桌子上铺的那张画白道道的图纸是地图吗?放在图纸上像变形金刚一样的小家伙们是机器人吗?小朋友们刚踏进成长空间的活动室,便被眼前各种各样的道具吸引住了目光。这便是吴劲松老师的创新科技课。
创新科技课的目的在于培养孩子的高层思考能力,包括判断思维技巧、解决问题、团队合作、深层沟通、知识综合和分析能力等,而具体到这堂课来说,就是通过小朋友们和机器人之间的游戏,让小朋友们体验在实践中思考并学习的乐趣。
独立思考:敢于提出不一样的观点
课程在小朋友们对桌上的机器人移不开的目光中开始,吴老师用屏幕上的几幅古怪的画将小朋友们的注意力吸引了过来,当问到屏幕上那幅又像奖杯又像人脸的画是什么的时候,小朋友们纷纷展开想象的翅膀,开始猜测:是奖杯?是人脸?或者都是?当然,无论哪一种答案都是正确的,只要敢提出不同的观点,这便是独立思考的第一步。
我们教育中普遍存在的引领性、引导性的教授模式很容易忽略孩子成长过程中必不可少的独立性,独立思考是培养孩子独立能力的前提,对于孩子独立思考出来的结果,无论对错,家长都应当给予支持和鼓励,鼓励孩子的发散性思维、创新性思维,而不是一味地追寻正确的答案。
深层探索:实践中引发好奇心
到了动手操作的环节,小朋友们终于明白了那些图纸上的白道道,原来有着特殊的用途——它们是“月球探索”机器人的行动指南。
“月球探索”机器人由红外线传感器、主板、马达、电池、机械结构等部分组成。红外线传感器好比机器人的眼睛,可以根据“地图”上不同颜色区域的反光度不同,辨别出白色的线条,继而将辨别结果转化为数字信号传输给机器人的大脑——主板。主板上负载的芯片实际上是一个微处理器,事先输入的程序“沿着白线行走”,使得它接受到传感器传来的信号之后,立即对当前前进方向作出判断,芯片将判断的结果通过数字信号传递给马达。
马达好比是机器人的心脏,它产生的机械能带动机器人的轮子运转,驱动机器人前进、后退、转弯等等。机器人通过协调两个轮胎的速度差,是它完成复杂的行走工作的诀窍:内侧轮胎转速低,外侧轮胎转速高,便能向内旋转,两个轮胎速度一致,便能前进或后退。当机器人接近目标物体“陨石”时,依然通过上述过程传达给芯片,芯片作出“伸出机械臂”的命令,机器人便伸出“手臂”,一端粘着磁铁的机械臂,朝着装着磁铁的“陨石”一吸,“陨石”便“手”到擒来啦。
看到机器人灵活的旋转和娴熟的动作,小朋友们惊叹不已,惊叹的同时也纷纷猜测它问什么能知道前进的方向呢?在老师的一步步引导下,小朋友们试着用手堵住它发出红光的小孔,机器人以为碰到了“陨石”,立即毫不犹豫地伸出了机械臂。小朋友们又试着改变它的行进方向,但发现无论如何,机器人也会“老实”地按着白线行走。当亲自动手通过实践明白了机器人的原理之后,小朋友们便在好奇心的驱使下,主动向老师提问:“为什么它只沿着白线走?”“为什么它会伸出手臂?”等等。
好奇心是孩子主动学习的动力,因此应该在活动中引发孩子的好奇心,促使其自主学习,深入探索,而不是填鸭式的教授模式,使得孩子的学习热情只停留在掌握的经验的浅表层面。好奇心往往比知识本身更重要。

综合应用:能力在比赛中培养
三年级以上同学们在老师的带领下,展开了一场别开生面的机器人踢球比赛。比赛要求三人为一组,轮流操作遥控装置,引导机器人将球踢到指定位置。这既是对小选手们团队合作的考验,也是对他们的动手能力,思维方式的培养。目的是在比赛的过程中,培养孩子对知识及技能的综合应用能力。
一开始,小选手们争相操作遥控装置,互不相让,但一时的冲动并不能提升操作技巧。在比赛的过程中,小选手们自己动手摸索操作的窍门,和同伴们一起商量对战的对策。在摸索中,在实际操作中,他们由开始的相互争抢,变成了相互配合,随着操作技巧的渐渐成熟,他们更多地学会了制定了最优战略。这便是更高层次的综合应用能力,它来源于实践,同样作用于实践,能力在竞赛中培养。
学与用结合,思与行结合,想与做结合,只有真正做到在教育方式上的“科技创新”,才能真正在实践体验的过程中培养孩子的“高层思考能力”。
