機器人教育是全面培養(yǎng)學(xué)生信息素質(zhì)、提高其創(chuàng)新精神和綜合實踐能力的良好載體。隨著智能機器人技術(shù)的迅猛發(fā)展和機器人競賽在中小學(xué)的逐漸升溫,將智能機器人的基礎(chǔ)知識和技能納入中、小學(xué)的信息技術(shù)課程的必要性和可行性已經(jīng)非常明朗和成熟。
中小學(xué)機器人競賽推動了機器人教育的發(fā)展
在機器人競賽全面普及過程中,其比賽項目也從專業(yè)的技術(shù)性比賽向教育意義、應(yīng)用交流、興趣愛好、專業(yè)技術(shù)等多元化發(fā)展,機器人比賽項目的形式、數(shù)量也向各個層次拓展。目前,不僅有機器人滅火比賽、機器人救援比賽、機器人足球比賽、機器人舞蹈比賽、機器人現(xiàn)場DIY競賽、機器人擂臺賽、機器人排雷比賽,而且還出現(xiàn)了一些新的機器人比賽項目,如機器人走迷宮比賽、機器人爬樓梯、機器人走線、機器人籃球、機器人搬運等。
正是由于智能機器人綜合了機械、電子、傳感技術(shù)、計算機及人工智能領(lǐng)域的各種最新成果,并具有非常高的趣味性,因此,針對智能機器人的制作、演練、競技方面的比賽吸引了全世界上千萬學(xué)生、學(xué)者及社會群體的目光,得到了政府有關(guān)部門的重視。越來越多的教育專家、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)識到,普及機器人教育將越來越成為促進教育創(chuàng)新的一個戰(zhàn)略性手段,機器人事業(yè)和教育事業(yè)同時面臨跨越式發(fā)展的極好機遇,它將在文化的融合、精神的建構(gòu)中持續(xù)發(fā)展,逐步進入課堂,融入整個教育領(lǐng)域。引進機器人教育必將給信息技術(shù)課程增添新的活力,智能機器人會成為培養(yǎng)中小學(xué)生綜合能力、信息素養(yǎng)的優(yōu)秀平臺。
目前我國機器人競賽已在全國范圍內(nèi)開始推廣,對揭示機器人的神秘面紗、發(fā)掘機器人的教育價值、普及機器人文化起了極大的推動作用。雖然機器人競賽的參賽人數(shù)逐年增加,但能將機器人競賽融入新課程改革和學(xué)生、教師、學(xué)校發(fā)展規(guī)劃的案例不多。因此,關(guān)注機器人的教育教學(xué)應(yīng)用是我們下一步的工作重點。
機器人的教育價值分析
關(guān)于機器人的教育功能,關(guān)鍵在于在實踐中發(fā)現(xiàn)并完善新事物。要在機器學(xué)方面有專長,學(xué)生必須能夠解決數(shù)學(xué)、物理、邏輯、機械、電子和軟件編程等方面的難題。參與這一賽事將要付出艱苦的努力,要依靠學(xué)生主動認(rèn)知、學(xué)習(xí)并且用自己獨特的方法解決難題。以機器人競賽為載體的機器人教育將使這一課程的內(nèi)涵變得更豐富,更加突出情感、態(tài)度、價值觀的三個要素。
與傳統(tǒng)的以知識傳授和技能培養(yǎng)為目標(biāo)的課程不同,機器人競賽從機器人項目的設(shè)計、制作、調(diào)試到參賽,具有實踐性強、探索性強和綜合性強的特點。學(xué)生不僅要動腦子思考,而且要用眼睛看,用耳朵聽,用嘴說話,用手操作,即調(diào)動各種感官去親身經(jīng)歷,用自己的心靈去感悟。這不僅是理解知識的需要,更是激發(fā)學(xué)生生命活力、促進學(xué)生成長的需要。
機器人競賽不僅能全面培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、合作能力、綜合運用知識的能力、創(chuàng)造能力以及克服困難的能力,更可以考驗和錘煉他們承受挫折、挑戰(zhàn)自我的能力。比賽中有許多不確定因素,就像現(xiàn)實生活一樣,數(shù)月的辛勞和努力也許就因一時的判斷失誤而一無所獲,因此就有了大批的失敗者,同時也有了新的前進目標(biāo)。承受挫折、挑戰(zhàn)自我、永不言敗的精神建構(gòu)了機器人競賽的教育價值。
另外,機器人競賽區(qū)別于其他比賽的特點還在于它的團隊工作特性,設(shè)計、制作、調(diào)試都離不開精誠合作。
如何健康地開啟機器人教育
1.堅持以人為本的發(fā)展理念
新一輪課程改革強調(diào)要實現(xiàn)我國中小學(xué)課程從學(xué)科本位、知識本位向關(guān)注每一個學(xué)生發(fā)展的歷史轉(zhuǎn)變,強調(diào)要形成學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,倡導(dǎo)學(xué)生主動參與,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力。融計算機軟硬件技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、人工智能等為一體的機器人教育,能為學(xué)生提供一個培養(yǎng)動手能力、創(chuàng)造力、綜合能力、協(xié)作精神、進取精神的獨特的學(xué)習(xí)發(fā)展平臺,很快就在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域找到發(fā)展的切入點,機器人教育使長期束縛于書本、課堂、考試之中的中小學(xué)生,獲得探索學(xué)習(xí)過程的體驗。
2.教師隊伍的建設(shè)是機器人教育可持續(xù)發(fā)展的瓶頸
就像信息技術(shù)的應(yīng)用不會自然而然地創(chuàng)造教育奇跡一樣,智能機器人的教育應(yīng)用也不會輕而易舉地帶來教育的春天。教師是教育改革和發(fā)展實踐的主體,如果沒有教師的教學(xué)和研究活動,精神的建構(gòu)和文化的創(chuàng)造就無法實現(xiàn)。機器人的教育功能是通過教師的創(chuàng)造性勞動來體現(xiàn)的,這對教師的專業(yè)發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。當(dāng)前我國能勝任機器人教育的教師還不是很多,難以滿足學(xué)校中開展機器人教學(xué)的需求,不利于機器人競賽在我國的開展。因此,培養(yǎng)與發(fā)展一批合格的機器指導(dǎo)教師,是實現(xiàn)這一項目可持續(xù)發(fā)展的前提條件。
3.抓住宗旨,明確目的
機器人教育的目的是讓更多的青少年了解機器人、喜愛機器人,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力,提高他們的動手能力,普及現(xiàn)代科學(xué)知識,為我國的機器人事業(yè)培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才。而并不是為了競賽而競賽,在整個競賽準(zhǔn)備過程中,要努力發(fā)揮青少年的潛力,旨在通過競賽能培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才?!叭珖行W(xué)電腦制作活動”的指導(dǎo)思想很明確地指出:豐富中小學(xué)生學(xué)習(xí)生活;重在過程,重在參與;激發(fā)創(chuàng)新精神、培養(yǎng)實踐能力,全面推進素質(zhì)教育。針對這一宗旨,在機器人教育中要注意三大戒律:忌急功近利,忌短期行為,忌只看結(jié)果不看過程。