優秀STEAM案例 | 機器人足球賽
作者在STEAM理念引領下，依託拓展性課程開展機器人主題學習活動，活動的設計突出跨學科、趣味性、體驗性、情境性和協作性特點，課堂教學中透過“創設情境”“引入主題”“分析任務”“協作探究”“反思總結”等環節，引導學生髮現問題、分析問題和解決問題，旨在培養學生的問題解決能力和綜合素養。
活動實施
機器人足球賽主題活動流程見圖，具體如下：
機器人足球賽主題學習活動的實施流程
1。創設情境，引發思考
播放“世界盃足球賽”影片片段，讓學生感受比賽氛圍，激發興趣，引導學生思考回答兩個問題：假設你是本次比賽的主辦方，要想組織這場比賽需要做哪些準備工作？假設你是參賽的隊員，要想贏得比賽需要怎麼做？
2。確定主題，明確任務
引入本次課的活動主題“機器人足球賽”，學生分析思考：組織並參與機器人足球賽需要做哪些準備工作？隨後明確“設計海報”“制定比賽規則”“佈置場地”“撰寫解說稿”“搭建機器人”“程式設計”“遙控機器人”等任務，具體見下表。
“機器人足球賽”任務分工
3。引導示範，提供幫助
面向全體學生（工作人員和參賽選手），分析哪些任務學生聯絡已有知識可以自主探究完成，哪些任務需要新知鋪墊，為學生搭“腳手架”，引導學生嘗試操作，並及時反饋評價，確保全體學生習得新知新技能，這樣才能順利地進行接下來的機器人足球賽。比如機器人的搭建，教師只需引導學生改裝“移動基座”，加裝踢球的“腳”等等；比如藍芽遙控，學生從來沒有接觸過，因此需要教師講解示範使用藍芽遙控的方法，為學生協作完成後續的程式編寫、遙控機器人提供幫助。
4。協作探究，解決問題
（1）設計海報。由策劃人負責設計機器人足球賽的海報，要求海報主題鮮明、美觀大方。海報的設計在黑板上完成，讓黑板不再專屬教師，給學生“佔領”講臺的機會，使學生擁有充分的自主設計權，設計時可以網上查閱資料用以借鑑參考，但建議學生在設計時要集思廣益，充分徵求大家的意見。
（2）制定比賽規則。機器人足球賽比賽規則由主裁判全權負責，要求比賽規則合理、表述簡明扼要。兩名主裁判根據實際情況協商制定，可以參考球類比賽規則，也可以現場上網查閱資料，但要求主裁判用白板筆把規則寫在白板上，向所有隊員公示，在徵詢和採納合理的意見和建議後，修改完善並最終確定。
（3）撰寫解說詞。解說員負責機器人足球賽的現場解說，要求思路清晰，解說詞簡練精闢，語言表達清楚，話筒等道具自制。解說員可以查閱相關資料，觀看相關比賽影片，模仿央視知名解說員解說來熟悉解說的基本技巧，並事先做預設，擬好解說詞草稿，再根據現場的賽況臨場發揮。
學生拿著“話筒”在解說球賽
（4）搭建機器人。隊員自由搭配兩兩一組，協作搭建用於比賽的機器人，可以參考熟悉的“移動基座”結構，對其改裝使之能夠“踢球”，也可以重新設計，自主探究創新機器人結構。但要求機器人結構牢固，大小符合規定，高度不限，長不超過25cm，寬不超過20cm，使用材料不限。
（5）設計程式。機器人足球賽是實時的、動態的，球的位置是不斷變化的，事先無法預設機器人的行走路線，現有條件下可行的辦法是遙控機器人，因此機器人程式設計的重點和難點是藍芽遙控，教師透過講解示範，引導學生啟動藍芽，配置引數，連線配對，編寫傳送端和接收端程式，從而實現手動遙控機器人的前進後退和移動轉向，學生根據比賽實際需要加以鞏固和應用。
藍芽遙控（傳送端和接收端）程式設計
（6）除錯機器人。將編寫完成的程式下載至EV3控制器中進行試執行，檢驗程式是否正確，能否達到靈活遙控機器人的效果，這個過程經常會出現很多問題，鼓勵學生做一個“愛迪生式”的發明家，發現問題，分析問題，討論協商解決問題，迴圈往復地實踐探究，實在解決不了的問題再向教師尋求幫助。
5。實戰演練，修改完善
各隊機器人除錯成功後，解說員、裁判員、參賽選手準備就緒，一場由學生自導自演的機器人足球賽拉開序幕。在比賽過程中學生會發現，很多突發問題會出現，而這些問題他們事先難以預料，比如，機器人剮蹭零件脫落、機器人突然不聽指揮、比賽規則漏洞、判罰爭議等等。
一旦出現這些狀況，對於參賽隊員來說，需要快速查詢問題，應用所學知識技能加以分析處理，不斷修改程式、完善機器人結構，同時，還要提高配合默契度、調整戰術，直至經得起實戰檢驗；對於裁判員來說，現場的狀況遠遠比預想的要複雜，突如其來的問題促使他們反思，規則需要補充和修訂，更要合理，直至被大家認可，判罰也要公正公平，爭取無爭議，努力把申訴次數降到最低；對於解說員來說，實時動態的比賽存在很多不確定性，需要根據現場狀況隨機應變，語言的組織、解說的思路都需要不斷調整更新。
文章來源：中國知網
原文題目：
《STEAM理念下機器人拓展性課程主題學習活動的設計與實施——以“機器人足球賽”為例》，有刪減
作者：劉朋飛 杭州市文淵小學
轉自：STEAM教師
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原標題：《優秀STEAM案例 | 機器人足球賽》
