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        新聞動態

        學好積木機器人,讓您的寶貝輕松玩轉數學

        添加時間:2019-10-24 14:01:02

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        繼鋼琴熱、書法熱后,機器人教育已經悄然成為教育培訓行業的新熱點,受到了投資者的追捧與家長們的青睞。然而,很多學生、家長甚至老師對“機器人教育”沒有什么概念,很多家長朋友一聽說積木總是第一反應就是小孩子拿著玩具過家家,只是隨性的玩耍沒有一點技術含量,從而覺得這種教育投資是一種浪費,其實不然,一顆簡單的積木對于孩子的發展往往取決于你對它的定性

        數學啟蒙的潛在關系

        積木的數學特性


        積木具有大小、形狀、高度、長度、面積、體積等特性,積木建構活動可以使幼兒感知這些特性,獲得關于物體的大小、形狀、高度、長度、面積、體積、相同與不同、對稱與不對稱等概念和關系的最初體驗,學習分類、排序和模式等。積木是幼兒學習數學的理想材料,積木建構活動可以幫助幼兒建構關于數學概念的最基本的理解。


        數量關系


        人們往往以為教幼兒學習數學就是教幼兒數數、認識數字。但是實際上數學學習遠不只是數數和認識數字。在實際生活中我們 常常可以看到一個孩子可能會數到10或20,但他卻不具備基本的數量概念,例如拿不出5塊積木。所以,對于幼兒來說,理解和掌握“多與少”以及“和……一樣”等這些概念比只是簡單數數更為重要。


        積木


        基礎顆粒積木本身就是按照數量關系設計的,積木塊和積木板之間存在著一定的數量關系(等分和倍數系),如:2X2積木塊是2X4積木塊的一半,四塊1X2積木板可以拼成一塊2X2積木塊等。在積木構建過程中經常會遇到某一種大積木用完以后,不得不用其他小積木來代替大積木,從而發現不同積木之間存在著數量關系,進而感知和體驗基本的面積和體積等概念。


        形狀與空間關系


        積木建構活動可以使幼兒感知不同形狀的特性以及造型中積木之間的空間關系。長方形積木是積木中最基本的形狀,它筆直、長條的形態使得它成為一種理想的建筑材料。自古以來,矩形的立方體就在人類的建筑文化中扮演著極其重要的角色,它被運用在古老的長城上、金字塔上。現代建筑中,它仍然是建筑材料的基本形狀。


        空間概念的形成在本質上是“實踐的”,而不是被“告知的”。積木建構活動為幼兒探索空間提供了豐富的機會,使幼兒能夠直接地、具體地知覺和體驗抽象的空間關系。當幼兒把積木加高、圍合,就形成了一定的空間,產生了上下、里外面的區別,幼兒可以體驗到空間的大小和框架的關系。

        積木


        機器人教育與數學思維


        數學化思維的轉化——實際問題抽象化簡標題


        眾所周知,數學是一門抽象化的語言,數學中很多的概念、公式在生活中很難看出來,很多孩子學不好數學也是因為抽象化思維能力的不足!


        在機器人教育中,首先教的就是孩子把實際問題轉化為程序問題——從復雜的現實現象當中抽取問題的主要因素來分析和討論!


        比如說,開發一個簡單的紅綠燈系統,要求五分鐘紅燈過后是一分鐘的黃燈,接著是五分鐘的綠燈。


        那么問題來了。


        如何控制紅燈亮到熄滅的時間?熄滅后黃燈馬上就要亮起來吧!紅綠燈系統只執行一次嗎?這樣步步引導孩子用程序的語言表達實際問題,久而久之,孩子就會具備抽象化概括、描述問題的數學化思維。


        數據化思維的建立——解決問題的模型庫


        數學中有各種基本關系式,比如體積公式V=abc、路程速度公式S=vt等等,但是很多孩子都比較難以將公式與問題對應起來去解決問題。而機器人教育中的重點就是總結和提煉在實際問題中用到的編程方法,構建解決問題的模型庫。

        機器人教育

        舉個例子吧,假設機器人要躲避障礙物,那么就需要不斷地判斷前方是否有障礙物,要用永遠循環程序;走正方形需要走出四條相同的邊,所以要用多次循環,由多個這樣的實例讓學生理解需要重復做的事件要用循環程序結構。通過此類實踐,構建了孩子解決問題的基本模型庫。


        數學化思維的應用——設置圖形化模塊


        對于機器人操作來說,在確定解決問題的方法之后,最后還要編寫程序達成目標。


        機器人使用的編程軟件采用圖形化編程語言,每一個模塊(圖標)對應一個功能,學生需要把對應的模塊拖放在程序編輯區域內,并對模塊進行設置,完成編程。比如,在編程系統中可設置模塊,傳感器模塊一般包含多種數據參數(執行模塊庫中的電機速度模塊可以設置速度與電機選擇,LED燈模塊可以設置LED燈的打開與關閉狀態),通過對各種數據的設置,完成對機器人操作的控制。

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        這種簡單而又功能強大的平臺為學生提供可視化的、情境化的工具,方便學生的思考與解決問題。在這個過程中,對模塊的設置是重點操作,如果注重歸納總結,同樣有規律可循,可以降低學生操作的難度。


        教育使教育跳出“知識灌輸”的模式,讓孩子在探索與創新中更好的理解與掌握數學思維模式——更重要的是,當學生在探求新知、尋找規律時突然產生的靈感所帶來快樂時,將會從內心深處升騰起一種難以言喻的美感,它將成為激發創新意識、培養創新思維、獲取創新能力的巨大源泉!



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