推進(jìn)機(jī)器人教育：背景、定位及可能路徑

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(kāi)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(lái)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(shuō)，機(jī)器人教育在創(chuàng)新人才培養(yǎng)上擁有無(wú)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(lái)。然而，無(wú)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(lái)，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(kāi)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(lái)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(kāi)展人工智能普及教育。換句話說(shuō)，智能時(shí)代的人才培養(yǎng)要以中小學(xué)開(kāi)展普及教育為契機(jī)。毫無(wú)疑問(wèn)，機(jī)器人教育是當(dāng)前中小學(xué)開(kāi)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(kāi)源運(yùn)動(dòng)提供了精神引領(lǐng)與技術(shù)支持

開(kāi)源運(yùn)動(dòng)是開(kāi)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(kāi)放源代碼、信息共享和自由使用[4]。開(kāi)源運(yùn)動(dòng)追求自由、分享的理念，其背后體現(xiàn)了一種開(kāi)放精神。在全球化進(jìn)程中，“開(kāi)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)。可以說(shuō)，開(kāi)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(kāi)放創(chuàng)新的理念，讓學(xué)生體驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的快樂(lè)和分享學(xué)習(xí)中的收獲。目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的開(kāi)源硬件開(kāi)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(kāi)源硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)有Arduino、樹(shù)莓派等，這些開(kāi)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(kāi)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(lái)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(kāi)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(shù)莓派等開(kāi)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(shuō)，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(lái)，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(mén)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(guò)跨學(xué)科整合來(lái)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(lái)解決真實(shí)問(wèn)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(lái)解決實(shí)際問(wèn)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(lái)，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(wèn)題。核心素養(yǎng)也許是回答該問(wèn)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(lái)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(wèn)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(guò)解決實(shí)際問(wèn)題來(lái)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(wèn)題和提出問(wèn)題，并制定合理的解決方案，通過(guò)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(shuō)，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(lái)，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(wèn)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(guò)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(shù)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(wèn)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(lái)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(wèn)題出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)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(lái)解決問(wèn)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。可以說(shuō)，機(jī)器人教育在解決基礎(chǔ)教育課程改革相關(guān)問(wèn)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(lái)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(lái)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(lái)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(guò)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(kāi)發(fā)趣味性學(xué)習(xí)課程方面擁有巨大潛能[17]。近年來(lái)，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(guò)程中仍面臨諸多問(wèn)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(lái)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(kāi)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(mén)等問(wèn)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(kāi)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(mén)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(mén)應(yīng)積極發(fā)揮教研和統(tǒng)籌的功能，開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(lái)設(shè)計(jì)和開(kāi)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(kāi)合作，在課程開(kāi)發(fā)方面進(jìn)行深度交流，并以開(kāi)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(shuō)，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(kāi)源節(jié)流、因地制宜的建設(shè)理念。其一，學(xué)?？梢岳^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(lái)積極開(kāi)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(kāi)源機(jī)器人硬件。比如，受到一線教師歡迎的Arduino開(kāi)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(kāi)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(shū)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(lái)講，示范點(diǎn)要積極與科研院所和企業(yè)展開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(guò)程中，難免會(huì)遇到各種問(wèn)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(xiě)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(lái)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(wàn)！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(kāi)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(kāi)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(wèn)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(lái)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(lái)，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(kāi)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(kāi)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(kāi)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）