机器人为何在中小学不断闪现？

 

——对中小学机器人教育的观察与思考

全国中小学计算机教育研究中心上海部　黄钢 

　　虽然机器人教育还是一个新生事物，但它借助对学生创新能力培养的独特优势迅速崛起。一些地方和学校开始将机器人知识引入课堂，越来越多的企业开始涉足机器人设计生产领域，参加全国青少年机器人大赛的队伍更是以千计。 

 

　　然而伴随着机器人教育的发展，也出现了一些值得我们关注的问题：机器人教育不是着眼于学生的发展，而是只顾学校脸上贴金；机器人比赛也成了商家较量的战场…… 

 

　　前不久，笔者在苏州参加了一次内容为如何在中小学开展机器人教育的研讨会。会上，来自全国各地的相关教师、教科研人员和生产机器人的厂家代表，在为什么要在中小学开展机器人教育、机器人教育教什么和怎么教等问题上展开讨论，其中不乏真知灼见。 

 

　　笔者以为有必要花些笔墨，重议一下会上的研讨情况，这不仅会让更多的人认识到机器人内容作为中小学信息技术课程的扩充是可行的，更希冀我国的中小学机器人教育有个比较好的起步。 

 

　　机器人教育方兴未艾 

 

　　真正将机器人内容列入中小学教育活动，在我国是近四五年的事，但其发展很快。首届全国青少年机器人大赛举办时，只有十几所中小学组队参赛，而目前每届参赛队伍都在千支以上。原来只有国内比赛，现在已有许多中小学校走出国门，参加形式多样和内容各异的机器人赛事。有资料表明，我国小选手参加国外比赛的总体成绩还算不错，这或许可以说明，我国的中小学机器人教育起步是不算晚的。 

 

　　机器人教育活动原来只限在科技站、少年宫里进行，现在已发展到学校，还走进了课堂。北京市东城区已将机器人知识作为信息技术学科教育内容列入课表，哈尔滨市也有了将机器人教育引入学校的设想。首都师大已在培养专业方向为机器人教育的硕士研究生。从国内提供机器人教育设备的设计单位和生产厂家来看，有影响的教育机器人生产厂家目前已超过10家，还有更多的企业已准备介入到此领域里来。这些企业的技术和技术人才的储备也发生着变化，光笔者现在认识的从事教育机器人开发的博士就有五六位。所有这些信息都昭示着这样一幅图景，我国中小学机器人教育在今后的日子里会更趋活跃，将有一个很大的发展。这也是与会者的一致感受。 

 

　　机器人教育好处多多 

 

　　虽然新的技术课程标准已列入机器人内容，但因为经费、教师、场地的缘故，机器人教育在我国中小学还未普及。不过从已开展机器人教育的中小学的情况看，这一活动确实好处很多。 

 

　　机器人知识的教学可以使信息技术课程更完善。现在一说到信息的获取、加工和发布，大多数教师和学生马上会想到上网查找信息，用计算机进行文字、表格或图像视频等的处理，现用大多数信息技术教材上写的也是这些内容。随着信息技术应用领域的不断扩大，许多教师已经意识到，向学生传播信息技术，只讲书上现有的内容肯定是不完整的。网上信息只是信息呈现的一种方式，且大多是已经过人们加工处理后的信息。自然界信息的存在更多的是通过光、声等形式显现的。通过机器人知识的学习，学生就掌握了更多的获取信息的手段，当然也就可能了解和掌握更多的除网络和计算机以外的信息加工和处理的知识、方法和能力。这些认识上的进步既体现着教育发展的与时俱进，也符合时代前进的必然。 

 

　　在具体研究机器人教育时，我们完全可以运用新课程评价标准，即以知识与技能、过程与方法和态度价值观的三个维度来确定机器人教育的价值和意义。这里通过会上展示的一些案例加以剖析。 

 

　　案例一：如何让学生体验和认同创新的过程和创新的价值。在为学生设计“机器人过障碍”这一活动时，制定的规则是机器人每找到一个障碍物可以得2分，而找到障碍物后，需学生为机器人设计一个“动作”，表示机器人发现了障碍物。“动作”具体表现由学生自行设计，可叫、可转、可唱、也可舞蹈，规则不作要求。设计的“动作”越符合障碍物所在地实际场景，越有创意，得分越高。这项设计的分值可在2～10分之间。这是个开放题，需要考察学生的观察力、想象力、应变能力，还有编程知识、动手能力等。从分值设置看，明显是教师在鼓励学生进行创新。 

 

　　案例二：有一学生眼看自己的机器人要从“高坡”上摔下来，疾步上前张手候在“坡下”，及时接住掉落的机器人。看到眼前这一幕，指导教师感概地说：“这些孩子可都是在家里‘见了油瓶倒都不扶’的小皇帝啊！” 

 

　　案例三：一位教师介绍：“在机器人活动中，学生花费的脑力和精力是惊人的，平日里要让机器人完成一个复杂的任务，学生往往会花上几天时间，这很锻炼人的意志。参加比赛时，大多数孩子很难真正得到一个预想的好结局，因为制约机器人运动的因素有很多，也就是说大多数学生经常是以失败为结局的。但看到他们失败后表现出的那种不服输的倔强和表示有机会还要重返赛场的神情，你会毫不犹豫地承认机器人活动带给孩子心灵上的震荡是如此强烈。而一旦获胜，在胜利的那一刻，学生会手摆“V”字，兴奋不已。针对眼下大家都在议论的现在的学生不会笑的话题，我们真得要自问一下：我们想过怎样给学生酣畅大笑的机会了吗？” 

 

　　机器人教育的引入，不仅是信息技术课程建设和发展的自身需要，而且这类活动只要组织好，学生是*喜欢的。机器人教育这一平台完全可以成为其他课程无法替代的培养学生创新能力和给学生更多精神体验的上乘场所。 

 

　　机器人教育拒绝歪路 

 

　　虽然机器人教育好处多多，但其中存在的一些问题已引起人们的关注。在会上，代表们议论较多的一个话题是应该迅速和有力阻止不正确的意识、不规范的行为对中小学机器人教育可能带来的侵蚀。 

 

　　中小学机器人教育发展的首要消极因素来自功利主义。很多教机器人课的教师反映，他们的压力很大。学校领导决定投资机器人项目的目的不是看这一活动会给学生的成长带来些什么，而是看比赛中能出什么样的成绩，能否为学校“争门面”。当然校长们也有压力，因为社会、家长看重的往往也是这一点。某校前年买了几台机器人，当年比赛成绩不理想，来年就连正常的机器人活动必需的零配件也不给买了，眼下更是学校机房的仓库里多了一堆睡大觉的机器人。一位热心这方面活动的教师希望学校适当给一点时间外出观摩，校长回答很干脆：“人家学校比赛有那么多的好成绩，区里又给经费、又给好教师，你去看也是白搭。”一谈及此事，这位教师心情就很郁闷。 

 

　　机器人教育围绕厂家的产品转，这是眼下此项活动中的*二怪。本来机器人教育的目的是为了提高学生兴趣、开发学生智力和培养学生创新精神。从这一目标出发，设计活动时本应尽量考虑减低机器人功能或场地可能对活动带来的制约和影响，*大程度地发挥学生创造力、想象力和动手能力。有时实际情况恰恰相反：我家设计的游戏规则，让你家的机器人“望洋兴叹”；你家对设备的要求，使我家的机器人“动弹不得”。一句话，要想大家参加，各家产品都必须买。 

 

　　名义是孩子活动，实际是厂家参赛；面上是比学生聪明，暗中要显教师法力。为了出好成绩，不在提高学生机器人应用能力、水平上下工夫，而是设法提前刺探评比规则和场地布置，不断通过提高器件精度，又是增大电池容量，又是预先编制程序。再看学生，一旦上场，其智慧仅仅表现在按一下机器人的启动开关。称这种举动的后果将会危害学生一生，绝非是危言耸听。 

 

　　尽管这些只是个别现象，但我们仍然要防微杜渐，更应想办法努力将这些机器人教育过程中的消极因素的影响减轻到*低，只有这样，这项教育的作用才会得到发挥和光大。 

 

　　机器人教育一路走好 

 

　　针对中小学机器人教育，代表们也提出许多好的建议和措施，比如进行教学观摩课的交流、开展一些教师的机器人活动的创新设计比赛、鼓励写机器人教育的专题文章，这些做法很有必要。 

 

　　笔者以为，当前要做的首先应是大力宣传中小学机器人教育的意义和这项活动对学生成长的作用，有关部门要加强对基层和学校的指导，使他们正确处理好机器人活动中普及和提高的关系。二是应多设计一些面向广大热爱机器人活动的青少年且有利于机器人教育普及的活动，真正使竞赛这类活动形式成为推动中小学机器人教育普及的助推剂。目前的中小学机器人教育与当年计算机教育刚起步时的情景很相似，也是处在缺机少人无经验的状态。当年由安徽芜湖市创建的“一个中心辐射周围若干学校”、吉林省的“计算机大篷车下乡”等为计算机教育迅速普及和使设备投资效益大大提高的做法和经验，在今天看来还有借鉴的价值。 

 

　　此外还应加强教师培训。眼下机器人课程教师的培训主要由生产机器人的公司解决，现在看来局限性很大。我们可以向高校和研究单位借点培训力量，使培训工作迈上一个新的台阶。 

 

　　总之，中小学机器人教育现在还属起步阶段，但愿它一路走好。(全国中小学计算机教育研究中心上海部　黄钢)