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我们的科技教育还缺少什么

2015-10-12白玉磊张洁

科学大众(中学) 2015年10期
关键词:江苏竞赛机器人

白玉磊+张洁

一场海峡两岸青少年的科技竞赛,台湾地区代表队包揽前三,成绩为何会如此悬殊?两岸中小学生同场竞技,小细节引出大话题,这背后是否折射出教育理念、教育方法及教育实践上的差异?

2015年8月2日,在由江苏省教育厅、江苏省科协、江苏省文明办、江苏省科技厅立项主办,科学大众杂志社、南京市科协、南京师范大学附属中学、台湾中华创意发展协会共同承办的2015海峡两岸青少年科技创新交流活动中,来自台湾地区的212名师生和来自江苏省中小学校的200多名师生开展了一场别开生面的科技创新交流活动。激烈火热的Power Tech机器人大赛、思想碰撞的两岸科技教育交流论坛等活动,不仅吸引了每一位参赛者、观摩者的目光,而且也引发了他们的思考。

DIY创作“脑手并用”

Power Tech仿生机器人创意大赛是此次青少年科技创新交流活动的重头戏。

台湾中华创意发展协会理事长、台湾师范大学教授洪荣昭介绍说,这是一项源自台湾地区的机器人竞赛项目,要求每支参赛队伍利用组织方提供的统一材料包,发挥自己的想象,制作出模仿不同生物运动方式的机器人,再让这些机器人在不同竞技场上一决高下,“这项比赛在台湾已经开展了10多年,不仅有助于青少年创意能力的培养和提高,还能在DIY创作过程中培养他们的科学思维与习惯”。

比赛现场热火朝天,泰州市少年宫团队制作的3个Power Tech机器人吸引眼球。即将升入中学的李尧睿说,他们设计的机器人行走方式都是不同的:有的像袋鼠一样跳跃前进,有的像小狗一样四肢摆动运动……“走起来不同,是因为所应用的原理不同。袋鼠跳跃用的是作用力与反作用力原理,而四肢行走利用的是杠杆原理。你再看这辆可爱的龙猫巴士,它是通过电池带动马达,再带动齿轮转动,以小齿轮带动大齿轮,放大牵引力,从而带动整个机器人前进。”

另一边,台湾学生朱育萱正拿着自己设计的娃娃机器人进行赛前测试,她前后3次参加Power Tech比赛,每次比赛结束后都会进行改进,“比如这次我们将螺母位置进行了调整,让机器人走得更快,同时加大了机器人的脚掌,使它走得更稳”。她说,自己设计的机器人,虽在赛场安装只需一个多小时,但是在台下却进行了无数次的实验。

给科技教育加点“艺术”情怀

经过接力跑、拖重赛和拔河赛三轮比赛之后,来自台湾地区的代表队包揽了小学组、中学组的前三名,南京市伯乐中学获得了中学组的第四名,这已经是江苏代表队获得的最好成绩。这个结果,既让人震惊又在预料之中。赛后,比赛裁判长、金陵中学周楠老师回忆说,台湾孩子的团队配合和临场应变能力给人留下了深刻印象,“比如在两场比赛之间,孩子们要独立给齿轮换挡,把机器人拆了再装上,台湾孩子冷静应对、配合默契。”

但是,这些在江苏孩子身上却体现不多,特别是在遇到突发情况的时候,江苏孩子的处理往往不够迅速果断。

激烈的Power Tech机器人竞赛,比的不光是哪个机器人跑得快、力气大,还要比机器人的“颜值”,也就是外观创意。竞赛锻炼的是学生们的思维创新模式,要能够将科学教育中的“艺术”情怀表现得淋漓尽致。在这方面,台湾学生的作品也更出色。

在两岸科技教育交流论坛上,洪荣昭发表了自己的见解:“科技教育不仅是科学、技术、工程和数学的教育,还应该加点‘艺术情怀。在做好工程、科学等教育的同时,我们也不能忽视艺术与科技的结合,这在机器人比赛中表现为造型和运动机构的结合。让我记忆犹新的是,在一次比赛中,一名选手设计了用拖鞋打蟑螂的造型,就很有生活创意。我们甚至专门有一种叫造型赛的比赛,就只比哪个机器人造型更具创意。”

洪荣昭的观点也得到了现场一位裁判的印证。来自南京市考棚小学的裁判员江凌昊老师表示,在给机器人的外观创意方面打分时,那些使用环保材料,而且又有“故事”含量的作品,更容易得高分,而这里“故事”的含义就是,要结合运动结构,做出创意的设计。江老师说:“例如,比赛中有个选手利用杠杆原理制作的机器人,运动时前部和后部此起彼伏,位于后部的蝴蝶就像追随前部的花朵一般,非常有意思。”他也坦言,台湾学生的作品表现出更多的创意,虽然有时候制作得较为粗糙,但确实更容易出彩。

竞赛背后的教育思考

一场小小的竞赛,双方的成绩为何会如此悬殊?这背后是否折射出教育理念、教育方法以及教育实践上的差异?

现场观摩比赛的师生给出了很多答案,有人说是因为高难度、高强度的学习环境让江苏学生有着过硬的学习底子与应试能力,但同时也造成了他们动手能力的欠缺;有人说是因为Power Tech仿生机器人竞赛进入江苏不过5年时间,江苏师生的竞赛经验不及台湾师生丰富;有人说是传统教育思想严重地制约着孩子的成长,学校、老师、家长给孩子的学习、生活制定了很多标准,孩子不敢越雷池半步,严重影响了他们各种能力的自由发挥……我们可能很难说清楚,究竟哪个是真正原因,但这并不妨碍我们去思考这些问题,寻找途径去解决这些问题。

中国科协“做中学”科学教育改革实验项目教学中心(东南大学)常务副主任、中国青少年科技辅导员协会培训工作委员会副主任周建中表示,这个时代不缺技术,缺的就是整合创新的思维模式,这也是我们在学生培养中要注重的。“记得有次活动中,一个高中生提出了一个奇妙的想法,他设想把会发电的光伏马路和无线充电桩整合起来,在这样的一条马路上开车很炫酷吧!”周建中说,这其实就是我们所说的协同创新,当下很火的锤子手机其实也就是把现有创新技术整合起来的产物,现在我们缺的恰恰就是这样的协同创新人才。

在台湾,类似 Power Tech机器人创意大赛的活动还有很多,台湾学生杨力丞说:“学校里还有好多类似的社团,我们都可以参加,超级有趣。”希望江苏的学校也能再多一些这样有趣的、学生都可参加的科技活动,让孩子们在快乐学习中成长。

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