幼兒園開展機(jī)器人教育的現(xiàn)狀與組織策略

陳麗苗 甄慧華 夏瑞環(huán)

隨著時(shí)代的發(fā)展，幼兒周圍的事物也在更新變化。機(jī)器人作為多種學(xué)科交互的技術(shù)成果，代表著高新技術(shù)出現(xiàn)在幼兒身邊，成為幼兒熟悉的事物。將機(jī)器人引進(jìn)校園，成為幼兒探索的教學(xué)工具，形成幼兒園機(jī)器人教育，也逐漸成為教育行業(yè)探索的新領(lǐng)域。

一、幼兒園開展機(jī)器人教育的必要性

近年來，中國已經(jīng)不斷營造并形成了勇于創(chuàng)新的良好科學(xué)文化氛圍，取得了一定的科學(xué)成就。然而，我們也應(yīng)該清醒地看到，我們與世界科技強(qiáng)國的要求相比確實(shí)還存在較大的差距，敢于“創(chuàng)造”的科學(xué)文化氛圍仍然需要不斷培育、不斷完善。

面對科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)與實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象，科技創(chuàng)新人才發(fā)展的配套措施不夠等問題，學(xué)前教育階段作為幼兒各種素養(yǎng)培養(yǎng)關(guān)鍵期，更應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)創(chuàng)新教育途徑和方法，從小培養(yǎng)幼兒良好的科學(xué)素養(yǎng)，在幼兒的心靈上“種下”科技夢。

機(jī)器人是高度綜合交叉的智能技術(shù)產(chǎn)物，體現(xiàn)高科技性，能為孩子提供可探索的學(xué)習(xí)載體，符合當(dāng)下幼兒的認(rèn)知需求，是幼兒與時(shí)俱進(jìn)地認(rèn)識世界的好載體之一，是新形勢下幼兒園的重要科學(xué)教育任務(wù)之一。

1.在機(jī)器人教育和氛圍中，培養(yǎng)幼兒愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)，敢于創(chuàng)造的精神和素養(yǎng)。

2.擴(kuò)展了幼兒園科學(xué)領(lǐng)域與時(shí)俱進(jìn)的探究內(nèi)容，讓幼兒科學(xué)探究的領(lǐng)域不再局限于動植物，而是進(jìn)入技術(shù)、操作、探究和創(chuàng)新的層面。

3.通過積木、前編程等機(jī)器人課程的學(xué)習(xí)，幼兒在插、拼、手指滑動的過程中，小肌肉得到鍛煉，精細(xì)動作得到鍛煉。

4.通過學(xué)習(xí)前編程技能，讓幼兒接觸到一些數(shù)學(xué)基本理念，充分感受數(shù)學(xué)、運(yùn)用數(shù)學(xué)，且培養(yǎng)幼兒思維的全面性。

二、幼兒園開展機(jī)器人教育現(xiàn)狀

機(jī)器人教育在國內(nèi)起步較晚，但發(fā)展迅猛。快速發(fā)展必然會面臨著多方面的問題。2017年筆者在教育網(wǎng)上收集、瀏覽、研讀了近40篇國內(nèi)關(guān)于機(jī)器人教育的文章，概括起來，國內(nèi)機(jī)器人教育存在以下問題：

1.商業(yè)化突出，不利于機(jī)器人教育的普及推廣。主要是一些教育機(jī)構(gòu)以課外班、興趣班的形式開展兒童、青少年的機(jī)器人啟蒙教育，存在費(fèi)用高、普及面不廣，并未把機(jī)器人教育作為素質(zhì)教育進(jìn)行普及推廣等問題。

2.機(jī)器人教育的實(shí)施缺乏教育專業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)。主要表現(xiàn)在課程目標(biāo)、內(nèi)容及實(shí)施過程、評價(jià)等均存在重技術(shù)輕素養(yǎng)的現(xiàn)狀。當(dāng)機(jī)器人課程的開發(fā)者主要依靠信息化專業(yè)人員，而缺少真正的教育工作者的參與時(shí)，必然會出現(xiàn)重學(xué)科技術(shù)而忽視教育全面性的問題。所以，目前很多社會教育機(jī)構(gòu)所設(shè)的機(jī)器人課程，或多或少出現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的全面性、適宜性不強(qiáng)，缺少科學(xué)、有效、全面的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等問題，且在教學(xué)方法上多以技能灌輸?shù)男问竭M(jìn)行，在創(chuàng)新和培養(yǎng)綜合的科學(xué)素養(yǎng)方面較為缺乏。

3.當(dāng)前幼兒園課程中開展機(jī)器人教育的極少，多數(shù)幼兒在幼兒園沒有條件接觸機(jī)器人及接受機(jī)器人教育。當(dāng)前，開展機(jī)器人教育主要是小學(xué)、初中、高中，且多數(shù)以第二課堂為主，理工科大學(xué)會作為課程或研究課題等形式開展。但幼兒園課程中開展機(jī)器人教育的情況極少，即多數(shù)幼兒園孩子沒有條件接觸機(jī)器人，接受機(jī)器人教育，無法與時(shí)俱進(jìn)地了解自己生活中的機(jī)器人科學(xué)技術(shù)。

4.將機(jī)器人教育作為幼兒園園本課程開展，在現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料中暫未發(fā)現(xiàn)。筆者發(fā)現(xiàn)，即使有的幼兒園打著“機(jī)器人教育”的口號，也僅是將機(jī)器人作為某個課程的工具，很少出現(xiàn)成體系的幼兒園機(jī)器人課程。

5.教師的機(jī)器人專業(yè)能力不足。據(jù)了解，幼兒園教師的科學(xué)素養(yǎng)普遍不高，對科學(xué)類活動的興趣相對于其他活動偏低，對機(jī)器人這種“周圍環(huán)境中的新生事物”的了解不多，所以開展機(jī)器人教育對于幼兒園教師來說，是一個挑戰(zhàn)。

綜上所述，機(jī)器人教育走進(jìn)幼兒園，是當(dāng)前幼兒園急不可待的改革趨勢之一，面臨的挑戰(zhàn)不少，卻也是值得探索的領(lǐng)域。

三、幼兒園開展機(jī)器人教育的組織策略

要實(shí)現(xiàn)“開展機(jī)器人教育，提高全民科學(xué)素養(yǎng)，從娃娃抓起”這一目標(biāo)，必須優(yōu)化幼兒園機(jī)器人教育的課程組織策略。我園將家長和社會教育機(jī)構(gòu)資源有機(jī)納入幼兒園機(jī)器人教育中，在考慮多數(shù)幼兒的興趣需求、基于理工科大學(xué)機(jī)器人專業(yè)資源的基礎(chǔ)上，探索將機(jī)器人領(lǐng)域與幼兒教育專業(yè)有機(jī)結(jié)合的教育方式，讓機(jī)器人走進(jìn)幼兒園，并初步構(gòu)建機(jī)器人園本課程，形成行之有效的機(jī)器人教育組織策略。

（一）培養(yǎng)興趣，讓幼兒愛上機(jī)器人

興趣是一切創(chuàng)新發(fā)展的動力和基礎(chǔ)。能激發(fā)幼兒興趣的活動，必然是建立在幼兒的需求之上，且氛圍輕松自由，幼兒能順應(yīng)自己的需求，做中學(xué)、玩中學(xué)。而作為教師，在幼兒出現(xiàn)探索需求時(shí)，能及時(shí)提供精神、材料、適時(shí)適宜指導(dǎo)等支持，便可將幼兒的興趣“點(diǎn)燃、蔓延”。

興趣基于探索的需求。如接觸機(jī)器人初期，幼兒在通過圖片觀察、機(jī)器人實(shí)物探索等方式，對機(jī)器人有了大概的了解后，想要自己設(shè)計(jì)機(jī)器人的興趣和欲望也會越來越強(qiáng)烈。于是，教師提供不同的材料，鼓勵幼兒大膽設(shè)計(jì)自己心目中的機(jī)器人。在興趣的驅(qū)動下，幼兒都變成了“機(jī)器人設(shè)計(jì)師”。從設(shè)計(jì)每一個細(xì)小的零件部位到整體到外觀，“設(shè)計(jì)師們”都很認(rèn)真地對待，有的孩子還反復(fù)修改多遍才滿意自己的作品。

興趣在作品展示中更濃郁。分享設(shè)計(jì)圖紙時(shí)，幼兒滔滔不絕地分享設(shè)計(jì)意圖、功能、材料等方面，體現(xiàn)了滿滿的自豪感。自豪感能進(jìn)一步激發(fā)和拓展幼兒的興趣。

興趣在挑戰(zhàn)中升華。當(dāng)幼兒展示了自己的機(jī)器人作品設(shè)計(jì)意圖后，主動向教師表達(dá)了想要讓自己設(shè)計(jì)的機(jī)器人圖紙變成實(shí)物的想法。于是教師和孩子一起收集各種材料，鼓勵幼兒選擇和利用不同的材料拼搭機(jī)器人，有的孩子用雪花片將稿紙上的機(jī)器人呈現(xiàn)出來，有的孩子用積木和廢舊材料制作機(jī)器人，有的孩子用線條在紙上粘貼出機(jī)器人作品。當(dāng)一個個形式各異，且被幼兒賦予各種功能的機(jī)器人，展示在課室的區(qū)域柜上時(shí)，從欣賞自己作品的眼神中，能看到這樣的活動讓幼兒心理獲得極大的成就感。

筆者相信，幼兒每一次獲得的成就感就是培養(yǎng)幼兒愛機(jī)器人、制作機(jī)器人興趣的種子，會深深埋在孩子的心中，成為孩子今后創(chuàng)造真正的機(jī)器人的動力。

（二）制定課程目標(biāo)，明確價(jià)值取向

機(jī)器人教育畢竟不是起源于學(xué)前教育，作為新生事物引進(jìn)幼兒園，在課程目標(biāo)制定方面，必然要圍繞《幼兒園指導(dǎo)綱要》（以下簡稱“《綱要》”）、《3-6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》（以下簡稱“《指南》”），并兼顧幼兒需要、社會生活需要和發(fā)展需要，體現(xiàn)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度等。以機(jī)器人教育的科學(xué)領(lǐng)域目標(biāo)設(shè)定為例，我園在充分了解、挖掘機(jī)器人的價(jià)值后，結(jié)合《指南》中的科學(xué)領(lǐng)域培養(yǎng)目標(biāo)生成機(jī)器人教育目標(biāo)，如圍繞科學(xué)探究目標(biāo)中的“具有初步的探究能力”，機(jī)器人課程的小班級目標(biāo)設(shè)定為“激發(fā)對機(jī)器人的好奇心，有想問、想玩的興趣”、中班級目標(biāo)為“喜歡機(jī)器人，初步感受動手探索帶來的樂趣”、大班級目標(biāo)為“積極主動探索，能動手操作或制作機(jī)器人”。這些目標(biāo)的制定，由淺到深，包括行為目標(biāo)、生成目標(biāo)和表現(xiàn)性目標(biāo)，圍繞科學(xué)教育的核心，符合幼兒發(fā)展需求和教育價(jià)值。

（三）確定教育內(nèi)容，兼顧需求與發(fā)展

教育內(nèi)容既要符合幼兒已有的發(fā)展水平，又要能促進(jìn)幼兒進(jìn)一步發(fā)展的需求，所以，幼兒園機(jī)器人教育內(nèi)容，要基于幼兒園教育的特點(diǎn)選擇適宜的、全面的、基礎(chǔ)的、有趣的、有價(jià)值的。我園圍繞目標(biāo)選擇教育內(nèi)容，并通過獲得開展驗(yàn)證是否受幼兒喜歡，是否能促進(jìn)幼兒的發(fā)展。

1.3-4歲幼兒特點(diǎn)及內(nèi)容選擇

小班幼兒的學(xué)習(xí)以直接興趣和自身需求為主;小肌肉動作尚未較好地發(fā)展，拼、接、插等動作處于初步學(xué)習(xí)中;活動的持久性較低，注意力容易分散;愛模仿。而《指南》中對3-4歲幼兒的科學(xué)領(lǐng)域的探究目標(biāo)定位：“對感興趣的事物能仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)其明顯特征;能用多種感官或動作去探索物體，關(guān)注動作所產(chǎn)生的結(jié)果;能注意物體較明顯的形狀特征，并能用自己的語言描述;能感知物體基本的空間位置與方位，理解上下、前后、里外等方位詞。”幼兒特點(diǎn)及大綱目標(biāo)表明，3-4歲階段主要是培養(yǎng)興趣、觀察能力、幫助幼兒初步了解空間關(guān)系，并愿意用語言描述所見?；诖耍?-4歲幼兒在教育內(nèi)容上選擇程控型機(jī)器人、示教再現(xiàn)型機(jī)器人、智能機(jī)器人作為教學(xué)工具。旨在通過機(jī)器人表演、肢體互動、言語互動等，培養(yǎng)幼兒對機(jī)器人的興趣，為下一步機(jī)器人教育激發(fā)興趣，埋下探究、操作的種子。同時(shí)，在拼插塑膠玩具的游戲、活動中，加強(qiáng)引導(dǎo)，提高幼兒的動手拼插能力和構(gòu)建思維。

2.4-5歲幼兒特點(diǎn)及內(nèi)容選擇

4-5歲幼兒的活動積極性有了明顯增強(qiáng)，操作活動及探索活動是一種比較適宜的學(xué)習(xí)、活動方式;小肌肉動作水平有所發(fā)展，能夠比較熟練地操作和使用一些拼接、穿、插等材料;活動的持久性也相對增加?；诖?，4-5歲幼機(jī)器人教育選用操作型機(jī)器人、程控型機(jī)器人、示教再現(xiàn)型機(jī)器人，鼓勵和引導(dǎo)積木拼接出機(jī)器人外形，采用已編好程序的指令卡遙控操作機(jī)器人。

3.5-6歲幼兒特點(diǎn)及內(nèi)容選擇

5-6歲幼兒自主意識強(qiáng);動作能力漸漸靈活，控制能力明顯增強(qiáng)，能自如地控制手腕，運(yùn)用手指活動，對事物的接收能力強(qiáng);愛學(xué)、好問、有極強(qiáng)的求知欲望;探究意識和試錯能力強(qiáng)，活動的持久性較好?；诖耍?-6歲階段的機(jī)器人教育選用操作型機(jī)器人、程控型機(jī)器人、示教再現(xiàn)型機(jī)器人，通過依次學(xué)習(xí)信號顯示部件（LED）、聲音部件（蜂鳴器）、動力部件（直流馬達(dá)、伺服馬達(dá)）、傳感器部件（接觸傳感器、紅外傳感器、無線電傳感器等）各種部件的原理、應(yīng)用和編程，讓幼兒學(xué)會自己制作一個具備基礎(chǔ)智能的單片機(jī)機(jī)器人。同時(shí)，提供單片機(jī)機(jī)器人的相關(guān)材料，根據(jù)不同幼兒的能力水平和愛好進(jìn)行自選性引導(dǎo)。

同時(shí)，我園圍繞幼兒園科學(xué)領(lǐng)域目標(biāo)，根據(jù)構(gòu)建主義理論及多元智能理論，在借鑒他人機(jī)器人教育內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行增、刪、改、優(yōu)，構(gòu)建機(jī)器人園本課程，讓教育內(nèi)容更加全面和科學(xué)。

（四）教育途徑多樣化，有效實(shí)施落實(shí)

幼兒園機(jī)器人教育途徑有游戲活動、活動區(qū)活動、主題探索活動及其他活動等形式，這些教育途徑貫穿于幼兒的一日生活中。當(dāng)然，不管任何活動形式，核心目標(biāo)不在于機(jī)器人專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，而在于科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。所以，各類活動的實(shí)施盡可能圍繞以下流程開展：一是創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)幼兒觀察、發(fā)現(xiàn)問題;二是鼓勵幼兒進(jìn)行猜想與假設(shè)，并說明理由;三是引導(dǎo)幼兒觀察和實(shí)操驗(yàn)證;支持和引導(dǎo)幼兒得出結(jié)論，形成解釋;四是鼓勵并為幼兒提供機(jī)會進(jìn)行交流。通過這些相對固定的活動流程，讓培養(yǎng)幼兒科學(xué)素養(yǎng)的活動更加有效。

如開展機(jī)器人編程集體教學(xué)活動“無人駕駛車”，教師先進(jìn)行情景導(dǎo)入，激發(fā)幼兒對自動駕駛的興趣。接著提出問題：從家（A點(diǎn)）到上班的地方（B點(diǎn)），每輛汽車走的距離是一樣的嗎？鼓勵幼兒進(jìn)行驗(yàn)證，先將自己“變成”智能機(jī)器人，按照自己的想法從A點(diǎn)到B點(diǎn)。教師用粉筆將幼兒“智能汽車”的運(yùn)動軌跡畫出來，并引導(dǎo)幼兒思考，怎樣知道不同的運(yùn)動軌跡走的距離是否相同。幼兒進(jìn)行猜測，有的猜測直線距離最近，有的猜測S線距離近，于是教師提供了繩子、軟尺子、直尺等，幼兒測量、驗(yàn)證。接著教師鼓勵幼兒通過機(jī)器人軟件編程，計(jì)算從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用的時(shí)間，開始幼兒沒有考慮時(shí)速問題，認(rèn)為只要先到B點(diǎn)，就是距離近，于是教師又請幼兒進(jìn)行第二輪的操作。在多次操作中，有的幼兒發(fā)現(xiàn)了問題，提出速度要“一樣快”。在修正錯誤后，終于解決了問題。

在其他形式的活動中，教師也盡量讓活動能滿足幼兒通過猜測、驗(yàn)證、形成認(rèn)知或了解現(xiàn)象，促使幼兒的科學(xué)素養(yǎng)得到了培養(yǎng)。

（五）創(chuàng)設(shè)教育環(huán)境，營造良好氛圍

良好的教育環(huán)境包括精神環(huán)境和物質(zhì)環(huán)境，環(huán)境對教育的影響直接影響教育的效果。開展機(jī)器人教育時(shí)，教師圍繞主題，創(chuàng)設(shè)機(jī)器人環(huán)境，包括主題墻飾、主題區(qū)域及材料等，為幼兒提供可玩耍、可操作、可分享的環(huán)境氛圍，同時(shí)，調(diào)整角色定位，成為孩子學(xué)習(xí)和探索中的合作伙伴和支持者，讓教育環(huán)境更能促進(jìn)幼兒學(xué)習(xí)和發(fā)展。如創(chuàng)設(shè)“機(jī)器人設(shè)計(jì)院”，讓幼兒動手設(shè)計(jì)機(jī)器人制作圖紙;創(chuàng)設(shè)“機(jī)器人拼裝樂園”，幼兒可以根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙選擇材料進(jìn)行拼砌等，制作機(jī)器人;創(chuàng)設(shè)“機(jī)器人展覽館”，小設(shè)計(jì)師拼砌好機(jī)器人后，向其他小朋友介紹自己的設(shè)計(jì)成果，接受其他小朋友的提問，幼兒在一問一答的過程中，不斷修正并完善機(jī)器人設(shè)計(jì);創(chuàng)設(shè)“機(jī)器人智能加工廠”，幼兒可嘗試將制作的機(jī)器人安裝在可編程的電動設(shè)備上，幼兒要解決如何將自制的機(jī)器人安裝在電動設(shè)備上，并使用軟件編程，讓機(jī)器人按自己的指令動起來等問題。

在營造良好的幼兒園物質(zhì)環(huán)境的同時(shí)，幼兒園還舉辦親子科技節(jié)，通過親子制作機(jī)器人作品、模仿機(jī)器人表演，家長進(jìn)課堂開展機(jī)器人教學(xué)活動等方式，家園合作，營造“人人愛機(jī)器人，制作機(jī)器人”的科技氛圍。良好的教育環(huán)境，家園合作的教育氛圍，讓機(jī)器人教育更深入幼兒心。

綜上所述，幼兒園開展機(jī)器人教育，既要體現(xiàn)機(jī)器人在教育中的特色，教育活動目標(biāo)也要以《幼兒園工作規(guī)程》和《綱要》所提出的各領(lǐng)域目標(biāo)為指導(dǎo)，結(jié)合幼兒的發(fā)展水平、經(jīng)驗(yàn)和需要來確定，活動的組織形式更不能違背幼兒的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，才能最大化發(fā)揮機(jī)器人在幼兒園教育中的價(jià)值，在機(jī)器人教育中培養(yǎng)幼兒的愛科學(xué)、樂探索、敢創(chuàng)造的精神，培養(yǎng)新時(shí)代幼兒的科學(xué)素養(yǎng)。

責(zé)任編輯 朱守鋰