機器人為何在中小學不斷閃現?
點擊率:1309  作者:robotlab 發表時間:2014-01-14 14:48:15

機器人為何在中小學不斷閃現?

——對中小學機器人教育的觀察與思考

全國中小學計算機教育研究中心上海部 黃鋼 

  雖然機器人教育還是一個新生事物,但它借助對學生創新能力培養的獨特優勢迅速崛起。一些地方和學校開始將機器人知識引入課堂,越來越多的企業開始涉足機器人設計生產領域,參加全國青少年機器人大賽的隊伍更是以千計。 


  然而伴隨著機器人教育的發展,也出現了一些值得我們關注的問題:機器人教育不是著眼于學生的發展,而是只顧學校臉上貼金;機器人比賽也成了商家較量的戰場…… 



  前不久,筆者在蘇州參加了一次內容為如何在中小學開展機器人教育的研討會。會上,來自全國各地的相關教師、教科研人員和生產機器人的廠家代表,在為什么要在中小學開展機器人教育、機器人教育教什么和怎么教等問題上展開討論,其中不乏真知灼見。 

  筆者以為有必要花些筆墨,重議一下會上的研討情況,這不僅會讓更多的人認識到機器人內容作為中小學信息技術課程的擴充是可行的,更希冀我國的中小學機器人教育有個比較好的起步。 

  機器人教育方興未艾 

  真正將機器人內容列入中小學教育活動,在我國是近四五年的事,但其發展很快。首屆全國青少年機器人大賽舉辦時,只有十幾所中小學組隊參賽,而目前每屆參賽隊伍都在千支以上。原來只有國內比賽,現在已有許多中小學校走出國門,參加形式多樣和內容各異的機器人賽事。有資料表明,我國小選手參加國外比賽的總體成績還算不錯,這或許可以說明,我國的中小學機器人教育起步是不算晚的。 

  機器人教育活動原來只限在科技站、少年宮里進行,現在已發展到學校,還走進了課堂。北京市東城區已將機器人知識作為信息技術學科教育內容列入課表,哈爾濱市也有了將機器人教育引入學校的設想。首都師大已在培養專業方向為機器人教育的碩士研究生。從國內提供機器人教育設備的設計單位和生產廠家來看,有影響的教育機器人生產廠家目前已超過10家,還有更多的企業已準備介入到此領域里來。這些企業的技術和技術人才的儲備也發生著變化,光筆者現在認識的從事教育機器人開發的博士就有五六位。所有這些信息都昭示著這樣一幅圖景,我國中小學機器人教育在今后的日子里會更趨活躍,將有一個很大的發展。這也是與會者的一致感受。 

  機器人教育好處多多 

  雖然新的技術課程標準已列入機器人內容,但因為經費、教師、場地的緣故,機器人教育在我國中小學還未普及。不過從已開展機器人教育的中小學的情況看,這一活動確實好處很多。 

  機器人知識的教學可以使信息技術課程更完善。現在一說到信息的獲取、加工和發布,大多數教師和學生馬上會想到上網查找信息,用計算機進行文字、表格或圖像視頻等的處理,現用大多數信息技術教材上寫的也是這些內容。隨著信息技術應用領域的不斷擴大,許多教師已經意識到,向學生傳播信息技術,只講書上現有的內容肯定是不完整的。網上信息只是信息呈現的一種方式,且大多是已經過人們加工處理后的信息。自然界信息的存在更多的是通過光、聲等形式顯現的。通過機器人知識的學習,學生就掌握了更多的獲取信息的手段,當然也就可能了解和掌握更多的除網絡和計算機以外的信息加工和處理的知識、方法和能力。這些認識上的進步既體現著教育發展的與時俱進,也符合時代前進的必然。 

  在具體研究機器人教育時,我們完全可以運用新課程評價標準,即以知識與技能、過程與方法和態度價值觀的三個維度來確定機器人教育的價值和意義。這里通過會上展示的一些案例加以剖析。 

  案例一:如何讓學生體驗和認同創新的過程和創新的價值。在為學生設計“機器人過障礙”這一活動時,制定的規則是機器人每找到一個障礙物可以得2分,而找到障礙物后,需學生為機器人設計一個“動作”,表示機器人發現了障礙物。“動作”具體表現由學生自行設計,可叫、可轉、可唱、也可舞蹈,規則不作要求。設計的“動作”越符合障礙物所在地實際場景,越有創意,得分越高。這項設計的分值可在2~10分之間。這是個開放題,需要考察學生的觀察力、想象力、應變能力,還有編程知識、動手能力等。從分值設置看,明顯是教師在鼓勵學生進行創新。 

  案例二:有一學生眼看自己的機器人要從“高坡”上摔下來,疾步上前張手候在“坡下”,及時接住掉落的機器人。看到眼前這一幕,指導教師感概地說:“這些孩子可都是在家里‘見了油瓶倒都不扶’的小皇帝啊!” 

  案例三:一位教師介紹:“在機器人活動中,學生花費的腦力和精力是驚人的,平日里要讓機器人完成一個復雜的任務,學生往往會花上幾天時間,這很鍛煉人的意志。參加比賽時,大多數孩子很難真正得到一個預想的好結局,因為制約機器人運動的因素有很多,也就是說大多數學生經常是以失敗為結局的。但看到他們失敗后表現出的那種不服輸的倔強和表示有機會還要重返賽場的神情,你會毫不猶豫地承認機器人活動帶給孩子心靈上的震蕩是如此強烈。而一旦獲勝,在勝利的那一刻,學生會手擺“V”字,興奮不已。針對眼下大家都在議論的現在的學生不會笑的話題,我們真得要自問一下:我們想過怎樣給學生酣暢大笑的機會了嗎?” 

  機器人教育的引入,不僅是信息技術課程建設和發展的自身需要,而且這類活動只要組織好,學生是最喜歡的。機器人教育這一平臺完全可以成為其他課程無法替代的培養學生創新能力和給學生更多精神體驗的上乘場所。 

  機器人教育拒絕歪路 

  雖然機器人教育好處多多,但其中存在的一些問題已引起人們的關注。在會上,代表們議論較多的一個話題是應該迅速和有力阻止不正確的意識、不規范的行為對中小學機器人教育可能帶來的侵蝕。 

  中小學機器人教育發展的首要消極因素來自功利主義。很多教機器人課的教師反映,他們的壓力很大。學校領導決定投資機器人項目的目的不是看這一活動會給學生的成長帶來些什么,而是看比賽中能出什么樣的成績,能否為學校“爭門面”。當然校長們也有壓力,因為社會、家長看重的往往也是這一點。某校前年買了幾臺機器人,當年比賽成績不理想,來年就連正常的機器人活動必需的零配件也不給買了,眼下更是學校機房的倉庫里多了一堆睡大覺的機器人。一位熱心這方面活動的教師希望學校適當給一點時間外出觀摩,校長回答很干脆:“人家學校比賽有那么多的好成績,區里又給經費、又給好教師,你去看也是白搭。”一談及此事,這位教師心情就很郁悶。 

  機器人教育圍繞廠家的產品轉,這是眼下此項活動中的第二怪。本來機器人教育的目的是為了提高學生興趣、開發學生智力和培養學生創新精神。從這一目標出發,設計活動時本應盡量考慮減低機器人功能或場地可能對活動帶來的制約和影響,最大程度地發揮學生創造力、想象力和動手能力。有時實際情況恰恰相反:我家設計的游戲規則,讓你家的機器人“望洋興嘆”;你家對設備的要求,使我家的機器人“動彈不得”。一句話,要想大家參加,各家產品都必須買。 

  名義是孩子活動,實際是廠家參賽;面上是比學生聰明,暗中要顯教師法力。為了出好成績,不在提高學生機器人應用能力、水平上下工夫,而是設法提前刺探評比規則和場地布置,不斷通過提高器件精度,又是增大電池容量,又是預先編制程序。再看學生,一旦上場,其智慧僅僅表現在按一下機器人的啟動開關。稱這種舉動的后果將會危害學生一生,絕非是危言聳聽。 

  盡管這些只是個別現象,但我們仍然要防微杜漸,更應想辦法努力將這些機器人教育過程中的消極因素的影響減輕到最低,只有這樣,這項教育的作用才會得到發揮和光大。 

  機器人教育一路走好 

  針對中小學機器人教育,代表們也提出許多好的建議和措施,比如進行教學觀摩課的交流、開展一些教師的機器人活動的創新設計比賽、鼓勵寫機器人教育的專題文章,這些做法很有必要。 

  筆者以為,當前要做的首先應是大力宣傳中小學機器人教育的意義和這項活動對學生成長的作用,有關部門要加強對基層和學校的指導,使他們正確處理好機器人活動中普及和提高的關系。二是應多設計一些面向廣大熱愛機器人活動的青少年且有利于機器人教育普及的活動,真正使競賽這類活動形式成為推動中小學機器人教育普及的助推劑。目前的中小學機器人教育與當年計算機教育剛起步時的情景很相似,也是處在缺機少人無經驗的狀態。當年由安徽蕪湖市創建的“一個中心輻射周圍若干學校”、吉林省的“計算機大篷車下鄉”等為計算機教育迅速普及和使設備投資效益大大提高的做法和經驗,在今天看來還有借鑒的價值。 

  此外還應加強教師培訓。眼下機器人課程教師的培訓主要由生產機器人的公司解決,現在看來局限性很大。我們可以向高校和研究單位借點培訓力量,使培訓工作邁上一個新的臺階。 

  總之,中小學機器人教育現在還屬起步階段,但愿它一路走好。(全國中小學計算機教育研究中心上海部 黃鋼) 

  《中國教育報》2005年7月18日第5版

足球指数比分网