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展和創新，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。科學教育的重點就是以學生發展為本，培養學生勇于創新的精神，提高敢于實踐的能力。身為一名學校科技輔導員，我深知科學教育的重要性，并一再將現代化的科學技術引入到中學青少年科技教育的活動中。我校已經開展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，它將發明創新、電子信息技術和動手制作緊密結合在一起，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，培養創造理念，提高團隊意識和科學素質，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合。

關鍵詞：科學教育；實踐；探索；機器人；創新

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。學校是培養高素質的創造性人才的搖籃，所以我們要從中學生著手，帶領他們探尋未知世界，培養他們的創新理念，提高它們的科學素養。作為學校科技輔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秀科學素養的學生打下良好的鋪墊。

二、機器人科學教育的發展歷程與現狀

人類對機器人的幻想和追求已經有了5000多年的歷史。從古代的木牛流馬到現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。

到了現代，機器人由于電的出現，電子技術的發展，計算機的出現和廣泛使用，便進入了一個新的階段。1962年在美國，第一臺具有現代意義的機器人問世了，人類開始正式研發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，而今日，我國在機器人技術方面已經取得了很大的成就。我國目前擁有機器人4000臺左右，這與發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的精英學生。另一發面，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，我們只是一味地向學生灌輸科學技術，而忽視了科技教育思想的滲透，這樣會導致培養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，忽視了學生的創造力的培養，導致中學生在完成任務方面都可以熟練的按時完成，但只是作品的質量沒有辦法保證，缺乏科技創新想法，出現了明顯的“不敢想”，“不敢做”的現象。所以，作為教師要更多的去鼓勵中學生發揚自己的想法，自行搜集材料，自己創作作品。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展現狀和新的趨勢而言，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，不能在任何一個環節的細節上有絲毫馬虎。

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課程與拓展應用課程兩部分，其中核心課程技術課程是要小到以市內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為核心進行架構，拓展應用課程則需與科技理論相結合，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，當科技創新實踐活動與競爭掛鉤時，初衷和結果就會變味，而且迫使受益的人群更多的是少數精英學生。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。

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

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新理念。首先，讓中學生對科技創新有一個認知，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理論，做出更多的原創發現，為將來打下重要的基礎。最后，培養中學生將來能夠成為一個具有科學素養的人，跟上世界科技發展的腳步，并尋找新方向，在科技領域實現跨越，邁向新的高度。科學技術具有世界性、時代性，所以發展科學技術必須具有全球視野，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，一直從事信息技術教學，并承擔學校科技輔導員工作，輔導學生參加自治區青少年第13、14、15屆青少年機器人競賽獲得數次自治區一、二、三等獎。2016年3月帶領學生參加第一屆西北區青少年機器人聯賽暨2016VEX機器人世界錦標賽，VEX機器人工程挑戰賽一等獎。