淺論在中學(xué)開展機(jī)器人教育的必要性

王麗娟

摘 要： 要促進(jìn)學(xué)生自主發(fā)展，必須最大可能創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生參與到自主學(xué)習(xí)中的情境與氛圍。機(jī)器人教育就為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了這樣的情境。機(jī)器人教學(xué)是一種具有綜合能力的全新教學(xué)平臺(tái)，既是承載先進(jìn)教學(xué)理念的實(shí)踐活動(dòng)，又可以作為教學(xué)服務(wù)的工具，在課程整合中大顯身手。機(jī)器人教育教學(xué)活動(dòng)中的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)情境比常規(guī)學(xué)科更為廣泛，學(xué)習(xí)互動(dòng)更為頻繁，合作學(xué)習(xí)和教師的引導(dǎo)作用更為明顯。

關(guān)鍵詞： 機(jī)器人教育 教學(xué)形式 深度參與

隨著科技水平的不斷發(fā)展，人類社會(huì)已由信息時(shí)代進(jìn)入智能時(shí)代，機(jī)器人的使用范圍已經(jīng)遍布工廠、超市、商場(chǎng)、醫(yī)院、銀行、軍隊(duì)等各行各業(yè)，甚至已經(jīng)走入家庭，人們擔(dān)心人類工作逐步被機(jī)器人取代的同時(shí)，社會(huì)又面臨高新技術(shù)人才的大量渴求。而人才的培養(yǎng)和學(xué)校的教育休戚相關(guān)，因此，開展機(jī)器人教育活動(dòng)，培養(yǎng)智能技術(shù)人才逐漸在各類各級(jí)學(xué)校廣泛推廣開來(lái)。

一、機(jī)器人教育發(fā)展的現(xiàn)狀

國(guó)外機(jī)器人發(fā)展較早，因此很多國(guó)家高度重視機(jī)器人教育對(duì)社會(huì)高新技術(shù)和科學(xué)的影響和促進(jìn)作用，機(jī)器人教育采取多種多樣的形式開展，既有技術(shù)課程或課外活動(dòng)，又有主題夏令營(yíng)活動(dòng)。另外，機(jī)器人教育跨學(xué)科特點(diǎn)顯著，在美國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育中，已經(jīng)把機(jī)器人教育同其他學(xué)科的知識(shí)與技能結(jié)合起來(lái)，高校里更是需要預(yù)修若干相關(guān)課程。

我國(guó)機(jī)器人相對(duì)起步較晚，但是發(fā)展異常迅猛，尤其工業(yè)機(jī)器人，包括在工程機(jī)械大型構(gòu)件自動(dòng)化焊接、汽車生產(chǎn)自動(dòng)化裝配線、全程自動(dòng)化飲料包裝、數(shù)字化倉(cāng)儲(chǔ)物流等領(lǐng)域的應(yīng)用，已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，市場(chǎng)占有率國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。

但是在機(jī)器人教育方面，明顯滯后于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，不同地區(qū)對(duì)機(jī)器人教育的重視程度和普及程度差別很大。機(jī)器人教育在選擇課程目標(biāo)、進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、選擇課程內(nèi)容、進(jìn)行環(huán)境配置等方面，還不是很明確和統(tǒng)一。但是由于很多極具影響力的賽事的開展，因此人們對(duì)機(jī)器人教育的重視程度正在大幅度提高。

二、全新的機(jī)器人教育平臺(tái)

機(jī)器人教育活動(dòng)是一種具有綜合能力的全新教學(xué)平臺(tái)，既是承載先進(jìn)教學(xué)理念的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，又可以作為教學(xué)服務(wù)的工具，在課程整合中大顯身手。

1.全新的教學(xué)形式

目前在中學(xué)中開展的機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)主要以校本課程或社團(tuán)活動(dòng)的形式出現(xiàn)。因此，與傳統(tǒng)課程相比，它是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。在“做中學(xué)，在玩中學(xué)”，課堂以學(xué)生為主體，通過(guò)教師布置任務(wù)，學(xué)生以小組為單位直接動(dòng)手操作，在操作中尋求解決方案。

新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出：“學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人?！笔谥贼~，不如授之以漁。要使學(xué)生真正成為“學(xué)習(xí)的主人”，在教學(xué)中就要充分發(fā)揮其主體性，就要想方設(shè)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)。機(jī)器人教育給了學(xué)生更多自主權(quán)。教師只是講授機(jī)器人搭建的方法，程序設(shè)計(jì)的方法，而各個(gè)任務(wù)全靠學(xué)生自己完成，這就給學(xué)生很多自己發(fā)揮的空間。學(xué)生要想完成任務(wù)，需要小組協(xié)作，在交流中進(jìn)行思維碰撞，想法得到提高，產(chǎn)生創(chuàng)新思維。不會(huì)的問(wèn)題就得主動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過(guò)程中有知識(shí)面的拓展，層面的加深，能力的提高。如樂(lè)高機(jī)器人的很多任務(wù)都是讓學(xué)生對(duì)人類社會(huì)的熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行直接參與，這就要求學(xué)生對(duì)書本以外的社會(huì)知識(shí)有所了解，而不是死讀書、讀死書的書呆子，做到國(guó)事家事天下事事事關(guān)心。讓他們?cè)谕瓿扇蝿?wù)的同時(shí)感覺到自己是社會(huì)的一分子，正在做對(duì)社會(huì)有意義的事情。

2.機(jī)器人教學(xué)可為常規(guī)學(xué)科教學(xué)服務(wù)

機(jī)器人教學(xué)可以和信息技術(shù)課程一樣，成為常規(guī)學(xué)科教學(xué)的輔助手段。比如，對(duì)物理學(xué)科來(lái)說(shuō)，很多實(shí)驗(yàn)可以借助機(jī)器人進(jìn)行，讓學(xué)生動(dòng)腦筋用傳感器采集信息，分析數(shù)據(jù)，從而用不同方法驗(yàn)證定理的正確性。另外，生物、化學(xué)等課程可以借助拼裝機(jī)器人的材料讓學(xué)生親手搭建元素分子式及DNA的組成，加深理解。

三、機(jī)器人教育對(duì)自主學(xué)習(xí)的培養(yǎng)有以下優(yōu)勢(shì)

知識(shí)的快速更迭，使得終身學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)成為時(shí)代的主流，自主學(xué)習(xí)能力對(duì)未來(lái)學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)起著舉足輕重的作用，無(wú)論在當(dāng)前學(xué)習(xí)階段還是長(zhǎng)遠(yuǎn)終身學(xué)習(xí)來(lái)講，都是如此，因此，如何培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，是教育工作者不停探尋的目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，主要靠學(xué)生自己“練”而不是老師教。因此必須留給學(xué)生更多的自主權(quán)，提供更多空間和時(shí)間讓他們自主學(xué)習(xí)。機(jī)器人學(xué)科恰恰可以為學(xué)習(xí)者提供這樣的支持。與常規(guī)學(xué)科相比，具有更多優(yōu)勢(shì)。

1.開放性：機(jī)器人教育教學(xué)活動(dòng)中的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)情境比常規(guī)學(xué)科更為廣泛，學(xué)習(xí)互動(dòng)更為頻繁，合作學(xué)習(xí)和教師的引導(dǎo)作用更為明顯。機(jī)器人教育還能幫助學(xué)習(xí)者培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)應(yīng)具備的能力，培訓(xùn)其掌握終身學(xué)習(xí)應(yīng)該具備的技能，讓學(xué)習(xí)者在未來(lái)發(fā)展中更好地適應(yīng)智能時(shí)代和終身學(xué)習(xí)社會(huì)的發(fā)展需要。

2.深度參與：沒有了傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)、過(guò)程和人員等方面設(shè)置的限制，學(xué)習(xí)者更能從自己的興趣出發(fā)，自我發(fā)展，隨時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)目標(biāo)；更愿意主動(dòng)與同伴和教師交流觀點(diǎn)和經(jīng)歷，尋找或創(chuàng)造出可能解決今后問(wèn)題所需的知識(shí)。

3.獨(dú)立能動(dòng)性：由于學(xué)習(xí)者需要自我負(fù)責(zé)，因此他們比傳統(tǒng)學(xué)習(xí)者更有可能調(diào)控自己對(duì)于學(xué)習(xí)的理解。他們必須自己判斷是否理解準(zhǔn)確，是否目標(biāo)方向把握正確，甚至需要自己尋求可能的學(xué)習(xí)資源和幫助，從而形成強(qiáng)健的獨(dú)立思考能力和合作技巧。

四、開展機(jī)器人教育活動(dòng)的實(shí)踐意義

要促進(jìn)學(xué)生自主發(fā)展，必須最大可能創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生參與到自主學(xué)習(xí)中的情境與氛圍。機(jī)器人教育就為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了這樣的情境。學(xué)生積極參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)正在學(xué)習(xí)的東西感興趣并覺得富有挑戰(zhàn)性；他們對(duì)正在學(xué)習(xí)的內(nèi)容有很強(qiáng)的想繼續(xù)進(jìn)行下去的欲望；每完成一次任務(wù)后，他們會(huì)在心理上產(chǎn)生極大的滿足感和成就感，從而享受成功帶來(lái)的快樂(lè)。增強(qiáng)解決問(wèn)題的自信心，以后再面對(duì)挫折時(shí)就會(huì)有類似經(jīng)驗(yàn)。這不僅是實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的需要，還是提高學(xué)科教學(xué)質(zhì)量、全面完成教學(xué)任務(wù)的新思路。

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