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樂高機器人教育與體驗教學法的融合

2017-06-20 05:02王雪雁楊冬梅
教育教學論壇 2017年24期
關鍵詞:樂高教學法機器人

王雪雁+楊冬梅

(1.北京信息科技大學 機電工程學院,北京 100192;2.北京信息科技大學 機械設計與CAD實驗室,北京 100192)

摘要:教育已不再是看重傳授知識的事實,而是注重事實本身帶給人的感受、體驗和創(chuàng)造。教書是一門藝術,融親身體驗于樂高機器人教育之中,增加互動性、提高教學效果,是目前國際上培養(yǎng)和挖掘科技人才的最佳捷徑。教育的最高境界已不只是古人所云:“師者,所以傳道,授業(yè),解惑也?!倍且⒅貙W習內容的價值性、學習過程中的投入與體驗,以及馳騁于教與學之間的美好感受。從樂高機器人教育與體驗教學法的融合中借鑒、探討優(yōu)化的教學法是開發(fā)教育潛能、培養(yǎng)科技人才、達到科教興國的一種新策略。

關鍵詞:樂高機器人;體驗教學法

中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)24-0132-03

一、引言

有200多項發(fā)明的美國國家工程學院院士狄恩·卡門(Dean Kamen)正在用科學改變著人們的生活方式。比如,可以上下樓梯的輪椅(iBOT)、平衡車(Segway)、腦控假肢(Luke Arm)、可隨身攜帶的胰島素泵、手提式的洗腎機器等廣為人知的發(fā)明都是他的杰作。為了鼓勵人們用科技改變世界、造福人類,1986年,他成立了一個科學營“SEE互動學習中心”,讓學生有機會接觸最新的科技。為了激勵青少年追求科學、技術、工程和數學領域機遇,同時也為了使青少年建立自信、獲取知識和培養(yǎng)生活技能,1989年,他又成立了一家非盈利性的公共慈善機構“FIRST(For Inspiration and Recognition of Science and Technology)組織”,每年舉辦全國性的機器人比賽,激勵參賽的青少年創(chuàng)造復雜的機器人,并從創(chuàng)造與實驗中求進步。1998年,美國FIRST機構和丹麥樂高(LEGO)集團合作主辦每年一次的國際性機器人比賽,暨FLL(FIRST LEGO League)世界錦標賽。2003年,樂高機器人教育(LEGO MINDSTORMS EDUCATION)被引進中國。它針對9—16歲的孩子,打破我國傳統(tǒng)的教學模式,在教練和輔導員的指導下,讓孩子們自己努力地去尋找問題的解決方案,其過程就是一種體驗。其核心理念就是讓孩子用一種本質上較為個人化的方式來度過一段時間,并從中獲得一系列可記憶事件。樂高機器人教育與體驗教學法的融合是挖掘潛力、實踐創(chuàng)造和科技興國的有效方法,也是促使我國教育改革的有利的經驗借鑒。

二、激發(fā)創(chuàng)造潛力、促進科技興國

樂高機器人教育進入我國以來,其目的就是從兒童開始激發(fā)科技興趣和創(chuàng)造潛力,從而促進我國科學技術的興旺與發(fā)展。樂高機器人教育已不再是枯燥的科技知識學習或普及,它強調的是解決方案(Solution),就是針對某些已經體現出的,或者可以預期的問題、不足、缺陷、需求等,所提出的一個解決整體問題的方案(建議書、計劃表),同時能夠確保加以有效的執(zhí)行。它是一種體驗的教學體系。體驗類型有四種——娛樂、教育、逃避、審美——而事實上最好的體驗包含了所有這些部分。其中第二類教育體驗是指使人能在事件發(fā)生的過程中獲得知識。它與娛樂體驗不同,在娛樂體驗中人們被動地受到吸引;而對于教育體驗而言,人們?yōu)榱双@得某種知識技能而主動地參與到一項活動中。同樣,體驗教學法與樂高機器人教育內涵及外延的延伸,使得樂高機器人教育已不再是看重教育的事實,而是注重事實本身帶給人的感受與體驗。比如,圍繞樂高機器人世界錦標賽設計的教學內容,是從一個樂高機器人學習思想、一個地點和所構思的一種觀念狀態(tài),從一個誘人的故事任務開始,重復出現該題目相關的各種變化,使之成為一種獨特的風格,而根據孩子們的興趣、態(tài)度、嗜好、情緒、知識和受教育程度,通過科學家對每年的競賽構想,使學生在參與活動中獲得美好的興趣體驗,創(chuàng)造一項參加者擁有美好回憶、值得紀念的科技及娛樂過程的活動。21世紀是體驗經濟的時代,體驗教育已成為國際教育領域中的熱點,樂高機器人教育是集編程原理、物理科學、數學知識、造型設計、動手等知識與技能于一體的教育,是樂高的空間形象思維和控制器邏輯思維的結合,因此其教學形式有其特殊。教學形式越是豐富(如“樂高玩具基礎之上的機器人搭建,程序模塊的組合設計與編制調試等),就越能刺激學生的創(chuàng)造力和潛力,而創(chuàng)造思維和潛質發(fā)揮正是科技興旺的源頭與關鍵。縱觀世界專業(yè)人才需求的比較與統(tǒng)計,我國的科技人才相對數量明顯不足,要想改變這種狀態(tài),科技興國是一條切實可行的路徑。孫子兵法說:“知彼知己。百戰(zhàn)不殆?!蔽覈慕逃浜笥谑澜绨l(fā)達國家有30—50年的距離,但是發(fā)達國家對科技人才的需求卻有大批量的缺口,而我國具有先天預備大批量科技人才的優(yōu)勢,在國際人才競爭中具有優(yōu)勢。然而,我們卻需要借鑒國外優(yōu)秀教育理念和模式來開發(fā)人才創(chuàng)造的潛力,和大批培養(yǎng)世界一流科技人才的最佳遠景規(guī)劃。狄恩·卡門的創(chuàng)造和非盈利機構的教育理念,為我們提供了有益的借鑒,只要我們吸收和消化優(yōu)秀的泊來理念,縮短教育差距,接受教育革新、探索科技創(chuàng)新,我們完全有能力擔起科技興旺的重任,成為世界人民的驕傲。

三、教學改革的借鑒價值

教學形式的多元體驗正是樂高機器人教育的重點,體驗教學法融樂高機器人教育中的研究也將會促成其他科目的教學改革中一個較有前景的發(fā)展方向。教書是一門很遺憾的藝術,為不同課目設計教學形式,做到教與學的事半功倍更是如此。因此,教育改革方案中貫穿“體驗理念”就顯得尤為重要。教學經歷中的“經驗”固然重要,但教學思維坐標系的不斷轉化更是難能可貴,不同的教學感受與體驗以及由此而升華的教改之創(chuàng)意,將更能喚起學生的美好“體驗”,并為創(chuàng)造力的誕生提供良好土壤,從而達到教學的最高境界?!绑w驗”和真實性任務(或真實性、真實情境)、經驗等一樣,都是教改最重要的概念之一?!绑w驗”“經驗”和真實性任務相關聯,如建構主義的早期哲學家杜威有個基本觀點就叫“學習是基于真實世界(真實情境)中的體驗。同時,“體驗”“經驗”又有區(qū)別。比如,朱慕菊認為:“所有這些素材(指課程素材)的教育意義是潛在的,只有通過學生個人的經驗才能激活得以彰顯。……原先在被接受的‘學習活動中處于邊緣位置的情感、體驗也獲得與理智同等的地位”,“課程內容……注重與學生的經驗結合在一起,……確實反映學生生活經驗”,“課程不再是‘文本課程,而更是‘體驗課程(被教師與學生實實在在地體驗到、感受到、領悟到、思考到的課程)”。學生學習效率的提高,也是體驗教學法效果的體現,方法的多樣性設計是一種創(chuàng)造,體驗的感受性需要在教學實踐中不斷完善。樂高機器人教育之所以成為教改效仿的典范,就是其過程融合了體驗教學法的精髓。

以下幾個方面體現了樂高機器人培訓教育中的“體驗”觀,可供其他科目的教學改革進一步研究和借鑒。

1.多媒體教學提供客觀條件。多媒體教學設計案例使得教學實踐中更重氛圍,是體驗設計思想的導入和探討優(yōu)化教學法的嘗試,是尋找設計教育中的一種新的設計體驗。

2.體驗(觀念)教學法融于教學。導師親手制作模型講解、影視媒體演示,學生搭建各種機器人,編寫程序,體驗動作、表情與聲音實現等都是體驗教學法融于樂高機器人教學的具體體現。國外的教學形式強調動手能力的培養(yǎng),引進樂高機器人教育可以借鑒其中許多好的教學方法,以及體驗理念的導入的生動案例。體驗教學法是教學改革的重要方面,針對不同的教學內容深入研究、設計構思出一系列具體的重體驗的教學方法,如畫圖、做模型、考察、影視媒體、體驗生活、小組合作討論、完成項目任務、作品展、演講式匯報等,結合教學實踐進行推廣應用,將是體驗經濟時代中教學法改革與發(fā)展的一個里程碑。

3.樂高機器人教學案例圖片評析。樂高機器人教學形式豐富多彩,體驗教學法研究正是基于多樣教學方式嘗試的延伸。比如延伸到其他學科中去,可見如下教學形式表現。

隨著微電子技術的發(fā)展,手機用戶席卷大地,低頭族比比皆是,尤其近兩年的教室課堂的變化,教師講課和學生低頭時常形成明顯的教與學的分離,甚至時??梢愿Q見一種可怕的資源浪費現象:手機內容的誘惑力造成講臺上的“對牛彈琴”。惋惜之余,呼吁教改是每個教育工作者的使命。避免教育浪費,抓住學生的課堂注意力必須有的放矢地探討新形勢下的教改模式。樂高機器人教育為我們呈現了一個教改的借鑒,從中小學開始培養(yǎng)孩子的動手能力,不僅對工程類課程教學起到啟蒙作用,同時也能反射刺激其他教學的呆板模式,迫使改革教學方法,補充實踐環(huán)節(jié)、強調知識與體驗的融合。全身心地學習投入,才能發(fā)揮學的主動性和有效性;教學中的正能量體現和形式的適應性才能吸引學生的注意力,體現教育的真正價值。體驗教學法融于樂高機器人教育中正是基于好的教學理念的延伸和成功的教育實踐典范,是值得借鑒的教改方向。

四、結束語

文明社會發(fā)展的核心在于教育。教育工作者的使命重在教學方法的不斷創(chuàng)新、改革與優(yōu)化,教學的最高境界已不只是古人所云“傳道,授業(yè),解惑也”,而是要注重學的體驗,以及馳騁于教與學之間的美好感受,達到事半功倍。教育的目標是轉化人、武裝人,使其成為發(fā)揮自身價值、貢獻與他人的有用之人。因此,激發(fā)生命活力和挖掘潛力便是我們的快樂目標。在實現這個目標的過程中,我們或許會遇到崎嶇與低谷,但也會遇到平原與喜悅。慶幸的是,我們看到了教學改革與科技興國的機遇。借著樂高機器人教育與體驗教學法的融合,探索教育的新方向,揚長避短,挖掘潛力,繼而展現以科技為強項、以經濟為龍頭、以文明為發(fā)展的新景象,中國立于世界不敗之地,服務于全球,該是多么自豪的事??!好的教育思想的誕生及好的教學法的建立,其社會效益要遠遠勝于好的物質基礎所帶來的經濟效益。愿樂高機器人教育與體驗教學法的融合成為拋磚引玉的教改里程碑,從此誕生更好的教育理念和更多有效的教學方法,為強國富民作貢獻。

參考文獻:

[1]朱慕菊.走進新課程——與課程實施者對話[M].北京:北京師范大學出版社,2002.

[2]賴瑞云.“體驗”理念在語文課程改革中的體現[J].教育研究,2002,10.

[3]楊冬梅.融體驗設計思想于設計教學中[C].武漢國際工業(yè)設計教育研討會,2003,12.

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