朱 樂

十二屆全國人大三次會議上國務(wù)院正式發(fā)布《中國制造2025》，將機器人列為十大戰(zhàn)略支柱產(chǎn)業(yè)之一；在2017年“兩會”上，“人工智能”被寫入2017年政府工作報告中，智能機器人作為人工智能的重要應(yīng)用領(lǐng)域，在中小學(xué)得到了迅速的發(fā)展。機器人技術(shù)融合了機械技術(shù)、電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和編程學(xué)等多個先進學(xué)科技術(shù)，在中小學(xué)課程改革進程中得到了有益補充，機器人競賽將機器人教育推向了新的發(fā)展高度。然而，機器人教育進入中小學(xué)仍然處于初級階段，“以賽敦教”的方式使得機器人競賽活動存在很多不完善甚至是錯誤的地方，筆者將結(jié)合自身的從教經(jīng)歷和競賽經(jīng)驗，提出教學(xué)實踐過程中遇到的問題和解決方案。

一、機器人教學(xué)過程中存在的問題

1.學(xué)習(xí)動機太過功利化 過分強調(diào)競賽成績

目前，國內(nèi)比較有影響力的機器人競賽包括中國青少年電腦機器人競賽、中小學(xué)電腦制作活動、全國中小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新活動和中國機器人大賽，除此之外，還包括各地級市教育主管部門、電教館和科協(xié)組織的各種比賽，以及各品牌機器人廠商組織的內(nèi)部比賽，這些種類繁多的機器人競賽受到了廣大家長和中小學(xué)校長以及教育主管部門的重視。首先，上至教育局，下至學(xué)校和教師，將競賽成績視作素質(zhì)教育的成果展現(xiàn)，甚至將競賽獲獎納入到機器人教師的績效考核，這給機器人教學(xué)帶來了濃厚的功利化色彩；其次，很多重點中學(xué)在自主招生政策中會對機器人特長生有所傾斜，這給家長和培訓(xùn)機提供了機遇，將機器人競賽當(dāng)作是一條擇校的便捷通道，讓本沒有天賦的孩子被迫參加競賽，這也與機器人競賽的初衷背道而馳；最后，在競賽成績高于一切的利益驅(qū)使下，參賽學(xué)生和輔導(dǎo)教師的比賽參與程度大打折扣。例如，在2017年南京市機器人大賽太空探索比賽中，筆者擔(dān)任競賽裁判員，在判決過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，有的參賽學(xué)生僅在比賽開始時按一下開始按鈕，就算完成了比賽。如果需要選手對程序進行臨時調(diào)整，參賽選手就不知所措，那么整個比賽方案究竟是出自誰之手呢？結(jié)果一目了然。

2.教學(xué)內(nèi)容缺乏科學(xué)性 過于突出競賽項目

機器人教學(xué)內(nèi)容涵蓋了機械原理、電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和編程學(xué)等多門學(xué)科知識，它以其多學(xué)科融合特點吸引著師生，也給機器人課程的研發(fā)帶來了極大的拓展?jié)摿?，豐富了中小學(xué)信息技術(shù)課程內(nèi)容。機器人課程讓學(xué)生在手腦并用過程中解決實際生活問題，有效地提高了邏輯思維能力、判斷能力、動手能力和創(chuàng)新能力，是實現(xiàn)科技教育、素質(zhì)教育的重要平臺。

然而，在“以賽促教”的思路指導(dǎo)之下，越來越多的指導(dǎo)教師將競賽內(nèi)容作為教學(xué)大綱，競賽比什么就指導(dǎo)學(xué)生學(xué)什么，這樣的工作思路完全背離了機器人教育的價值所在，參加機器人社團的孩子甚至誤以為學(xué)習(xí)機器人就是為了比賽。教學(xué)內(nèi)容脫離了生活實際和孩子的興趣。長此以往，孩子的積極性就會大打折扣，后繼學(xué)習(xí)也會出現(xiàn)動力不足甚至半途而廢的現(xiàn)象，最終得不償失。

3.機器人教學(xué)創(chuàng)意不足 被器材商綁架

江蘇省小學(xué)信息技術(shù)教材中關(guān)于機器人教學(xué)部分，并沒有統(tǒng)一規(guī)定機器人器材的品牌和型號。這給指導(dǎo)教師更多的自主選擇權(quán)，同時也讓機器人教育出現(xiàn)雜亂的現(xiàn)象。除此之外，各級教育部門組織的機器人競賽項目被各大機器人廠商分別“霸占”，許多比賽項目具有絕對排外性，學(xué)生只能使用指定品牌和型號的機器人設(shè)備參賽。由于機器人生產(chǎn)廠家十分繁雜，并且各自使用封閉式的搭建模式和編程系統(tǒng)，互不兼容，這給指導(dǎo)教師教學(xué)和家長選購器材帶來了巨大的麻煩。很多常規(guī)比賽項目的主題每年更新，迫使學(xué)校和家長花費大量資金更新和淘汰機器人設(shè)備，給機器人教育扣上了土豪才玩得起的帽子，也帶給社會帶來了資源浪費問題。例如，樂高FLL比賽項目，每年更換主題，參賽選手和教師必須每年購買比賽套裝，舊套裝只得閑置浪費。

4.一線機器人教師發(fā)展受限

在競賽成績至上的發(fā)展現(xiàn)狀之下，機器人指導(dǎo)教師往往將過多的精力耗費在無窮盡的比賽上，教學(xué)對象也僅僅局限在少數(shù)幾個參賽選手身上，并無過多時間推動機器人普及性教育和教學(xué)研究。更有甚者，為了得到更好的比賽成績，部分教師甚至直接選用機器人廠家成品和購買網(wǎng)上現(xiàn)成的方案參賽，短期內(nèi)對提高比賽成績和提升學(xué)校知名度有立竿見影的效果。但是，這種飲鴆止渴的方式卻禁錮了提升自我的意識，錯過了師生成長發(fā)展的最佳機會，使得機器人教育的師資配備問題長期存在。

針對以上問題，筆者從自身教學(xué)實踐和帶隊比賽的經(jīng)驗中總結(jié)出解決對策，希望能夠改善競賽對機器人教育的不利影響，化不利為有利因素，推動機器人教育事業(yè)的發(fā)展。

二、創(chuàng)新思維 降低競賽負(fù)面因素的策略

1.優(yōu)化比賽規(guī)則 降低參賽作品的成人化影響

“現(xiàn)在機器人競賽比的不是學(xué)生，其實是背后的指導(dǎo)教師”，這也是讓機器人競賽組辦方頭疼的問題。針對該問題，可以優(yōu)化比賽規(guī)則，改變以往賽前數(shù)周公布比賽內(nèi)容和規(guī)則的競賽模式，讓學(xué)生進入賽場后現(xiàn)場抽取比賽題目和需要完成的賽事任務(wù)，解決指導(dǎo)教師替學(xué)生包辦比賽的問題。例如，在2016年南京市電教館舉辦的冬季機器人普及賽，規(guī)定學(xué)生在進入場地前將所有機器人零件打散、機器人程序清空，讓學(xué)生現(xiàn)場抽取比賽題目和任務(wù)，要求在規(guī)定時間內(nèi)現(xiàn)場搭建、現(xiàn)場編程，并且在抽取得任務(wù)圖紙上完成任務(wù)，這樣能夠?qū)W(xué)生的參賽水平真實得體現(xiàn)出來，最大程度降低了輔導(dǎo)教師的影響。

另外，增加答辯環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在評委面前講述自己的設(shè)計思路和制作流程，評委根據(jù)學(xué)生的講述進行打分，這一舉措可以讓很多“偽”參賽選手望而卻步。

2.理性看待比賽成績 參賽項目要突出重點

機器人比賽的組辦單位和競賽項目紛繁雜亂，筆者建議各校指導(dǎo)教師可以根據(jù)自身條件有選擇性參加比賽。例如，筆者所帶領(lǐng)的機器人社團每年定期參加由教育局和電教館組織的機器人大賽，非教育系統(tǒng)的比賽更多是為了宣傳自己的產(chǎn)品和公司，因而民間機構(gòu)和機器人廠家舉辦的比賽可以忽略。同時，根據(jù)自身的優(yōu)勢，集中優(yōu)勢資源和力量，重點參加一兩個比賽項目即可，以一顆平常心看待成績，否則只能竹籃打水一場空。

3.引入創(chuàng)客理念 探索開源機器人

創(chuàng)客教育是以興趣導(dǎo)向為前提的項目式學(xué)習(xí)方式，旨在培養(yǎng)學(xué)生提出、研究、解決問題的能力，在解決問題的過程中實現(xiàn)“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”，學(xué)生的創(chuàng)造能力、分析能力和實踐能力也在無形中得到鍛煉，這對孩子們的信息素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的形成有著深遠(yuǎn)的影響。機器人教師可以用創(chuàng)客教育理念來優(yōu)化機器人教學(xué)，摒棄傳統(tǒng)機器人廠家的固化模式，引入開源機器人。例如，用Ardunio開源硬件激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，讓學(xué)生動手搭建出自己的機器人，解決身邊的日常生活問題。學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識得到更好的鍛煉，彌補機器人競賽給機器人教育帶來的思維禁錮的問題。

4.制訂科學(xué)發(fā)展規(guī)劃 推進機器人課堂普及化。

制定科學(xué)的機器人發(fā)展規(guī)劃，關(guān)鍵是要從源頭抓起。那么讓機器人教育走入課堂，實現(xiàn)機器人教學(xué)的普及化是必由之路。讓機器人在班級教學(xué)中開展，一方面為可以讓更多的學(xué)生感受到機器人的樂趣，使機器人不再是高大上的代名詞；另一方面，更多的學(xué)生參與到機器人學(xué)習(xí)當(dāng)中也為機器人競賽奠定了人才選拔的基礎(chǔ)。當(dāng)然，如果采用價格昂貴的大品牌機器人肯定行不通，也不易走進班級課堂。為了讓更好實現(xiàn)普及化，可以采用價格便宜且易于教學(xué)的Ardunio開源機器人和易于搭建的美科等設(shè)備，這些為實現(xiàn)普及化提供了絕佳條件。

三、結(jié)語

機器人教育是實現(xiàn)素質(zhì)教育的一大突破，也是中小學(xué)課程改革中的一個重大探索。作為一名機器人教育工作者，秉持“創(chuàng)新與發(fā)展，堅持與努力”的職業(yè)發(fā)展理念，是成長自己和發(fā)展學(xué)生的終身奮斗目標(biāo)。

[1]常征,孫啟峰.機器人教學(xué)對學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)提升的探索[J].教育現(xiàn)代化,2016(11):176-177.

[2]黃柳青.中學(xué)機器人競賽與教育的現(xiàn)狀及對策[J].實驗教學(xué)與儀器,2011(11):55-56.