李本森 胡磊

摘要：興趣是孩子最好的老師，普及性教育機(jī)器人的推廣在青少年創(chuàng)新發(fā)明中促進(jìn)作用的研究為廣大青少年在創(chuàng)新發(fā)明中提供一種可參考的方法、有效促進(jìn)青少年創(chuàng)新發(fā)明，以及成果轉(zhuǎn)化。讓學(xué)生能從興趣愛好出發(fā)，增加創(chuàng)新發(fā)明的參與性，利用教育機(jī)器人得天獨(dú)厚的優(yōu)勢促進(jìn)青少年創(chuàng)新發(fā)明工作的有效開展。

關(guān)鍵詞：教育機(jī)器人；創(chuàng)新發(fā)明

引言

隨著國家加大對科技創(chuàng)新的投入力度，越來越多的人參與到科技創(chuàng)新發(fā)明，根據(jù)資料顯示2018年，我國發(fā)明專利申請量為154.2萬件。較上年同期增長5.8%和17.6%；每萬人口發(fā)明專利擁有量較2017年底提高1.7件。創(chuàng)新發(fā)明的結(jié)果是讓人振奮不已的，然而在發(fā)明過程卻讓許多上過發(fā)明課程的老師望而生畏的，究其原因有以下幾點(diǎn)：其一，創(chuàng)新發(fā)明課程無規(guī)可循，并不像其他主科目一樣有例可參；其二，創(chuàng)新發(fā)明課程沒有系統(tǒng)的教材，沒有教學(xué)梯度，上課的老師一般自己備課，導(dǎo)致教學(xué)產(chǎn)出較少；其三，青少年創(chuàng)新發(fā)明課程成果轉(zhuǎn)化環(huán)境缺乏有效機(jī)制。本文將重點(diǎn)研究普及性教育機(jī)器人的推廣在青少年創(chuàng)新發(fā)明中促進(jìn)作用，為廣大青少年在創(chuàng)新發(fā)明中提供一種可參考的方法、有效促進(jìn)青少年創(chuàng)新發(fā)明，以及成果轉(zhuǎn)化。

1.青少年創(chuàng)新發(fā)明行為習(xí)慣研究

青少年創(chuàng)新發(fā)明的基本方法是“發(fā)現(xiàn)問題”、“解決問題”、“發(fā)明方案”、“專利文件”，大部分學(xué)生停留在發(fā)現(xiàn)問題這一階段，而許多學(xué)生根本無法發(fā)現(xiàn)問題，那么在這個過程中可以增加活動過程、增加學(xué)生參與度，啟發(fā)學(xué)生產(chǎn)生問題。

1.1啟發(fā)創(chuàng)新發(fā)明構(gòu)想，為創(chuàng)新發(fā)明尋找來源

在學(xué)校中通過開展普及性教育機(jī)器人的相關(guān)活動，通過讓學(xué)生尋找生活中“困難”、“不滿意”、“不好用”、“不方便”的事或物，讓每一個學(xué)生從自己的生活實(shí)際中出發(fā)，從距離最近的事物展開，這樣產(chǎn)生的發(fā)明不僅可以解決實(shí)實(shí)在在的問題，而且更容易實(shí)現(xiàn)。

通過教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用課堂里所學(xué)的知識去解決生活中的實(shí)際問題，既能有效地培養(yǎng)起學(xué)生應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力，又能讓學(xué)生在活動的過程中深入認(rèn)識到科技的應(yīng)用價值，形成良好的科學(xué)價值觀。

1.2為學(xué)生找出解決方案，使其轉(zhuǎn)化為發(fā)明方案

通過給孩子們舉發(fā)明的例子，講發(fā)明的故事，使學(xué)生通過簡單的“1+1法則”、“移植法則”、“改變材質(zhì)”等方法就可以解決遇到的問題。再通過整理使之成為解決問題的方案，在解決方案中選取可以轉(zhuǎn)化為發(fā)明的加工為創(chuàng)新發(fā)明方案。

2.青少年創(chuàng)新發(fā)明基本要求

2.1青少年創(chuàng)新發(fā)明必備條件

要讓青少年明確“科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明的不同之點(diǎn)與共同之點(diǎn)”科學(xué)發(fā)現(xiàn)是認(rèn)識世界，技術(shù)發(fā)明是改造世界，要改造世界就必須創(chuàng)新，要做甚么及怎么做？

（1）持久的喜歡，任何一個青少年面對自己喜歡的事情都是非常癡狂，的可以用瘋狂的行為去面對，就好比一個中小學(xué)生喜歡看一本書，可以挑燈夜戰(zhàn)、可以秉燭夜讀、甚至敢冒風(fēng)險在課堂上偷偷的看。

（2）創(chuàng)新的精神，即要有開創(chuàng)性的思維，要有求異性，思考問題不要被舊框框所禁錮。

（3）堅韌的品質(zhì)，這是創(chuàng)新精神中的重要因素，愛迪生發(fā)明電燈泡是試驗(yàn)了上千次才成功的。創(chuàng)新發(fā)明要經(jīng)得起困難的折騰，在整個創(chuàng)新活動中有我們預(yù)料得到的困難，也有不能預(yù)料的困難，而不能預(yù)料的困難隨時可能出現(xiàn)，對待困難除了不怕以外最重要的是如何想辦法去制伏它。

（4）良好的習(xí)慣，要創(chuàng)新發(fā)明沒有知識作后盾是不行的，在創(chuàng)新活動當(dāng)中很多場合是多學(xué)科的知識綜合應(yīng)用。

2.2培養(yǎng)青少年創(chuàng)新發(fā)明的方向：

（1）學(xué)會觀察，從觀察中去尋找問題，要善于在生活中、學(xué)習(xí)中、生產(chǎn)中去發(fā)現(xiàn)問題，在這些問題中篩選出創(chuàng)新發(fā)明的課題。

（2）明確創(chuàng)新發(fā)明的“三性”即，新穎性、科學(xué)性、實(shí)用性，特別是新穎性很重要，要創(chuàng)新就不能模仿，要有使人耳目一新的感覺。

（3）學(xué)會使用各種工具和制作方法也就是技能技巧要學(xué)會，在做中學(xué)不斷提高自己的動手操作能力，還要有精益求精的品格。

（4）學(xué)會設(shè)計，在設(shè)計的基礎(chǔ)上要學(xué)會制圖和識圖，在設(shè)計中學(xué)會做好規(guī)劃，先做甚么，后做甚么，再做甚么，同時要學(xué)會計劃整體完成時間和階段完成時間。

（5）學(xué)會分工合作，在集體創(chuàng)新課題中，同學(xué)之間要做到同一條心努力，相互之間取長補(bǔ)短，發(fā)揮每個人的特長。

3.從興趣愛好出發(fā)，啟發(fā)青少年創(chuàng)新發(fā)明

興趣是最好的老師，每一位青少年對自己喜歡的領(lǐng)域都是孜孜不倦的學(xué)習(xí)，他們愿意去花大量時間和精力在自己喜歡的實(shí)物上，他們對未知領(lǐng)域充滿好奇。

3.1學(xué)玩結(jié)合，自由輕松

青少年是天生的學(xué)習(xí)者，但孩子們不愿意被逼著去學(xué)習(xí)太難或過于簡單的知識。在“玩”的過程中，孩子們探索、體會屬于他們的世界則會更容易掌握知識，無論是書本上的還是課本之外的。相信通過動手實(shí)踐孩子會有一種滿足感和自信心，即使失敗至少嘗試過。這樣她會更容易、渴望掌握書本上有的或課外的知識。而且相信她們會更容易記住這些知識。

3.2更好的發(fā)揮自我的個性

青少年的個性可以從他們的日常行為觀察出來，也可以通過他們的作品呈現(xiàn)出來。機(jī)器人的搭建可以給孩子們無限的想象力，讓他們自由發(fā)揮。

在搭建機(jī)器人的過程中，你會發(fā)現(xiàn)機(jī)器人在運(yùn)行的過程中有許多要修改的地方？比如機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，這里你可能需要用到物理結(jié)構(gòu)以及機(jī)械相關(guān)的知識，從這些方面對所搭建的機(jī)器人進(jìn)行優(yōu)化改造。

3.3從實(shí)踐中尋找成就感

讓一個剛剛接觸機(jī)器人的孩子單獨(dú)去搭建一個機(jī)器人是一件非常困難的事，他們需要反復(fù)實(shí)踐，花大量的時間動手操作。在花很多時間搭建好了一個機(jī)器人，并且實(shí)現(xiàn)了預(yù)想的功能，孩子們就會特別幸喜，有成就感。從小培養(yǎng)出來的這種成就感會讓他們充滿自信，對他們的人生發(fā)展具有極其重要的意義。

3.4更好的激發(fā)孩子興趣和學(xué)習(xí)能力

興趣是孩子最好的老師。孩子們會對他們所感興趣的東西樂此不疲，即便受挫很多次，他們都會努力做下去。機(jī)器人是一種綜合知識的實(shí)踐產(chǎn)物，每一個孩子對機(jī)器人基本上都是零抵觸心態(tài)。每一個孩子都有一顆對世界好奇的心態(tài)，他們對機(jī)器人這種科技產(chǎn)物充滿探索心態(tài)，希望這些機(jī)器產(chǎn)物帶給他們科技的力量與驚喜。學(xué)習(xí)機(jī)器人，正是孩子們所愿意花時間去了解的，這可以極大地激發(fā)他們的興趣，保持好奇心，增強(qiáng)孩子們的學(xué)習(xí)能力。

3.5機(jī)器人教育更加直觀

教育機(jī)器人和創(chuàng)新發(fā)明相比，一個是抽象的一個是直觀的，看得見摸得到，就好比讓一個學(xué)生搭建并編寫一個機(jī)器人，所得到的結(jié)果可立竿見影的就看得到，而創(chuàng)新發(fā)明對學(xué)生還是周期比較長，但是當(dāng)機(jī)器人走進(jìn)我們的生活，我們似乎又回到了童年，對事物又有了不同的理解。直觀的機(jī)器人教育更容易促進(jìn)青少年的創(chuàng)新發(fā)明。

4.借助教育機(jī)器人的推廣，促進(jìn)學(xué)校創(chuàng)新發(fā)明機(jī)制的建立

學(xué)校通過直觀系統(tǒng)的教育機(jī)器人課程體系，加入創(chuàng)新發(fā)明的元素，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)器人教學(xué)的過程學(xué)會創(chuàng)新發(fā)明，同時學(xué)校以此建立創(chuàng)新發(fā)明機(jī)制。

1.建立長期持久有效的教學(xué)課程體系，開展豐富多彩的機(jī)器人教育活動和創(chuàng)新發(fā)明課程等。

2.建立了發(fā)明創(chuàng)造教育的培訓(xùn)評價標(biāo)準(zhǔn)，使創(chuàng)新教育有一定的軌跡和操作路徑，促進(jìn)創(chuàng)新教育的普及，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.建立了發(fā)明創(chuàng)造教育培訓(xùn)體系，把學(xué)校教育與企業(yè)教育進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合，發(fā)明選題直接從企業(yè)中產(chǎn)生，再運(yùn)用到企業(yè)的生產(chǎn)和管理中，避免了學(xué)校教育脫離企業(yè)實(shí)際的純理論性教育。

4.解決了創(chuàng)新的教學(xué)方法問題：前期采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法解決創(chuàng)新的問題，后期采用創(chuàng)新的教學(xué)方法解決創(chuàng)新的問題。

（作者單位：昆明少科科技有限公司）