機器人科學教育的實踐探索

摘要：縱觀當今世界，科學教育和人才培養(yǎng)已成為國與國之間競爭的一個焦點，時代要求我們在學習科學教育的基礎上不斷發(fā)展和創(chuàng)新，這點已是世界各國的共識。所以說，中國教育要想跟上世界的步伐，必須要建立一個符合時代要求的科學教育新理念，將科學教育提高到一個新的高度?？茖W教育的重點就是以學生發(fā)展為本，培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新的精神，提高敢于實踐的能力。身為一名學?？萍驾o導員，我深知科學教育的重要性，并一再將現(xiàn)代化的科學技術(shù)引入到中學青少年科技教育的活動中。我校已經(jīng)開展VEX和FLL兩個競賽項目的機器人制作培訓班，機器人科學教育對于中學生而言，是一項很好的科技實踐活動，它將發(fā)明創(chuàng)新、電子信息技術(shù)和動手制作緊密結(jié)合在一起，能讓中學生不僅僅在課堂中受益，更多的是在動手操作過程中學習機器人技術(shù)，培養(yǎng)創(chuàng)造理念，提高團隊意識和科學素質(zhì)，同時也大大提高了學生們的想象空間和實踐應用能力，做到真正的實踐與理論相結(jié)合。

關鍵詞：科學教育；實踐；探索；機器人；創(chuàng)新

一、引言

科學教育的推進，已成為世界各國教育理念中的核心，這要求我們必須要建立一個新的教育理念。學校是培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)造性人才的搖籃，所以我們要從中學生著手，帶領他們探尋未知世界，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新理念，提高它們的科學素養(yǎng)。作為學?？萍驾o導員我一直從事青少年機器人競賽項目的研究，機器人科學教育正是給學生提供了親歷探索未知奧秘的機會，讓他們參與整個過程，從觀察到提問、想象，從學習到自己動手、團隊合作，體驗探索科學的發(fā)展歷程，領悟探索科學的初步的科學知識和能力，為使他們成為具有優(yōu)秀科學素養(yǎng)的學生打下良好的鋪墊。

二、機器人科學教育的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

人類對機器人的幻想和追求已經(jīng)有了5000多年的歷史。從古代的木牛流馬到現(xiàn)代的只能家居機器人，這些都充分說明了我國古代勞動人民的聰明智慧。

到了現(xiàn)代，機器人由于電的出現(xiàn)，電子技術(shù)的發(fā)展，計算機的出現(xiàn)和廣泛使用，便進入了一個新的階段。1962年在美國，第一臺具有現(xiàn)代意義的機器人問世了，人類開始正式研發(fā)機器人輔助人類工作。

從20世紀80年代開始，我國著手這一領域。我國一開始只是知識跟蹤國際先進機器人技術(shù)，而今日，我國在機器人技術(shù)方面已經(jīng)取得了很大的成就。我國目前擁有機器人4000臺左右，這與發(fā)達國家還有一定的距離。為了跟緊科技的步伐，機器人科學教育必須從中小學生抓起，并且希望能夠得以廣發(fā)普及。

三、機器人科學教育存在的問題

1.機器人科學教育的普及性問題。

目前，一方面，機器人科技教育活動只是深入在一些專門的領域，而被中學生關注較少，即使有些學校已經(jīng)涉及了機器人科學教育的活動與實踐，也只是面向一些少數(shù)的精英學生。另一發(fā)面，師資力量薄弱，硬件設施還不齊全，而且學校往往更加在乎的是在比賽中是否可以獲獎，能獲得什么獎項，并不是來吸引更多的中學生來參與機器人科技教育的實踐中來，這便使得在組織普及活動這一方面產(chǎn)生了較為嚴重的漏洞。

2.機器人科學教育的精神性問題。

在一些學校的機器人科技教育的實踐中，我們只是一味地向?qū)W生灌輸科學技術(shù)，而忽視了科技教育思想的滲透，這樣會導致培養(yǎng)出來的學生既缺乏了科學精神，又缺乏了人文精神，雖然有可能知識與表現(xiàn)非常突出，但是意識與精神相對薄弱。

3.機器人科學教育的實踐性問題。

因為受到了各種競賽指揮棒的影響，所以在機器人科學教育實踐活動中，教師過分重視和著力訓練的是學生的應賽能力，而不是引導中學生運用在科技教育中學到的技能去做什么，忽視了學生的創(chuàng)造力的培養(yǎng)，導致中學生在完成任務方面都可以熟練的按時完成，但只是作品的質(zhì)量沒有辦法保證，缺乏科技創(chuàng)新想法，出現(xiàn)了明顯的“不敢想”，“不敢做”的現(xiàn)象。所以，作為教師要更多的去鼓勵中學生發(fā)揚自己的想法，自行搜集材料，自己創(chuàng)作作品。可能起初效果并不是非常令人滿意，但我深信只要堅持，一定能見到意想不到效果，因為這才是讓中學生深入學習和實踐機器人科學教育的目的。

四、機器人科學教育的實施

就機器人科學教育的發(fā)展現(xiàn)狀和新的趨勢而言，我們要想高效的大力宣傳和提倡，要想探索出科學的活動與實踐途徑，我們必須要廣泛普及，不能在任何一個環(huán)節(jié)的細節(jié)上有絲毫馬虎。

1.在學校中成立專門的機器人科學教育組織，并開設相關課程。為了將機器人科學教育更好地落實，學校中成立的相關組織必須采取有力度的宣傳，要用合理的方法引起中學生的興趣，而不是生拉硬拽。而在課程的開設方面，需將其分為核心技術(shù)課程與拓展應用課程兩部分，其中核心課程技術(shù)課程是要小到以市內(nèi)開展的機器人科技競賽活動為基礎，大到以全國乃至全世界的機器人科學技術(shù)為核心進行架構(gòu)，拓展應用課程則需與科技理論相結(jié)合，最后能在在實際中得以應用。

2.機器人科學教育實踐形式需要更進一步的完善。目前，機器人教育科學實踐活動更多是以競賽的形式來開展的，當科技創(chuàng)新實踐活動與競爭掛鉤時，初衷和結(jié)果就會變味，而且迫使受益的人群更多的是少數(shù)精英學生。所以我們除了舉行機器人科技競賽以外，還要多組織各個學校之間的交流，讓學生們談一下自己對科技的理解與心得，從而增進學生團隊合作意識，提高科學知識，提升學生的科學素養(yǎng)。

3.在各個省市多成立一下機器人俱樂部，搭建機器人科學教育資源共享平臺，因為合作往往會讓事情事半功倍。通過俱樂部開展一些關于創(chuàng)新理念的機器人研制和競賽活動，普及機器人科學知識，掌握科學知識和科學方法，培養(yǎng)科學精神和科學思想，鼓勵更多、更廣的人群參與到科技活動中。

五、總結(jié)

中學生時期是學習和價值觀塑造的關鍵時期，將機器人科學教育深入在中學生時期，是為了讓他們更早的了解并熟悉科技創(chuàng)新理念。首先，讓中學生對科技創(chuàng)新有一個認知，并慢慢深入了解。接著，引導中學生對機器人科學教育始終保持一顆好奇心，并希望他們能將自己的興趣愛好轉(zhuǎn)移到機器人科學上來。然后，帶領中學生從學習升華到自己能夠提出更多的原創(chuàng)理論，做出更多的原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)，為將來打下重要的基礎。最后，培養(yǎng)中學生將來能夠成為一個具有科學素養(yǎng)的人，跟上世界科技發(fā)展的腳步，并尋找新方向，在科技領域?qū)崿F(xiàn)跨越，邁向新的高度?？茖W技術(shù)具有世界性、時代性，所以發(fā)展科學技術(shù)必須具有全球視野，把握時代脈搏，期待我國勇于突破，攻堅克難，創(chuàng)造出引領全球潮流的科技成果。

參考文獻：

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作者簡介：鄭鵬程，中學一級教師，2002年8月在庫車實驗中學參加工作，一直從事信息技術(shù)教學，并承擔學?？萍驾o導員工作，輔導學生參加自治區(qū)青少年第13、14、15屆青少年機器人競賽獲得數(shù)次自治區(qū)一、二、三等獎。2016年3月帶領學生參加第一屆西北區(qū)青少年機器人聯(lián)賽暨2016VEX機器人世界錦標賽，VEX機器人工程挑戰(zhàn)賽一等獎。