張 松

（江蘇省徐州市青年路小學(xué)，江蘇徐州 221000）

引 言

新時(shí)代確立了教育價(jià)值選擇的新坐標(biāo)系，教育要有新作為，必須以未來(lái)為導(dǎo)向，更好地完成立德樹人的根本使命。如今，科技飛速發(fā)展，機(jī)器人、大數(shù)據(jù)、人工智能這些科技領(lǐng)域的話題已在不遠(yuǎn)的未來(lái)等待著學(xué)生[1]。機(jī)器人教育作為一種全新的教育實(shí)踐模式，受到眾多學(xué)校的關(guān)注與重視，如我們所知的樂(lè)高、能力風(fēng)暴等機(jī)器人品牌已步入各個(gè)校園，同時(shí)各校學(xué)生也開始參與機(jī)器人的創(chuàng)新與競(jìng)賽。本文從機(jī)器人教學(xué)的角度出發(fā)，探討了機(jī)器人教育教學(xué)的必然性與深遠(yuǎn)影響，同時(shí)提出了措施建議，集中進(jìn)行教育教學(xué)反思。

一、人工智能產(chǎn)生的時(shí)代背景及其深層原因

第一，社會(huì)背景。目前人口增長(zhǎng)率呈現(xiàn)連年下降的趨勢(shì)，人口老齡化日益嚴(yán)重，未來(lái)我們將面臨社會(huì)勞動(dòng)力不足的問(wèn)題，因此，人工智能的發(fā)展成為必然趨勢(shì)。

第二，文化背景。在第四次科技革命的引領(lǐng)下，科技飛速發(fā)展，并融入人們的日常生活，人們?cè)谙硎芸萍汲晒麕?lái)便利的同時(shí)，也在不斷創(chuàng)新與改造。新時(shí)代的學(xué)生沐浴在科技光輝下，傳統(tǒng)的教育模式已不適合新時(shí)期的青少年，而語(yǔ)文、數(shù)學(xué)等傳統(tǒng)教育學(xué)科已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的社會(huì)需求，因此，機(jī)器人教育融入學(xué)校常規(guī)課堂教學(xué)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。

二、我國(guó)小學(xué)機(jī)器人教育現(xiàn)狀調(diào)查

（一）機(jī)器人教學(xué)在目前存在諸多問(wèn)題與困難

機(jī)器人課程作為教學(xué)內(nèi)容步入校園是中國(guó)教育領(lǐng)域的一次偉大嘗試。目前，機(jī)器人教學(xué)處于教育初級(jí)階段，教育研究尚不完善，課程體系框架并不嚴(yán)謹(jǐn)，各省各地教育發(fā)展并不平衡，機(jī)器人教育推廣也僅局限于部分地區(qū)，教育費(fèi)用也導(dǎo)致機(jī)器人教育目前僅能局限于部分家庭[2]。但就數(shù)年來(lái)全國(guó)各地機(jī)器人課程開展及不同規(guī)模、種類的機(jī)器人競(jìng)賽結(jié)果來(lái)看，機(jī)器人教育教學(xué)很有深入研究并推廣的價(jià)值。教育部為鼓勵(lì)中小學(xué)生機(jī)器人教學(xué)的開展，頒布了若干條例，將支持機(jī)器人科技的創(chuàng)新與應(yīng)用作為學(xué)習(xí)的重點(diǎn)項(xiàng)目，很多重點(diǎn)高校也向機(jī)器人教學(xué)研究“拋出橄欖枝”，出臺(tái)了很多機(jī)器人創(chuàng)新競(jìng)賽加分政策，但由于傳統(tǒng)教育觀念還未完全向新型教育理念轉(zhuǎn)型，因此其受眾面不廣，還存在一定局限性。但隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)器人教育依然存在巨大潛力。

（二）機(jī)器人競(jìng)賽大大推進(jìn)其教育領(lǐng)域的發(fā)展

競(jìng)賽使機(jī)器人教育行業(yè)進(jìn)入民眾視野，人們開始了解其教育意義與深遠(yuǎn)影響力。隨著機(jī)器人競(jìng)賽項(xiàng)目的正規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化，其內(nèi)容在規(guī)則、設(shè)計(jì)、評(píng)分等方面較開始時(shí)有了巨大的提升與改善，如今的機(jī)器人競(jìng)賽項(xiàng)目更富有時(shí)代特色的創(chuàng)新性與挑戰(zhàn)性。機(jī)器人競(jìng)賽的意義不僅在于拓寬民眾的認(rèn)識(shí)層次，而且為所有熱愛機(jī)器人活動(dòng)的學(xué)生提供了交流合作的平臺(tái)。這一平臺(tái)能夠培養(yǎng)學(xué)生各方面的綜合素質(zhì)，增強(qiáng)其求知欲望，夯實(shí)科技知識(shí)基礎(chǔ)。

三、機(jī)器人教育對(duì)小學(xué)生成長(zhǎng)的影響

機(jī)器人教育在多方面、多層次對(duì)教育及學(xué)生成長(zhǎng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，具有長(zhǎng)期性、多樣性、有效性、潛移默化等特點(diǎn)。

（一）從心理方面影響，促使學(xué)生興趣的養(yǎng)成

科技日益發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)的學(xué)生從小便感受到科技的力量，傳統(tǒng)的物質(zhì)文化已很難對(duì)新時(shí)期的學(xué)生產(chǎn)生吸引力。而學(xué)生需要的精神力量也早已不再是老一輩人的認(rèn)知，這也是很多人感嘆“不懂現(xiàn)在孩子在想什么”的原因。而機(jī)器人這一技術(shù)的出現(xiàn)完美地填補(bǔ)了這一空區(qū)——機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程一遍一遍重復(fù)在學(xué)生腦海中，引發(fā)學(xué)生的好奇感和求知欲，充實(shí)其精神世界，使學(xué)生近距離感受科技魅力，奠定科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)。

（二）從生理方面影響，遵循學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律

學(xué)生成長(zhǎng)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，任何拔苗助長(zhǎng)的行為皆不可取，這是教育的循序漸進(jìn)原則，機(jī)器人課程教學(xué)也應(yīng)遵循此原則。例如，我們熟知的樂(lè)高教育這一科技品牌，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐我們把不同的教育套件運(yùn)用在不同的年齡階段進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐探究。1～2年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)LEGO科學(xué)工程與動(dòng)力機(jī)械課程，科學(xué)機(jī)器套件由各種套件零件組成（如梁、銷、軸、輪胎、馬達(dá)、傳導(dǎo)線等），課程內(nèi)容指向生活中的科學(xué)規(guī)律，讓學(xué)生在拼裝零件的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并能通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐揭示原理，解決問(wèn)題；3～4年級(jí)學(xué)生利用WEDO套件初步接觸傳感器和編程，搭建作品結(jié)合馬達(dá)模仿真實(shí)事物的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，反映運(yùn)動(dòng)原理，如起吊機(jī)、蹺蹺板、小車等，通過(guò)改變參數(shù)配置，發(fā)現(xiàn)影響運(yùn)動(dòng)速度、方向、距離等因素，體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)改變生活的過(guò)程；5～6年級(jí)學(xué)生應(yīng)普及LEGO EV3程序編程，這一編程著重于學(xué)生智力、想象力、創(chuàng)造力的開發(fā)，程序也更加復(fù)雜，方式更加多樣，其創(chuàng)造的機(jī)器人應(yīng)用面更加廣泛，擇優(yōu)的學(xué)生還可以參加各種技能競(jìng)賽，從而為培養(yǎng)創(chuàng)新性人才奠定基礎(chǔ)。

（三）意志品質(zhì)的鍛煉，在課程中促使學(xué)生綜合素質(zhì)的不斷提升

第一，競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。有人的地方就有社會(huì)，有社會(huì)的地方便有競(jìng)爭(zhēng)，優(yōu)勝劣汰是亙古不變的叢林法則。機(jī)器人競(jìng)賽便為此提供了合適的契機(jī)，其在競(jìng)賽中能培養(yǎng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)與危機(jī)感，在日常學(xué)習(xí)生活中也可以發(fā)揮積極的鞭策作用[3]。

第二，合作能力。社會(huì)需要競(jìng)爭(zhēng)，但成功卻需要合作。一個(gè)人的力量是渺小的，而通過(guò)合作，人們能互幫互助、取長(zhǎng)補(bǔ)短。機(jī)器人的創(chuàng)造與應(yīng)用同樣不是一個(gè)人的工作。在2018年12月份上海舉行的能力風(fēng)暴世界錦標(biāo)賽中，組委會(huì)一改單人比賽單人評(píng)分的機(jī)制，采取小組合作的比賽方式，重在鍛煉學(xué)生之間的磨合能力，促進(jìn)其交流，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力與團(tuán)隊(duì)精神，從而取得“1+1＞2”的效果。

第三，思維品質(zhì)。獨(dú)立思考，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，精益求精，在新時(shí)代背景下，學(xué)科核心素養(yǎng)中反復(fù)強(qiáng)調(diào)優(yōu)良的思維品質(zhì)。思維將伴隨學(xué)生的一生發(fā)展，優(yōu)良的思維品質(zhì)尤為重要。在機(jī)器人教學(xué)實(shí)踐中，相關(guān)工作者應(yīng)避免“輕實(shí)踐，重理論”的情況，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)合作學(xué)習(xí)與隊(duì)友相互依存、相互幫助，在思維的碰撞中尋找解決問(wèn)題的突破口，讓培養(yǎng)具有綜合素養(yǎng)的學(xué)生成為機(jī)器人教育陣地的根本目標(biāo)。同時(shí)，機(jī)器人教學(xué)還培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題的能力。程序設(shè)計(jì)會(huì)運(yùn)用到假設(shè)、實(shí)踐、運(yùn)行、排查、優(yōu)化等內(nèi)容，過(guò)程枯燥乏味、機(jī)械，但又具有挑戰(zhàn)性，能磨煉學(xué)生的耐挫、細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)人季S品質(zhì)。當(dāng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化地思考問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題時(shí)，自信心油然而生?？傊?，機(jī)器人教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生形成獨(dú)立自主的人格方面起到了強(qiáng)有力的助推作用，小學(xué)生優(yōu)良的思維品質(zhì)也為科技的發(fā)展需求奠定了基礎(chǔ)。

第四，創(chuàng)新能力。新時(shí)代將是科技的時(shí)代，同樣也是需要不斷創(chuàng)新的時(shí)代。創(chuàng)新是科技的第一生產(chǎn)力，只有不斷創(chuàng)新才能滿足日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求。傳統(tǒng)的學(xué)科教育體系日益完善，又因知識(shí)性、嚴(yán)謹(jǐn)性等特點(diǎn)很難挖掘和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。而機(jī)器人課堂則可以彌補(bǔ)這一缺陷，其沒(méi)有固定的要求，沒(méi)有固定的內(nèi)容，學(xué)生只需掌握機(jī)器人的工作原理，便可以根據(jù)自己的喜好、想象進(jìn)行創(chuàng)造，從而以小學(xué)為平臺(tái)，培養(yǎng)大批適應(yīng)未來(lái)科技發(fā)展的創(chuàng)新型人才。

四、機(jī)器人教育亟待解決的“三化”問(wèn)題

（一）教學(xué)體系規(guī)范化

在機(jī)器人教育現(xiàn)狀中我們已分析過(guò)，目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)機(jī)器人教育仍處于初級(jí)階段。因此，我們的首要任務(wù)是將機(jī)器人教學(xué)納入國(guó)家課程體系，做好規(guī)劃，構(gòu)建機(jī)器人教學(xué)課堂框架，制訂教學(xué)目標(biāo)，完善教學(xué)過(guò)程，加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)，深入進(jìn)行教育教學(xué)研究探討。

（二）教學(xué)模式常規(guī)化

將傳統(tǒng)的教學(xué)模式與新興學(xué)科知識(shí)相結(jié)合，遵循“學(xué)生為主，教師為輔”的教學(xué)原則，能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、自主思考的能力，使教師成為學(xué)生的引領(lǐng)者、解惑者，學(xué)生成為學(xué)習(xí)領(lǐng)域的探索者、創(chuàng)造者；避免出現(xiàn)“教師講，學(xué)生學(xué)；教師不講，學(xué)生不學(xué)”的消極情況，而這一情況是目前機(jī)器人教育的普遍現(xiàn)象。

（三）師資力量擴(kuò)充化

機(jī)器人教育教學(xué)作為我國(guó)教育教學(xué)的一種重要嘗試，缺乏豐富的經(jīng)驗(yàn)作為指導(dǎo)，同樣缺乏經(jīng)驗(yàn)豐富的教師，因此在教育教學(xué)中存在一定的困難。學(xué)校應(yīng)支持機(jī)器人課程的開展，提供設(shè)備、資金等硬軟件設(shè)施，同樣需要注重師資力量的培養(yǎng)，加強(qiáng)教師思想建設(shè)。機(jī)器人不僅是專業(yè)教師的事情，它涉及多方領(lǐng)域，是全體教師共同的責(zé)任。

結(jié) 語(yǔ)

機(jī)器人教育教學(xué)成為當(dāng)前教育領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)與研究方向，其意義不僅在于使學(xué)生掌握科技知識(shí)，而且在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、鍛煉自身品質(zhì)等方面也有著積極的推動(dòng)作用，能使科技知識(shí)理念得到進(jìn)一步普及。新時(shí)期發(fā)展下，人工智能已悄然融入我們的生活，這說(shuō)明整個(gè)社會(huì)正朝向智能化發(fā)展，學(xué)生必須緊跟時(shí)代的步伐，具備應(yīng)對(duì)科技發(fā)展的理念與不斷創(chuàng)新的能力，成為未來(lái)的引領(lǐng)者。