī)器人能夠有好的展示效果，就要把機(jī)器人當(dāng)作一個整體來看，不能只關(guān)注機(jī)器人的一部分。無論是結(jié)構(gòu)還是外形，都是機(jī)器人的一部分，要從宏觀的角度思考問題。然后進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考，既然性能和外觀都非常重要，也都是影響機(jī)器人展示效果的重要因素，是否有一種結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生“變徑”的效果呢？在機(jī)器人移動過程中，輪子變大保持穩(wěn)定，在機(jī)器人進(jìn)行動作表演時，輪子變小保持美觀？

得到改進(jìn)的方向和建議后，學(xué)生上網(wǎng)查閱資料。在了解可變徑車輪的特點后，學(xué)生選擇了一款以剪叉機(jī)構(gòu)為主的變徑車輪。由于這種變徑車輪具有可以伸縮的特點，也就解決了學(xué)生之間的矛盾。

最終，機(jī)器人很好地完成了舞蹈展示任務(wù)。但這件事卻讓我陷入深思：學(xué)生解決問題時用到的剪叉機(jī)構(gòu)方案其實在生活中很常見，伸縮門就是一種典型的應(yīng)用。但學(xué)生并沒有在發(fā)現(xiàn)問題的第一時間想到剪叉機(jī)構(gòu)，而是經(jīng)過一段時間的討論、查找資料后才發(fā)現(xiàn)這是一種能夠幫助他們實現(xiàn)變徑功能的設(shè)計。

其實，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，首先是學(xué)生對日常生活的觀察不足。教師要引導(dǎo)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)知識與生活的結(jié)合點，這樣能夠幫助學(xué)生更好地理解知識。其次，教師還需要在課程實施中為學(xué)生提供更多的機(jī)會進(jìn)行知識遷移。比如在“機(jī)械手臂抓取實驗”一課中，延伸手臂長度時就用到了類似結(jié)構(gòu)，只是抓取實驗為X軸方向的伸縮。如果學(xué)生的遷移能力足夠強(qiáng)，或者教師在課程實施中多為學(xué)生提供進(jìn)行知識遷移的機(jī)會，學(xué)生或許可以很快解決問題。

以展示活動為載體進(jìn)行課程評價，將課程評價延伸到課堂之外；在設(shè)計、制作、調(diào)試機(jī)器人的過程中，發(fā)現(xiàn)課程設(shè)計存在的問題，適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整；嘗試過程性與結(jié)果性相統(tǒng)一的評價，在課程實施后關(guān)注學(xué)生的能力、素養(yǎng)是否有所提高……這是“機(jī)器人舞蹈”展示活動中學(xué)生教給我的教學(xué)技能。生亦師，師亦生，這也是值得每個從教者習(xí)得的智慧。

（作者單位系北京市第二中學(xué)）

《中國教師報》2019年06月19日第7版