淺論在中學開展機器人教育的必要性

王麗娟

摘 要： 要促進學生自主發展，必須最大可能創設讓學生參與到自主學習中的情境與氛圍。機器人教育就為學生創設了這樣的情境。機器人教學是一種具有綜合能力的全新教學平臺，既是承載先進教學理念的實踐活動，又可以作為教學服務的工具，在課程整合中大顯身手。機器人教育教學活動中的學習資源和學習情境比常規學科更為廣泛，學習互動更為頻繁，合作學習和教師的引導作用更為明顯。

關鍵詞： 機器人教育 教學形式 深度參與

隨著科技水平的不斷發展，人類社會已由信息時代進入智能時代，機器人的使用范圍已經遍布工廠、超市、商場、醫院、銀行、軍隊等各行各業，甚至已經走入家庭，人們擔心人類工作逐步被機器人取代的同時，社會又面臨高新技術人才的大量渴求。而人才的培養和學校的教育休戚相關，因此，開展機器人教育活動，培養智能技術人才逐漸在各類各級學校廣泛推廣開來。

一、機器人教育發展的現狀

國外機器人發展較早，因此很多國家高度重視機器人教育對社會高新技術和科學的影響和促進作用，機器人教育采取多種多樣的形式開展，既有技術課程或課外活動，又有主題夏令營活動。另外，機器人教育跨學科特點顯著，在美國中小學機器人教育中，已經把機器人教育同其他學科的知識與技能結合起來，高校里更是需要預修若干相關課程。

我國機器人相對起步較晚，但是發展異常迅猛，尤其工業機器人，包括在工程機械大型構件自動化焊接、汽車生產自動化裝配線、全程自動化飲料包裝、數字化倉儲物流等領域的應用，已達到國際先進水平，市場占有率國內領先。

但是在機器人教育方面，明顯滯后于機器人產業化的發展，不同地區對機器人教育的重視程度和普及程度差別很大。機器人教育在選擇課程目標、進行課程設計、選擇課程內容、進行環境配置等方面，還不是很明確和統一。但是由于很多極具影響力的賽事的開展，因此人們對機器人教育的重視程度正在大幅度提高。

二、全新的機器人教育平臺

機器人教育活動是一種具有綜合能力的全新教學平臺，既是承載先進教學理念的教學實踐活動，又可以作為教學服務的工具，在課程整合中大顯身手。

1.全新的教學形式

目前在中學中開展的機器人教學活動主要以校本課程或社團活動的形式出現。因此，與傳統課程相比，它是一門實踐性很強的課程。在“做中學，在玩中學”，課堂以學生為主體，通過教師布置任務，學生以小組為單位直接動手操作，在操作中尋求解決方案。

新課程標準明確指出：“學生是學習的主人。”授之以魚，不如授之以漁。要使學生真正成為“學習的主人”，在教學中就要充分發揮其主體性，就要想方設法調動學生的學習積極性，讓學生主動地學習。機器人教育給了學生更多自主權。教師只是講授機器人搭建的方法，程序設計的方法，而各個任務全靠學生自己完成，這就給學生很多自己發揮的空間。學生要想完成任務，需要小組協作，在交流中進行思維碰撞，想法得到提高，產生創新思維。不會的問題就得主動學習，學習過程中有知識面的拓展，層面的加深，能力的提高。如樂高機器人的很多任務都是讓學生對人類社會的熱點問題進行直接參與，這就要求學生對書本以外的社會知識有所了解，而不是死讀書、讀死書的書呆子，做到國事家事天下事事事關心。讓他們在完成任務的同時感覺到自己是社會的一分子，正在做對社會有意義的事情。

2.機器人教學可為常規學科教學服務

機器人教學可以和信息技術課程一樣，成為常規學科教學的輔助手段。比如，對物理學科來說，很多實驗可以借助機器人進行，讓學生動腦筋用傳感器采集信息，分析數據，從而用不同方法驗證定理的正確性。另外，生物、化學等課程可以借助拼裝機器人的材料讓學生親手搭建元素分子式及DNA的組成，加深理解。

三、機器人教育對自主學習的培養有以下優勢

知識的快速更迭，使得終身學習和自主學習成為時代的主流，自主學習能力對未來學習者來說起著舉足輕重的作用，無論在當前學習階段還是長遠終身學習來講，都是如此，因此，如何培養學生的自主學習能力，是教育工作者不停探尋的目標。培養學生的學習能力，主要靠學生自己“練”而不是老師教。因此必須留給學生更多的自主權，提供更多空間和時間讓他們自主學習。機器人學科恰恰可以為學習者提供這樣的支持。與常規學科相比，具有更多優勢。

1.開放性：機器人教育教學活動中的學習資源和學習情境比常規學科更為廣泛，學習互動更為頻繁，合作學習和教師的引導作用更為明顯。機器人教育還能幫助學習者培養自主學習應具備的能力，培訓其掌握終身學習應該具備的技能，讓學習者在未來發展中更好地適應智能時代和終身學習社會的發展需要。

2.深度參與：沒有了傳統教學目標、過程和人員等方面設置的限制，學習者更能從自己的興趣出發，自我發展，隨時調整學習目標；更愿意主動與同伴和教師交流觀點和經歷，尋找或創造出可能解決今后問題所需的知識。

3.獨立能動性：由于學習者需要自我負責，因此他們比傳統學習者更有可能調控自己對于學習的理解。他們必須自己判斷是否理解準確，是否目標方向把握正確，甚至需要自己尋求可能的學習資源和幫助，從而形成強健的獨立思考能力和合作技巧。

四、開展機器人教育活動的實踐意義

要促進學生自主發展，必須最大可能創設讓學生參與到自主學習中的情境與氛圍。機器人教育就為學生創設了這樣的情境。學生積極參與到學習過程中，對正在學習的東西感興趣并覺得富有挑戰性；他們對正在學習的內容有很強的想繼續進行下去的欲望；每完成一次任務后，他們會在心理上產生極大的滿足感和成就感，從而享受成功帶來的快樂。增強解決問題的自信心，以后再面對挫折時就會有類似經驗。這不僅是實施素質教育、培養創造型人才的需要，還是提高學科教學質量、全面完成教學任務的新思路。

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