周進(jìn) 葉俊民
摘 要:機(jī)器人教育強(qiáng)調(diào)手腦并用、知能并舉,是培養(yǎng)中小學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要載體。首先,文章分析了機(jī)器人教育的發(fā)展背景。其次,文章將機(jī)器人教育定位為發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的中堅(jiān)力量、基礎(chǔ)教育課程改革的核心抓手和推動(dòng)智能教育發(fā)展的重要基石。最后,文章提出制定相關(guān)政策、強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)、開發(fā)優(yōu)質(zhì)課程資源、加快建設(shè)教學(xué)環(huán)境、建立示范點(diǎn)是推進(jìn)我國(guó)機(jī)器人教育普及的可能路徑,以期為我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育的深入發(fā)展提供一些有益的參考。
關(guān)鍵詞:機(jī)器人教育;人工智能;教育機(jī)器人
中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2096-0069(2019)03-0015-06
在人工智能和機(jī)器人技術(shù)的推動(dòng)下,人機(jī)結(jié)合的教育可能是未來教育的普遍形態(tài)[1]。2018年4月,教育部頒布的《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》中明確指出,要加強(qiáng)智能教學(xué)助手、教育機(jī)器人、智能學(xué)伴等關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用。機(jī)器人教育作為機(jī)器人技術(shù)在教育領(lǐng)域的典型應(yīng)用模式,對(duì)發(fā)展學(xué)生的設(shè)計(jì)思維、計(jì)算思維和創(chuàng)新思維具有重要價(jià)值,并逐步成為共識(shí)??梢哉f,機(jī)器人教育在創(chuàng)新人才培養(yǎng)上擁有無法比擬的發(fā)展前景,并將迅速在我國(guó)教育教學(xué)領(lǐng)域火熱起來。然而,無論是機(jī)器人教育的研究者還是一線實(shí)踐者,都應(yīng)在機(jī)器人教育的熱潮中保持冷靜思考,形成對(duì)機(jī)器人教育的發(fā)展背景、戰(zhàn)略定位以及可能路徑的清醒認(rèn)識(shí)。
一、機(jī)器人教育的發(fā)展背景
近年來,在我國(guó)基礎(chǔ)教育課程改革的推動(dòng)下,中小學(xué)機(jī)器人教育取得了較快發(fā)展。毋庸置疑,中小學(xué)開展機(jī)器人教育與科技進(jìn)步密切相關(guān),其發(fā)展背景更為復(fù)雜和多樣。
(一)智能時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的需求
隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)的不斷發(fā)展與逐步應(yīng)用,預(yù)示著智能時(shí)代的來臨?!吨悄芙逃?018觀塘宣言》認(rèn)為,智能教育具有豐富的內(nèi)涵,既是以人工智能為知識(shí)與內(nèi)容的教育,也是強(qiáng)調(diào)用智能技術(shù)作為環(huán)境與工具的教育,更是以培養(yǎng)適應(yīng)智能時(shí)代的人才為目標(biāo)的教育[2]。這表明人才培養(yǎng)已成為智能時(shí)代教育實(shí)踐的重要使命,并已成為共識(shí)。此外,根據(jù)《全球人工智能產(chǎn)業(yè)分布》報(bào)告,中國(guó)在人工智能項(xiàng)目的數(shù)量已超美國(guó),但人才儲(chǔ)備方面卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后[3]。為此,教育部于2018年4月頒布《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》,明確指出要不斷推動(dòng)人工智能與教育深度融合,加大人才培養(yǎng)力度,鼓勵(lì)和支持在中小學(xué)開展人工智能普及教育。換句話說,智能時(shí)代的人才培養(yǎng)要以中小學(xué)開展普及教育為契機(jī)。毫無疑問,機(jī)器人教育是當(dāng)前中小學(xué)開展人工智能普及教育的重要途徑,其滿足了智能時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的需求。
(二)開源運(yùn)動(dòng)提供了精神引領(lǐng)與技術(shù)支持
開源運(yùn)動(dòng)是開放源碼運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)稱,是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的一種文化現(xiàn)象,其意義在于開放源代碼、信息共享和自由使用[4]。開源運(yùn)動(dòng)追求自由、分享的理念,其背后體現(xiàn)了一種開放精神。在全球化進(jìn)程中,“開放”已成為當(dāng)今世界發(fā)展的主旋律,是人類文明進(jìn)程中重要的文化精神,也為機(jī)器人教育的實(shí)踐提供了精神引領(lǐng)??梢哉f,開源運(yùn)動(dòng)不僅為機(jī)器人教育的實(shí)施與推廣提供了技術(shù)支持,而且體現(xiàn)了一種開放創(chuàng)新的理念,讓學(xué)生體驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的快樂和分享學(xué)習(xí)中的收獲。目前,市場(chǎng)上常見的開源硬件開發(fā)平臺(tái)有50余種[5],而在中小學(xué)機(jī)器人教育中使用較多的開源硬件開發(fā)平臺(tái)有Arduino、樹莓派等,這些開源硬件具有一些共同的優(yōu)勢(shì),包括價(jià)格適中、簡(jiǎn)單易上手、兼容性強(qiáng)、用戶基數(shù)大等,這些優(yōu)勢(shì)是推動(dòng)和普及中小學(xué)機(jī)器人教育的重要保障。
(三)創(chuàng)客教育與STEM教育的直接推動(dòng)
作為一種新型的教育形態(tài),創(chuàng)客教育秉承“開放創(chuàng)新、探究體驗(yàn)”的教育理念,以“創(chuàng)造中學(xué)”為主要學(xué)習(xí)方式,并以人才培養(yǎng)為核心目的[6]。從已有研究和實(shí)踐來看,其特點(diǎn)主要包括以下六個(gè)方面:第一,教育理念強(qiáng)調(diào)開放創(chuàng)新;第二,教育目標(biāo)注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力與創(chuàng)造力;第三,學(xué)習(xí)方式側(cè)重學(xué)生自主體驗(yàn)與探究創(chuàng)造;第四,學(xué)習(xí)工具包含了Arduino、樹莓派等開源硬件;第五,學(xué)習(xí)結(jié)果強(qiáng)調(diào)以作品為導(dǎo)向;第六,學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)采用多元評(píng)價(jià)方式??梢园l(fā)現(xiàn),在教育理念、教育目標(biāo)、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)工具、學(xué)習(xí)結(jié)果、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)六個(gè)方面,中小學(xué)機(jī)器人教育與創(chuàng)客教育高度相似。換句話說,機(jī)器人教育是中小學(xué)創(chuàng)客教育實(shí)踐的有效載體。近年來,創(chuàng)客教育儼然已成為中小學(xué)探索創(chuàng)新教育的熱點(diǎn)方向,這為機(jī)器人教育的實(shí)踐與普及提供了絕佳的發(fā)展條件。
STEM教育是Science(科學(xué))、Technology(技術(shù))、Engineering(工程)和Mathematics(數(shù)學(xué))四門學(xué)科的簡(jiǎn)稱,強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的交叉融合,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力[7]。作為一種教育理念,STEM教育強(qiáng)調(diào)通過跨學(xué)科整合來學(xué)習(xí)多學(xué)科知識(shí),課程學(xué)習(xí)注重與學(xué)生實(shí)際生活相聯(lián)系。在學(xué)習(xí)方式上,STEM教育提倡項(xiàng)目式學(xué)習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐來解決真實(shí)問題。而機(jī)器人教育涉及物理、工程、藝術(shù)、生物等多學(xué)科知識(shí),強(qiáng)調(diào)應(yīng)用教育機(jī)器人來解決實(shí)際問題,這與STEM教育的跨學(xué)科理念吻合。此外,STEM教育所倡導(dǎo)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)法也是機(jī)器人教育實(shí)踐常用的學(xué)習(xí)方式[8]。簡(jiǎn)言之,STEM教育與機(jī)器人教育密切相關(guān),其教育理念與學(xué)習(xí)方式相同。毋庸置疑,在STEM教育的熱潮下,機(jī)器人教育的實(shí)踐與普及也得到了迅速發(fā)展。
二、機(jī)器人教育的戰(zhàn)略定位
當(dāng)前,人類正邁入智能時(shí)代,以人工智能為代表的智能技術(shù)正深刻影響社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面。加快創(chuàng)新型人才培養(yǎng)和儲(chǔ)備,已成為世界各國(guó)應(yīng)對(duì)智能時(shí)代挑戰(zhàn)的重要舉措,而機(jī)器人教育是落實(shí)這一舉措的必要路徑。換言之,確立機(jī)器人教育的戰(zhàn)略地位是加快我國(guó)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)和推動(dòng)我國(guó)基礎(chǔ)教育改革發(fā)展的必然要求。本研究認(rèn)為,機(jī)器人教育是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的中堅(jiān)力量、基礎(chǔ)教育課程改革的核心抓手以及助推智能教育發(fā)展的重要基石。
(一)機(jī)器人教育是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的中堅(jiān)力量
21世紀(jì)以來,科技的迅速發(fā)展對(duì)當(dāng)前人才培養(yǎng)提出了更高的要求,也對(duì)當(dāng)前教育體系產(chǎn)生了極大的沖擊與挑戰(zhàn)。為此,教育界亟須思考和回答“培養(yǎng)什么樣的人?”這一重要問題。核心素養(yǎng)也許是回答該問題的一劑“良藥”。核心素養(yǎng)是指學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力,包括人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)[9]。不難發(fā)現(xiàn),科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)以及實(shí)踐創(chuàng)新是機(jī)器人教育的核心價(jià)值取向。具體來講,在科學(xué)精神層面,機(jī)器人教育鼓勵(lì)學(xué)生勇于探究,并以批判質(zhì)疑的態(tài)度去辯證地分析問題,進(jìn)而讓學(xué)生理解和掌握基本的科學(xué)原理與方法,發(fā)展其理性思維;在學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)層面,機(jī)器人教育能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過解決實(shí)際問題來幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解學(xué)習(xí)的價(jià)值;在實(shí)踐創(chuàng)新層面,機(jī)器人教育鼓勵(lì)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,并制定合理的解決方案,通過應(yīng)用工程思維,將創(chuàng)意和方案轉(zhuǎn)化為成品并不斷調(diào)試和優(yōu)化,以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。綜上所述,可以說,機(jī)器人教育是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的中堅(jiān)力量。
(二)機(jī)器人教育是基礎(chǔ)教育課程改革的核心抓手
近年來,隨著國(guó)家基礎(chǔ)教育課程改革的不斷深入,中小學(xué)課程改革取得了一些成效和經(jīng)驗(yàn),但也面臨諸多問題與挑戰(zhàn),比如,素質(zhì)教育推進(jìn)困難、部分課程(主要是綜合實(shí)踐活動(dòng)課)實(shí)施艱難、探究教學(xué)實(shí)施乏力、中小學(xué)課業(yè)負(fù)擔(dān)過重、學(xué)生創(chuàng)新能力不足等[10]。改革是解決教育難題和直面教育挑戰(zhàn)的唯一途徑,是落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)、推進(jìn)素質(zhì)教育以及提升教育質(zhì)量的必然要求。
機(jī)器人教育是一種具有鮮明時(shí)代色彩和技術(shù)特點(diǎn)的教育模塊,可以作為基礎(chǔ)教育課程改革的核心抓手。從教育理念看,機(jī)器人教育活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐是以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為指導(dǎo),強(qiáng)調(diào)手腦并用、知能并舉,以培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力、批判精神以及創(chuàng)新思維。從課程結(jié)構(gòu)看,機(jī)器人教育強(qiáng)調(diào)以模塊化的方式進(jìn)行組織,通常情況下以主題或項(xiàng)目的形式來構(gòu)建整個(gè)課程體系,以便于課程內(nèi)容靈活組裝與實(shí)施個(gè)性化教學(xué)。從學(xué)習(xí)活動(dòng)看,機(jī)器人教育倡導(dǎo)探究體驗(yàn)式學(xué)習(xí),從學(xué)生的實(shí)際生活問題出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生展開小組合作與探究。從學(xué)習(xí)內(nèi)容看,機(jī)器人教育提倡跨學(xué)科整合,運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)來解決問題,為培養(yǎng)新時(shí)代跨學(xué)科、復(fù)合型、高素質(zhì)人才提供了良好平臺(tái)。此外,在新技術(shù)、新理念的推動(dòng)下,我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育取得了較快發(fā)展,其課程價(jià)值已逐步獲得社會(huì)的認(rèn)可??梢哉f,機(jī)器人教育在解決基礎(chǔ)教育課程改革相關(guān)問題中具有重要價(jià)值,是基礎(chǔ)教育課程改革的核心抓手。
(三)機(jī)器人教育是助推智能教育發(fā)展的重要基石
在人工智能浪潮的推動(dòng)下,全球多個(gè)國(guó)家已將智能教育提升為國(guó)家戰(zhàn)略的高度。新加坡在“IN2015計(jì)劃”中提出,要著重推進(jìn)智能教育,以助推教育深化改革[11]。韓國(guó)2011年頒布了推進(jìn)智能教育戰(zhàn)略實(shí)施計(jì)劃,描繪了一幅未來教育的嶄新圖景[12]。美國(guó)2016年相繼頒布了兩個(gè)人工智能相關(guān)的政策報(bào)告,掀起了智能教育研究與實(shí)踐的熱潮[13][14]。我國(guó)在2017年頒布的新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃中明確指出,要推動(dòng)人工智能在教學(xué)、管理、資源建設(shè)等全流程應(yīng)用,大力推動(dòng)智能教育發(fā)展[15]。智能技術(shù)對(duì)人類生活方式、思維方式正產(chǎn)生深刻影響,而智能教育是智慧教育的實(shí)踐路徑[16],也正成為全球教育發(fā)展的重要趨勢(shì)。
智能教育兼具教育屬性與技術(shù)屬性之雙重屬性。從教育屬性來看,智能教育是促進(jìn)人類智能發(fā)展的教育,以培養(yǎng)適應(yīng)智能時(shí)代發(fā)展的人才為目標(biāo);從技術(shù)屬性來看,智能教育是強(qiáng)調(diào)將智能技術(shù)作為工具或環(huán)境,以支持或輔助教育教學(xué)實(shí)踐。當(dāng)前,機(jī)器人教育是智能教育實(shí)踐的新形態(tài),推動(dòng)和普及機(jī)器人教育是助推智能教育發(fā)展的重要基石,其作用主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面:其一,人才培養(yǎng)從“粗放工廠式”生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬?xì)個(gè)性化”培養(yǎng),教育質(zhì)量逐步提升;其二,學(xué)習(xí)方式從教師講授轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生探究體驗(yàn),課堂活力進(jìn)一步釋放;其三,活動(dòng)過程從“重靜不重動(dòng)、重腦不重手”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆帜X并用、知能并舉”,學(xué)習(xí)效率顯著改善;其四,學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)從單一固化轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘈螒B(tài)、多主體,評(píng)價(jià)結(jié)果走向全面、真實(shí)。
三、機(jī)器人教育的可能路徑
毋庸置疑,機(jī)器人教育在發(fā)展學(xué)生社交技能、批判性思維、計(jì)算思維等方面具有重要價(jià)值,同時(shí)在構(gòu)建個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境和開發(fā)趣味性學(xué)習(xí)課程方面擁有巨大潛能[17]。近年來,中小學(xué)機(jī)器人教育的發(fā)展雖然取得了一定成效和影響,但在推廣和普及的過程中仍面臨諸多問題,如理論體系不完善、師資力量薄弱、課程體系缺乏、教育機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等[18][19]。因此,需要從多個(gè)角度和不同層面來探索中小學(xué)機(jī)器人教育發(fā)展和普及的可能路徑。
(一)制定發(fā)展機(jī)器人教育的相關(guān)政策
在中小學(xué)普及機(jī)器人教育是一項(xiàng)較為復(fù)雜和極具時(shí)代意義的教育工程項(xiàng)目,需要政府、社會(huì)、學(xué)校和企業(yè)的廣泛關(guān)注。為拓寬機(jī)器人教育的發(fā)展之路,政府需牽頭制定相關(guān)政策和保障機(jī)制。一方面,應(yīng)加快構(gòu)建“政企學(xué)研”多方協(xié)同合作機(jī)制,共同推動(dòng)中小學(xué)機(jī)器人教育實(shí)踐和發(fā)展。政府要高度重視中小學(xué)機(jī)器人教育的普及與發(fā)展,建立健全制度保障體系,加大對(duì)中小學(xué)機(jī)器人教育的經(jīng)費(fèi)扶持力度。企業(yè)要積極與學(xué)校、科研院所開展合作,加緊研發(fā)高質(zhì)量、易推廣的教育機(jī)器人產(chǎn)品。學(xué)校要開設(shè)機(jī)器人教育課程,并積極探索機(jī)器人教學(xué)模式,以培養(yǎng)智能時(shí)代所需的高素質(zhì)、復(fù)合型的創(chuàng)新人才??蒲性核P(guān)注機(jī)器人教育的發(fā)展前沿,構(gòu)建相對(duì)完善的機(jī)器人教育理論體系。通過多方協(xié)同合作,為中小學(xué)機(jī)器人教育實(shí)踐和發(fā)展提供外部保障。另一方面,應(yīng)加緊研制較為完善的機(jī)器人教育標(biāo)準(zhǔn)體系,加速中小學(xué)機(jī)器人教育的推廣與普及。機(jī)器人教育標(biāo)準(zhǔn)體系涵蓋課程標(biāo)準(zhǔn)和教育機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)。課程標(biāo)準(zhǔn)是中小學(xué)開展機(jī)器人教育實(shí)踐的重要依據(jù),高中新課程標(biāo)準(zhǔn)雖然對(duì)此留有空間,但小學(xué)和初中缺乏對(duì)應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn),這極大阻礙了機(jī)器人教育的普及之路。因此,應(yīng)加強(qiáng)機(jī)器人教育的頂層設(shè)計(jì),構(gòu)建中小學(xué)機(jī)器人教育課程體系,并將其正式納入中小學(xué)教育體系中,以此規(guī)范課程設(shè)置的目標(biāo)、內(nèi)容及教材,解決學(xué)段銜接不暢、內(nèi)容五花八門等問題,保障中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)質(zhì)量。教育機(jī)器人是開展機(jī)器人教育實(shí)踐的載體,研制教育機(jī)器人的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)可以減少經(jīng)費(fèi)的投入[20]。目前市場(chǎng)上教育機(jī)器人產(chǎn)品種類繁多、標(biāo)準(zhǔn)不一,這造成了教育資源的極大浪費(fèi)。為此,政府應(yīng)牽頭,建立科研院所、學(xué)校以及企業(yè)組成的多方協(xié)作共同體,加緊研制教育機(jī)器人統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)既要充分考慮中小學(xué)校的實(shí)際情況,也要符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。
(二)強(qiáng)化機(jī)器人教育師資隊(duì)伍建設(shè)
優(yōu)秀的師資隊(duì)伍是中小學(xué)機(jī)器人教育質(zhì)量的根本保證。相比于傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程,機(jī)器人教育課程對(duì)一線教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求,不僅體現(xiàn)在教學(xué)模式和方法上的差異,更重要的是要求教師具備科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等多學(xué)科知識(shí),需要教師具備跨學(xué)科整合的能力。因此,強(qiáng)化機(jī)器人教育師資隊(duì)伍建設(shè)迫在眉睫。具體而言,可以從以下三個(gè)方面著手:一是在信息技術(shù)教師對(duì)口的大學(xué)專業(yè)設(shè)置機(jī)器人專業(yè)課程,從源頭把關(guān)機(jī)器人教育的師資力量和質(zhì)量,形成專業(yè)化的師資培養(yǎng)。二是各級(jí)教育主管部門應(yīng)聯(lián)合高校和企業(yè)力量,為在職教師提供有針對(duì)性的機(jī)器人教育課程培訓(xùn),在轉(zhuǎn)變教師觀念的同時(shí),拓展教師的跨學(xué)科視野。三是各區(qū)域的教研部門應(yīng)積極發(fā)揮教研和統(tǒng)籌的功能,開展常態(tài)化的機(jī)器人教育教研活動(dòng),主動(dòng)籌建區(qū)域機(jī)器人教育聯(lián)盟,協(xié)同促進(jìn)區(qū)域機(jī)器人教育均衡發(fā)展。
(三)開發(fā)優(yōu)質(zhì)的機(jī)器人教育課程資源
優(yōu)質(zhì)的課程資源是機(jī)器人教育普及和推廣的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。當(dāng)前,我國(guó)多個(gè)地方(如北京、上海、廣州、江蘇等地)開設(shè)了機(jī)器人校本課程或地方課程,這對(duì)推進(jìn)機(jī)器人教育課程的普及具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。遺憾的是,優(yōu)質(zhì)的機(jī)器人教育課程較少,大多數(shù)課程以競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)為主,其教學(xué)過程充斥著大量重復(fù)性實(shí)驗(yàn)、機(jī)械性模仿的學(xué)習(xí)活動(dòng)[21]。為此,開發(fā)優(yōu)質(zhì)的機(jī)器人教育課程資源顯得尤為重要。首先,應(yīng)開展機(jī)器人教育課程研究,探索中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)的有效模式和方法,為開發(fā)優(yōu)質(zhì)的機(jī)器人教育課程提供指導(dǎo)。其次,應(yīng)組建由工程、生物、技術(shù)、航空等多領(lǐng)域?qū)<?、一線教師、高校科研工作者以及學(xué)校管理人員構(gòu)成的開發(fā)團(tuán)隊(duì),以社會(huì)需求為導(dǎo)向,緊密聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際生活,以此來設(shè)計(jì)和開發(fā)優(yōu)質(zhì)的機(jī)器人教育課程。最后,學(xué)??梢耘c校外機(jī)器人教育機(jī)構(gòu)展開合作,在課程開發(fā)方面進(jìn)行深度交流,并以開發(fā)優(yōu)質(zhì)課程資源為出發(fā)點(diǎn),推進(jìn)學(xué)校與機(jī)構(gòu)的協(xié)同合作。
(四)加快建設(shè)機(jī)器人教學(xué)環(huán)境
機(jī)器人教育涉及軟件、硬件、編程、電路以及機(jī)械,并強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”,因而課程實(shí)施需要良好的教學(xué)環(huán)境。換句話說,教學(xué)環(huán)境的建設(shè)是推動(dòng)中小學(xué)機(jī)器人教育普及的必要條件。然而,機(jī)器人教學(xué)環(huán)境的建設(shè)不是大刀闊斧的改革,更不是“隔空建樓”,應(yīng)秉持開源節(jié)流、因地制宜的建設(shè)理念。其一,學(xué)校可以繼承和改造已有的創(chuàng)客空間。比如,溫州中學(xué)利用已有的創(chuàng)客空間來積極開展機(jī)器人普及教育。其二,應(yīng)充分利用已有的計(jì)算機(jī)教室,選用性價(jià)比較高的開源機(jī)器人硬件。比如,受到一線教師歡迎的Arduino開源機(jī)器人硬件,不僅價(jià)格低廉,而且能結(jié)合已有的計(jì)算機(jī)教室展開教學(xué)。其三,要充分利用既有的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和移動(dòng)終端,搭建課程學(xué)習(xí)和管理平臺(tái)。比如,借助電子書包和在線學(xué)習(xí)社區(qū)搭建課程管理平臺(tái),一方面支持學(xué)生在線交流和資料收集,另一方面便于教師實(shí)施和管理機(jī)器人教育課程,從而極大提升中小學(xué)機(jī)器人教育普及的可行性與便捷性。
(五)建立機(jī)器人教育示范點(diǎn)
為推進(jìn)中小學(xué)機(jī)器人教育普及,依據(jù)“試點(diǎn)先行,以點(diǎn)帶面,逐步推廣”的原則,在經(jīng)濟(jì)條件較好的地區(qū)或?qū)W校,建立機(jī)器人教育示范點(diǎn),探索機(jī)器人教育應(yīng)用模式,進(jìn)而逐步向全國(guó)推廣。比如,我國(guó)教育改革前沿省份浙江省已明確提出,到2020年浙江省將建成100所特色鮮明、具有示范引領(lǐng)作用的教育機(jī)器人應(yīng)用試點(diǎn)示范學(xué)校[22]。這一創(chuàng)新舉措為機(jī)器人教育示范點(diǎn)的建設(shè)提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒,具體來講,示范點(diǎn)要積極與科研院所和企業(yè)展開協(xié)同合作,積極組建由一線教師和行業(yè)專家組成的專業(yè)團(tuán)隊(duì)。同時(shí),定期對(duì)管理者和教師展開機(jī)器人教育培訓(xùn),轉(zhuǎn)變學(xué)校管理者對(duì)機(jī)器人教育的認(rèn)識(shí),提升一線教師開展機(jī)器人教學(xué)實(shí)踐的能力。此外,加大經(jīng)費(fèi)投入,建立健全體制、機(jī)制保障體系,確保示范建設(shè)工作穩(wěn)定運(yùn)行。最后,制定有效的激勵(lì)措施,鼓勵(lì)各學(xué)科教師積極展開機(jī)器人教學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用。
四、小結(jié)
創(chuàng)新人才培養(yǎng)是基礎(chǔ)教育課程改革的內(nèi)在核心。當(dāng)前,我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育的實(shí)施依然停留在以競(jìng)賽模式為主,其普及率仍然很低[23]。因此,亟須厘清機(jī)器人教育的發(fā)展背景、戰(zhàn)略定位以及可能的路徑,才能有助于推進(jìn)我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育的普及與深入發(fā)展。需要指出的是,在推進(jìn)機(jī)器人教育的普及過程中,難免會(huì)遇到各種問題與挑戰(zhàn),這需要研究者和實(shí)踐者協(xié)同合作,共同譜寫我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育發(fā)展的新篇章。
[1]杜占元.人工智能與未來教育變革[J].中國(guó)國(guó)情國(guó)力,2018,(1):6-8.
[2]科大訊飛智能教育專家委員會(huì).智能教育2018觀塘宣言[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2018,28(8):126.
[3]缺口500萬!人工智能人才如何“高校造”[EB/OL].(2018-04-08)[2019-01-24].http://www.stdaily.com/rgzn/duihua/2018/? 04/08/content_656029.shtml.
[4]鐘柏昌.談創(chuàng)客教育的背景、本質(zhì)、形式與支持系統(tǒng)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2016,26(6):13-19.
[5]雒亮,祝智庭.開源硬件:撬動(dòng)創(chuàng)客教育實(shí)踐的杠桿[J].中國(guó)電化教育,2015,(4):7-14.
[6]楊現(xiàn)民,李冀紅.創(chuàng)客教育的價(jià)值潛能及其爭(zhēng)議[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,2015,(2):23-34.
[7]余勝泉,胡翔.STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J].開放教育研究,2015,21(4):13-22.
[8]SPOLA R N,BENITTI F B V.Robotics Applications Grou-? nded in Learning Theories on Tertiary Education:A System-? atic Review[J].Computers & Education(S0360-1315),2017,? (112):97-107.
[9]核心素養(yǎng)研究課題組.中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)[J].中國(guó)教育學(xué)刊,2016,(10):1-3.
[10]中國(guó)教育科學(xué)研究院課程教學(xué)研究中心課題組.基礎(chǔ)教育課程改革十年:經(jīng)驗(yàn)、問題與對(duì)策[J].教育科學(xué)研究,2012,(9):5-12.
[11]趙銀生.新加坡推進(jìn)智能教育的經(jīng)驗(yàn)對(duì)我們的啟示[J].中國(guó)電化教育,2013,(3):29-31.
[12]樸鐘鶴.教育的革命:韓國(guó)智能教育戰(zhàn)略探析[J].教育科學(xué),2012,28(4):87-91.
[13]閆志明,唐夏夏,秦旋,等.教育人工智能(EAI)的內(nèi)涵、關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用趨勢(shì):美國(guó)《為人工智能的未來做好準(zhǔn)備》和《國(guó)家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃》報(bào)告解析[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2017,35(1):26-35.
[14]馬玉慧,柏茂林,周政.智慧教育時(shí)代我國(guó)人工智能教育應(yīng)用的發(fā)展路徑探究:美國(guó)《規(guī)劃未來,迎接人工智能時(shí)代》報(bào)告解讀及啟示[J].電化教育研究,2017,38(3):123-128.
[15]國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知[EB/OL].(2017-07-20)[2019-01-24].http://www.gov.cn/zhengce/content/2017/07/20/content_5211996.htm?gs_ws=tsina_636394?431999454091.
[16]祝智庭,彭紅超,雷云鶴.智能教育:智慧教育的實(shí)踐路徑[J].開放教育研究,2018,24(4):13-24.
[17]周進(jìn),安濤,韓雪婧.國(guó)際機(jī)器人教育研究前沿與熱點(diǎn):基于Web of Science文獻(xiàn)的可視化分析[J].開放教育研究,2018,24(4):43-52.
[18]徐多,胡衛(wèi)星,趙苗苗.困境與破局:我國(guó)機(jī)器人教育的研究與發(fā)展[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2017,27(10):94-99.
[19]黃芹,陶云,王玉金,等.中小學(xué)模塊化機(jī)器人教育探究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2018,28(7):113-119.
[20]黃榮懷,劉德建,徐晶晶,等.教育機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2017,27(1):13-20.
[21][23]鐘柏昌.中小學(xué)機(jī)器人教育的困境與突圍[J].人民教育,2016,(12):52-55.
[22]浙江省教育廳.關(guān)于開展教育機(jī)器人應(yīng)用試點(diǎn)示范建設(shè)工作的通知[EB/OL].(2018-06-15)[2019-01-24].http://jyt.zj.gov.cn/art/2018/06/15/art_1532985_27488095.html.
(責(zé)任編輯 喬磊)