我國中小學機器人教育的現(xiàn)狀調(diào)查與分析*

鐘柏昌，張 祿

(南京師范大學 教育科學學院，江蘇 南京 210097)

我國中小學機器人教育的現(xiàn)狀調(diào)查與分析*

鐘柏昌，張 祿

(南京師范大學 教育科學學院，江蘇 南京 210097)

為了解中小學機器人普及教育的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)起步階段存在的障礙與需求，為普及機器人教育提供建議與對策，該文借助第二屆全國中小學機器人教學展評活動，開展了一次較大規(guī)模的調(diào)查。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，機器人進課堂已成為一種令人期待的發(fā)展方向；開設機器人課程的適宜起點建議為四五年級和七年級；機器人教學內(nèi)容與方法有待規(guī)范和改進；學生有喜歡機器人課程的充足理由；低成本的機器人品牌更受青睞；教育機器人市場正在形成，產(chǎn)品質(zhì)量和市場格局有待變化。針對調(diào)查結(jié)果提出建議如下：做好頂層設計，建立課程體系；開展課程研究，探索有效教學；加強源頭培養(yǎng)，強化教師培訓；規(guī)范器材配置，建立機器人標準。

中小學機器人教育；教育機器人；開源機器人

近年來，隨著國家基礎教育新課程改革的不斷深入實施，我國中小學機器人教育有了較快發(fā)展，其教育價值已逐步獲得社會的認可，特別是《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》將培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力提升到了國家戰(zhàn)略的高度，為中小學機器人教育的普及開展提供了新的契機。最近被社會各界廣泛關注的創(chuàng)客空間與創(chuàng)客教育，其基本內(nèi)容也是圍繞機器人的設計與創(chuàng)作展開的，從而為中小學機器人教育提供了新的發(fā)展平臺和外在動力。但是，作為一種具有鮮明時代色彩和技術(shù)特點的教育模塊，以課程為載體開展機器人普及教育進展如何？面臨何種困難？將走向何方？目前依然缺少相關的研究和統(tǒng)計數(shù)據(jù)。有鑒于此，我們以中國教育技術(shù)協(xié)會信息技術(shù)教育專業(yè)委員會主辦的第二屆全國中小學機器人教學展評活動為契機，在活動現(xiàn)場對來自全國各地的中小學信息技術(shù)教師和教研員進行了專門的問卷調(diào)查，試圖就上述問題做出一些解答。需要特別說明的是，本問卷調(diào)查主要針對以課程方式開展的機器人普及教育，并不關注以機器人競賽或課外興趣小組方式開展的精英取向的機器人教育。

一、問卷設計與調(diào)查概況

為獲得較為真實的一手數(shù)據(jù)，我們在問卷調(diào)查框架的設計方面，主要圍繞機器人教學的現(xiàn)狀、教師對機器人教學的認知兩個方面展開，具體內(nèi)容涉及六個部分：教師的基本情況，教師對機器人進課堂的態(tài)度，機器人教學的基本情況，學生對機器人的態(tài)度，教師對所用機器人的態(tài)度，對中小學機器人進課堂的意見和建議。問卷初稿設計始于2013年首屆全國中小學機器人教學展評活動，后經(jīng)多位專家的審閱修訂，形成了多個版本，并經(jīng)過了小范圍試測，在確定所有問題不存在疑義的情況下形成最終的實測問卷。

問卷調(diào)查主要面向一線信息技術(shù)教師和部分教研員，調(diào)查對象為參與2014年5月第二屆全國中小學機器人教學展評活動的教師代表，主要來自安徽、北京、廣東、黑龍江、湖北、吉林、江蘇、山東、四川、天津、浙江等地，總參會教師代表約350名，主要為小學和初中教師。本次調(diào)查共發(fā)放問卷250份(因同質(zhì)化問題，未調(diào)查參與活動的一百多位嘉興市教師代表)，收回問卷245份(其中教師215份、教研員30份)，有效問卷210份(其中教師182份、教研員28份)。教師基本情況如表1所示。

表1 教師(不含教研員)的基本情況

性別比例體現(xiàn)了參加本次活動的教師代表的整體性別比例，男性教師約為女性教師的2倍，表明性別差異較為突出，如何吸引和促進更多的女性教師參與到機器人的普及教育中來，還有很長的路要走。值得注意的是，亦有相當一部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)學校的教師代表參會，他們對機器人教育的關注，將是未來落實機器人普及教育的關鍵一環(huán)，讓鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村學生也有機會接觸機器人技術(shù)是體現(xiàn)教育公平的一個重要方面。調(diào)查對象中也有一部分教師尚未在自己的學校開展機器人教育教學(含機器人競賽或興趣小組輔導)工作，但也積極參與了本次活動，有理由認為這些教師將成為機器人普及教育的潛在力量。

教師的專業(yè)背景顯示，78.6%的教師有信息技術(shù)相關專業(yè)的背景(包括計算機、信息技術(shù)、教育技術(shù)、電子技術(shù))，盡管有21.4%的教師畢業(yè)于教育管理、初等教育、小學教育、中文、數(shù)學、管理、國際貿(mào)易等其他專業(yè)，但相對整個信息技術(shù)教師群體而言，專業(yè)對口的情況較好。例如，根據(jù)2009年北京市教育科學研究院的調(diào)查表明[1][2]，小學信息技術(shù)教師中第一學歷為信息技術(shù)相關專業(yè)的教師僅占12%，第二學歷與信息技術(shù)相關的也只占到33%，而初中信息技術(shù)教師約為71%；又如嘉興市教育科學研究院2010年的調(diào)查顯示，全市信息技術(shù)相關專業(yè)畢業(yè)的小學信息技術(shù)教師僅占14.6%，而初中信息技術(shù)教師為79%[3]。

二、調(diào)查結(jié)果分析

(一)機器人進課堂成為一種期待，需要在困境中勇往直前

我國中小學機器人教育并非肇始于最近幾年，有關機器人教育的實踐可以追溯到2000年，北京市景山學校以科研課題的形式將機器人教育納入到信息技術(shù)課程中，在國內(nèi)率先開展了中小學機器人課程教學。2001年，上海市西南位育中學、盧灣高級中學等學校開始以“校本課程”形式進行機器人普及教育的探索和嘗試[4]。隨后，越來越多的學校開始了各具特色的機器人校本教育課程的實踐探索[5-7]。但整體而言，國內(nèi)基礎教育領域有關機器人教育的現(xiàn)狀，競賽模式或興趣小組模式依然占據(jù)絕對的主導地位，真正能接觸到機器人的學生和教師相當少。這不僅浪費了教育資源，也有違教育公平。那么，機器人是否應該以課程的形式開設以便廣大學生都有學習的機會？或言之，機器人是否應該進入課堂？我們需要傾聽教師們的呼聲。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)(如下頁表2所示)，認為每個學生都有必要(或非常必要)學習機器人課程的教師占被調(diào)查教師總數(shù)的83.8%，這可以作為上述問題的有力回應。也有相當一部分老師擔心機器人進課堂的可行性，在影響機器人進課堂的主要障礙中，79.5%的教師認為機器人價格高，其次就是缺乏國家政策和課程標準(占51.4%)。我們認為這兩個因素最為關鍵，前者涉及經(jīng)濟層面，后者涉及政策層面，如能解決好這兩個問題，則相應的師資、課時和領導的重視程度都會發(fā)生質(zhì)的變化。就機器人價格而言，隨著近幾年教育機器人產(chǎn)品的不斷豐富和升級換代，實際上各大品牌機器人的價格都有大幅度的下降，大部分廠家都推出有每套1000-3000元的教育機器人產(chǎn)品。這對于某些經(jīng)濟條件較好的學校而言，已經(jīng)有條件購買設備建設滿足課堂教學的機器人實驗室了，而對于那些經(jīng)費不夠充裕的學校，開源機器人Arduino的流行也提供了非常好的選擇。例如，我們在溫州中學開展的機器人教學實驗，采用的就是開源機器人套件，基礎套件每個價格約為500元，購置20套即可滿足開班需要，而且可以充分利用現(xiàn)有計算機房，無需建設專門的機器人實驗室[8]。相對而言，政策層面的問題已成為限制機器人普及教育的瓶頸。由于缺乏小學和初中學段的技術(shù)課程國家標準，機器人課程的定位、目標、內(nèi)容、評價、課時都缺乏依據(jù)。當前一些學校開展的機器人進課堂的教學嘗試，部分依賴于本省有省級課程綱要(如江蘇)，更多的是以校本課程的方式開展，地方和學校的重視程度不夠，開課的規(guī)范性不足。

在機器人課程開設方式方面，68.6%的教師認為應該以選修課的方式開設，也有29.5%的老師認為應該以必修課的方式開設。正如前述機器人進課堂可能面臨的諸種困難一樣，現(xiàn)階段要普及機器人教育，統(tǒng)一用必修課的形式開展也許并非明智之舉，盡管我們認為五年以后必修課也完全可能成為一種選擇。當前的情況總是讓人聯(lián)想起上世紀八十年代人們對大規(guī)模開設信息技術(shù)課程的態(tài)度：缺乏自信和前瞻性。無論如何，鼓勵有條件的地方積極嘗試是必然的選擇，無論選修還是必修[9]。

表2 對機器人進課堂的態(tài)度

(二)開課起點建議為四五年級和七年級，每學段宜開設一學期

調(diào)查顯示(如表3所示)，在適合開設機器人課程的起始年級中，選擇四年級或五年級的小學教師占總數(shù)的71.4%，而初中階段，觀點比較一致，選擇七年級(初中一年級)的教師占80.4%。

表3 適合開設機器人課程的起始年級調(diào)查

在課時量方面，教師們的觀點存在很大的分歧(如右表4所示)。小學段，選擇最多的是9-12課時和17課時，均占28.6%；初中段，選擇最多的是17課時，占總數(shù)的45.1%；高中段，選擇最多的是34課時，占總數(shù)的50%。從課程開設的可操作性來看，義務教育段以每周1課時連續(xù)開設一個學期計算，總有效課時約為17課時，即，小學段和初中段以各開設1個學期的機器人課程為主流意見；而高中段以每周2課時連續(xù)開設一個學期計算，總有效課時約為34課時，與高中技術(shù)課程標準中簡易機器人模塊2個學分的規(guī)定一致。

表4 機器人課程的課時量調(diào)查

(三)機器人教學缺乏積淀，雖有嘗試但尚待規(guī)范和改進

關于機器人教學層面的調(diào)查，主要涉及教材、教學方法、小組規(guī)模和教學評價(如下頁表5所示)。從教材方面看，如同上文所述，由于大部分學校的機器人課程是以校本課程方式開設，故使用的教材多以自編教材(54.2%)為主或沒有教材(占18%)。也有26.8%的教師使用了統(tǒng)一采購的教材，但通過訪談發(fā)現(xiàn)，所謂統(tǒng)一采購的教材也多是機器人廠家編寫的類似產(chǎn)品說明書式的教材，缺乏精心的設計，有別于一般意義上的課堂教材。顯然，這是缺乏課程標準的一種必然反映。

在教學方法層面，使用任務驅(qū)動法、講授演示法、講練結(jié)合法的教師分別占教師總數(shù)的70.8%、66.7%、52.8%，此三種方法亦是普通信息技術(shù)課堂所慣用的教學方法，但是機器人教學畢竟有其鮮明的特點。事實上，國外所廣泛應用于機器人教學的方法是項目教學法和實驗法，尤其項目教學法被很多教育者認為是非常適用于機器人教育的方法[10]，因其常常需要學生合作設計、構(gòu)造和操控機器人項目作品[11]，但在我們的調(diào)查中，這兩種方法的選用率僅分別為25%和29.2%。

有關多少學生共用一臺機器人，有79.2%的教師選擇了2-4人。對于機器人課程，必須強調(diào)的是，人手一臺機器人設備并非理想情況，國外學者強調(diào)采用項目教學法的一個重要原因就在于強調(diào)學生的小組合作學習。已有研究表明，從合作解決問題的角度看，4人一個小組是推薦的小組規(guī)模，但是學生的參與性要低于2人一組或3人一組[12]。因此，從這個意義上說，機器人學習的小組成員控制在2-3人最為適宜。

從教學評價角度看，以平時上課表現(xiàn)(過程性評價)和作品評價(總結(jié)性評價)為主流，分別占70.8%和63.9%，只是上課表現(xiàn)究竟包括哪些內(nèi)容不得而知；也有涉及競賽成績和書面考試等評價方式，但并無特別的評價方式出現(xiàn)。

整體而言，有關機器人的教學實踐尚處于嘗試摸索的初級階段，雖然形成了一定的規(guī)模，但相關經(jīng)驗的積累和課程化建設依然有相當?shù)奶嵘臻g，同樣也亟待相關政策的指導規(guī)范。

表5 機器人教學問題調(diào)查

(四)學生有喜歡機器人課程的充足理由，但教師需要提供充分指導

機器人教學當然離不開學生的積極參與，那么，學生對學習機器人的興趣、傾向和存在的障礙究竟如何？盡管本研究并沒有直接調(diào)查學生，但是我們從教師的回答中依然可以找到一些可供參考的信息(如右表6所示)。

從學習興趣的角度，如同我們的預期一樣，有93.1%的教師認為學生對機器人感興趣。這一調(diào)查結(jié)果很容易讓人聯(lián)想到有關中小學生對信息技術(shù)課的歡迎態(tài)度，例如，在2012年廣東省教研室組織的全省信息技術(shù)教師問卷調(diào)查顯示，63%的初中信息技術(shù)教師認為超過90%的初中生對信息技術(shù)課感興趣[13]，81%的小學信息技術(shù)教師認為超過90%的小學生對信息技術(shù)課感興趣[14]。不過，學生對信息技術(shù)課程感興趣，歷來被人詬病為僅僅是因為有機會上網(wǎng)或玩游戲。但是，機器人課程不一樣，學生們并沒有時間來做與學習無關的事情，因為有太多吸引他們學習的內(nèi)容，他們喜歡上機器人課主要表現(xiàn)在如下幾個方面：61.1%的教師認為學生喜歡的是編寫程序與調(diào)試機器人，51.4%的教師認為學生更喜歡探究機器人的硬件組裝，44.4%的教師認為學生喜歡探究機器人的功能，29.2%的教師認為學生喜歡創(chuàng)造有智能的人造物。

當然，機器人涉及多門學科知識，側(cè)重動手實踐能力，因此學習過程充滿挑戰(zhàn)性。整體而言，學生在學習機器人方面所遇到的障礙由大到小分別為：程序設計(占55.6%)、機器人創(chuàng)意設計(占38.9%)、機器人調(diào)試(占18.1%)、機器人工作原理的理解(占18.1%)、機器人造型設計(占8.3%)?？梢姵绦蛟O計和創(chuàng)意設計是教師在教學過程中需要特別注意的兩個方面，前者涉及到與程序設計課程的銜接問題，后者涉及學生創(chuàng)造能力培養(yǎng)這一課程目標的達成問題。就各地開設機器人課程的基本做法而言，通常都有程序設計課程作為先導課程，但是55.6%的教師認為學生的程序設計存在困難，表明在程序設計的先導課程當中還缺乏程序設計基本思想和方法的訓練，缺乏對編程知識和技能的可遷移性的引導。還需要說明的是，有關機器人的造型設計，實際上需要有較高的設計素養(yǎng)，有頗高的難度，之所以選擇這一項的人數(shù)少，大概是因為所采用的機器人設備通常都是定型產(chǎn)品，或在教學活動中有現(xiàn)成的造型示例，學生只需要做局部調(diào)整，這種狀況實際上制約了學生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

表6 學生對學習機器人的興趣、傾向和障礙

(五)應充分利用既有計算機教室，選用低成本的機器人品牌

機器人教育是否需要建設專門的實驗室？從普及教育的角度看，能否充分利用現(xiàn)有計算機房？這是一個非?，F(xiàn)實的問題，直接關系到是否需要追加大量的建設經(jīng)費。顯然，不同的機器人品牌對教學場所的要求是不一樣的，調(diào)查顯示(如下頁表7所示)，使用樂高機器人的教師中有88.2%在專門的機器人實驗室內(nèi)進行教學，而且使用樂高機器人的教師中有94.1%的人認為機器人教學需要專門的實驗室，可見樂高機器人非常依賴專門的機器人實驗室。相對而言，使用中鳴、納英特、紫光和諾寶機器人的教師中這一比例有所降低，分別為61.5%、37.5%、50.0%和50.0%，但是認為需要專門實驗室的教師也分別高達92.3%、75.0%、75.0%和100%，可見，整體而言，這些品牌機器人對機器人實驗室的依賴性較強。與之相反，目前日漸受到一線教師歡迎的Arduino開源機器人，不僅價格低廉，而且可以很方便地利用既有計算機房開展教學，在被調(diào)查的使用Arduino機器人教學的教師中，均沒有建設專門的機器人實驗室，同時有80.0%的教師認為將來也沒必要使用專門的機器人實驗室。

表7 機器人教學環(huán)境調(diào)查

在適合課堂普及教學的機器人價格的調(diào)查中，我們采用的是填空填寫價格的方式獲取調(diào)查數(shù)據(jù)，然后將所填數(shù)據(jù)歸一整理成7個價格檔次，如表8所示。在被調(diào)查的91人中，認為適合課堂普及教學的機器人價格在1000元左右及以下的占總數(shù)的65.9%，2000元左右及以下的占總數(shù)的86.8%，可見這兩個價格檔位具有較佳的現(xiàn)實可行性，相關價位的機器人品牌最有可能占據(jù)更大的基礎教育市場份額。

表8 適合課堂普及教學的機器人價格

(六)教育機器人市場正在形成，產(chǎn)品質(zhì)量和市場格局有待變化

作為一個隨機的抽樣，我們要求當前從事機器人教學的教師回答其所選用的機器人品牌。統(tǒng)計表明，目前市場占有率較高的有樂高、中鳴、納英特和Arduino，分別占25.7%、19.7%、12.1%、7.6%(如表9所示)。我們期待隨著相關技術(shù)的不斷發(fā)展，Arduino等低成本機器人的市場份額能逐步擴大。

教師對其當前使用的機器人的滿意度調(diào)查中，使用樂高和開源機器人的教師對機器人的滿意率均為100%，使用納英特和仿真機器人的教師對機器人的滿意率也分別占到62.5%和60.0%，而其他品牌的滿意率較低。通過開放式問題的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，使用樂高和開源機器人的教師之所以滿意，主要原因集中在以下幾個方面：機器人套件有配套教材，且質(zhì)量較好；機器人套件配件豐富，能滿足學生的創(chuàng)意需要；機器人套件的接口、組件設計較好，便于搭建各種造型；機器人套件材質(zhì)好，不易損壞；機器人套件中的編程環(huán)境易于使用。使用中鳴、諾寶和紫光的教師不太滿意的原因與上述指標正好相反?？梢姡@幾個方面的質(zhì)量指標是機器人廠商需要重點關照的方面。

表9 教師對所用機器人的滿意度

三、建議與對策

多數(shù)被調(diào)查者對機器人普及教育充滿期待，在調(diào)查中也有不少教師和教研員提出了自己的一些意見和建議，結(jié)合上述調(diào)查結(jié)果，我們認為，要在中小學普及機器人教育，如下幾個方面值得關注。

(一)做好頂層設計，建立課程體系

機器人教育，如果只是依靠競賽或興趣小組的方式，可能永遠只能局限在少數(shù)學校的少數(shù)學生當中。在當前的教育體制下，機器人要課堂普及，必須在國家課程體系中占有一席之地。比如說，在信息技術(shù)課程當中作為一個重要的組成模塊，在時間序列上形成小學、初中、高中相互銜接的機器人課程體系，在橫向聯(lián)系上，與程序設計、物理、數(shù)學、通用技術(shù)等課程內(nèi)容合理整合、相互支持?？梢姡@里牽涉到機器人普及教育的頂層設計問題，頂層設計好，才能規(guī)范課程開設的目標、內(nèi)容、課時、教材、師資等與課程配套的相關要素，否則，正如調(diào)查中所反映出來的問題，課程內(nèi)容五花八門、學段之間銜接不暢、教師缺少專業(yè)培訓、教材質(zhì)量缺乏保障等，無法得到有效改善。

(二)開展課程研究，探索有效教學

機器人課程究竟可以給學生帶來何種基礎教育價值？已有研究普遍認為，機器人有著廣泛和重要的教育價值。例如，Khanlari指出機器人是改進21世紀技能的有效工具，有利培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、合作能力、自主學習能力、交流能力、社會和跨文化技能，以及社會責任感。McGill的研究則表明，機器人課程能夠?qū)W生學習編程產(chǎn)生積極影響[15]。又如，臺灣地區(qū)梁耀東的研究表明，機器人課程有利于促進小學生數(shù)學科目的學習成效[16]。顯然，這些研究結(jié)論都令人鼓舞。但是，從課程核心思想的角度，基礎教育的機器人課程究竟應該包含哪些重要思想，應該傳遞給學生何種思維品質(zhì)？已有研究并不充分或太過宏觀。另外，教學方法方面，盡管項目教學法是一種可取的方法，但是因課程性質(zhì)的差異，機器人課程中的項目教學與一般意義上的或其他課程中使用的項目教學必然有所不同，例如從動手操作的角度看，如何在項目中進行分工協(xié)作，如何讓小組成員都得到合理的鍛煉，如何合理安排課時經(jīng)歷一個較為完整的項目設計過程，都缺乏細致的研究和成功的經(jīng)驗。

(三)加強源頭培養(yǎng)，強化教師培訓

相比傳統(tǒng)信息技術(shù)課程，機器人課程對教師的要求更高，不僅體現(xiàn)在對機器人本體知識的掌握方面，而且體現(xiàn)在其教學方法的差異。更重要的是，機器人課程是一種典型的綜合課程而非學科本位的課程，需要卷入科學(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、數(shù)學(Mathematics)等多門課程知識，而且，它還是創(chuàng)客教育的主要陣地，需要教師自身具有一定的創(chuàng)意設計和整合能力，對教師的素質(zhì)要求要高于傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程，對于當下的信息技術(shù)教師而言，頗具挑戰(zhàn)性。此外，對口培養(yǎng)信息技術(shù)教師的大學專業(yè)，如教育技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等相關專業(yè)通常都沒有設置機器人專業(yè)課程，這些畢業(yè)生缺乏機器人方面的專業(yè)培養(yǎng)與訓練，在他們從事中小學機器人課程教學時，又缺少專業(yè)的職前培訓，常常只能通過自學才來獲得必要的知識和技能，直接影響了機器人課程的師資力量和質(zhì)量。因此，一方面需要呼吁相關高校專業(yè)能在課程方案設置方面做出適當調(diào)整，滿足基礎教育的新需求；另外一方面，基層教育部門應該聯(lián)合高校力量和企業(yè)力量，提供針對性的機器人師資培訓，為機器人課程的開展提供有效的師資保障。

(四)規(guī)范器材配置，建立機器人標準

相比其他課程包括傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程，機器人課程對設備具有顯著的依賴性，且不論不同廠家對產(chǎn)品質(zhì)量的控制缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標準和功能標準，單就機器人的構(gòu)成要素而言，不同廠家的機器人產(chǎn)品不僅外觀呈異，而且從控制芯片、傳感器、數(shù)據(jù)接口等均有很大差異，若不規(guī)范，則課程內(nèi)容體系的統(tǒng)一設計將無從談起。因此，制定教育機器人的準入標準，是解決機器人普及教育的重要配套措施之一。準入標準不僅要統(tǒng)一相關術(shù)語，統(tǒng)一機器人的最低技術(shù)標準，而且應該要求機器人產(chǎn)品必須能夠滿足機器人課程教學的需要。當然，準入標準應是一個體系化的東西并具有一定的彈性，沒有必要做一刀切的劃分，這一方面源于不同學段使用的機器人對元器件的封裝程度和功能需求不同，另一方面，也應該鼓勵不同廠商不同品牌的多元發(fā)展和良性競爭，擴大學校用戶的選擇面，避免被個別國際品牌所壟斷。有受訪教師特別提出，教育機器人無需追求先進功能，滿足教學需求即可，實際上這也是機器人普及教育與競賽模式的重大區(qū)別，是降低機器人成本提高性價比的一個重要基點，在這一方面，Arduino開源機器人無疑具有性價比的優(yōu)勢，而且有統(tǒng)一的國際標準，有相對成熟的產(chǎn)業(yè)鏈和大量的機器人套件或延伸產(chǎn)品的開發(fā)商。

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[15]McGill, M. M. Learning to Program with Personal Robots: Influences on Student Motivation[J].ACM Transactions On Computing Education,2012,12(1):1-32.

[16]梁耀東.樂高機器人在國小數(shù)學教學的應用[D].屏東:屏東教育大學碩士論文,2010.38.

鐘柏昌：博士，副教授，碩士生導師，研究方向為信息技術(shù)教育、教育研究方法、教育技術(shù)學基礎理論等的研究(zhongbc@163.com)。

張祿：在讀碩士，研究方向為機器人教育。

2015年4月7日

責任編輯：李馨 趙云建

Investigation and Analysis on Robotics Education in Chinese Primary and Secondary Schools

Zhong Baichang, Zhang Lu
(School of Education Science, Nanjing Normal University, Nanjing Jiangsu 210097)

In order to reveal the current situation of robotics education in primary and secondary schools, discover its development demands and obstacles, and provide some suggestions and countermeasures to promote it, we did a survey in the second national exhibition and evaluation on robotics teaching in primary and secondary schools. The results indicate: making robotics into class have become a new expectation; grade 4 and grade 7 are the appropriate starting point for robotics education; the teaching content and method need to regulate and improve; there are enough arguments for students to like and study robotics; the low-cost robotics is suggested; the market of educational robotics is forming and maturing. Some suggests are followed: making top-level design and building robotics curriculum system; researching robotics curriculum and exploring effective teaching; training teacher and improving the quality of teachers; regulating equipment configuration and formulating educational robotics standard.

Robotics Education in Primary and Secondary Schools; Educational Robotics; Open Source Robotics

G434

A

1006—9860(2015)07—0101—07

* 本文系國家社科基金教育學青年項目“多平臺、跨學科、聚類化、重創(chuàng)造的中小學機器人教育研究”(項目編號：CCA130133)的階段性研究成果。