浅论在中学开展机器人教育的必要性

王丽娟

摘 要： 要促进学生自主发展，必须最大可能创设让学生参与到自主学习中的情境与氛围。机器人教育就为学生创设了这样的情境。机器人教学是一种具有综合能力的全新教学平台，既是承载先进教学理念的实践活动，又可以作为教学服务的工具，在课程整合中大显身手。机器人教育教学活动中的学习资源和学习情境比常规学科更为广泛，学习互动更为频繁，合作学习和教师的引导作用更为明显。

关键词： 机器人教育 教学形式 深度参与

随着科技水平的不断发展，人类社会已由信息时代进入智能时代，机器人的使用范围已经遍布工厂、超市、商场、医院、银行、军队等各行各业，甚至已经走入家庭，人们担心人类工作逐步被机器人取代的同时，社会又面临高新技术人才的大量渴求。而人才的培养和学校的教育休戚相关，因此，开展机器人教育活动，培养智能技术人才逐渐在各类各级学校广泛推广开来。

一、机器人教育发展的现状

国外机器人发展较早，因此很多国家高度重视机器人教育对社会高新技术和科学的影响和促进作用，机器人教育采取多种多样的形式开展，既有技术课程或课外活动，又有主题夏令营活动。另外，机器人教育跨学科特点显著，在美国中小学机器人教育中，已经把机器人教育同其他学科的知识与技能结合起来，高校里更是需要预修若干相关课程。

我国机器人相对起步较晚，但是发展异常迅猛，尤其工业机器人，包括在工程机械大型构件自动化焊接、汽车生产自动化装配线、全程自动化饮料包装、数字化仓储物流等领域的应用，已达到国际先进水平，市场占有率国内领先。

但是在机器人教育方面，明显滞后于机器人产业化的发展，不同地区对机器人教育的重视程度和普及程度差别很大。机器人教育在选择课程目标、进行课程设计、选择课程内容、进行环境配置等方面，还不是很明确和统一。但是由于很多极具影响力的赛事的开展，因此人们对机器人教育的重视程度正在大幅度提高。

二、全新的机器人教育平台

机器人教育活动是一种具有综合能力的全新教学平台，既是承载先进教学理念的教学实践活动，又可以作为教学服务的工具，在课程整合中大显身手。

1.全新的教学形式

目前在中学中开展的机器人教学活动主要以校本课程或社团活动的形式出现。因此，与传统课程相比，它是一门实践性很强的课程。在“做中学，在玩中学”，课堂以学生为主体，通过教师布置任务，学生以小组为单位直接动手操作，在操作中寻求解决方案。

新课程标准明确指出：“学生是学习的主人。”授之以鱼，不如授之以渔。要使学生真正成为“学习的主人”，在教学中就要充分发挥其主体性，就要想方设法调动学生的学习积极性，让学生主动地学习。机器人教育给了学生更多自主权。教师只是讲授机器人搭建的方法，程序设计的方法，而各个任务全靠学生自己完成，这就给学生很多自己发挥的空间。学生要想完成任务，需要小组协作，在交流中进行思维碰撞，想法得到提高，产生创新思维。不会的问题就得主动学习，学习过程中有知识面的拓展，层面的加深，能力的提高。如乐高机器人的很多任务都是让学生对人类社会的热点问题进行直接参与，这就要求学生对书本以外的社会知识有所了解，而不是死读书、读死书的书呆子，做到国事家事天下事事事关心。让他们在完成任务的同时感觉到自己是社会的一分子，正在做对社会有意义的事情。

2.机器人教学可为常规学科教学服务

机器人教学可以和信息技术课程一样，成为常规学科教学的辅助手段。比如，对物理学科来说，很多实验可以借助机器人进行，让学生动脑筋用传感器采集信息，分析数据，从而用不同方法验证定理的正确性。另外，生物、化学等课程可以借助拼装机器人的材料让学生亲手搭建元素分子式及DNA的组成，加深理解。

三、机器人教育对自主学习的培养有以下优势

知识的快速更迭，使得终身学习和自主学习成为时代的主流，自主学习能力对未来学习者来说起着举足轻重的作用，无论在当前学习阶段还是长远终身学习来讲，都是如此，因此，如何培养学生的自主学习能力，是教育工作者不停探寻的目标。培养学生的学习能力，主要靠学生自己“练”而不是老师教。因此必须留给学生更多的自主权，提供更多空间和时间让他们自主学习。机器人学科恰恰可以为学习者提供这样的支持。与常规学科相比，具有更多优势。

1.开放性：机器人教育教学活动中的学习资源和学习情境比常规学科更为广泛，学习互动更为频繁，合作学习和教师的引导作用更为明显。机器人教育还能帮助学习者培养自主学习应具备的能力，培训其掌握终身学习应该具备的技能，让学习者在未来发展中更好地适应智能时代和终身学习社会的发展需要。

2.深度参与：没有了传统教学目标、过程和人员等方面设置的限制，学习者更能从自己的兴趣出发，自我发展，随时调整学习目标；更愿意主动与同伴和教师交流观点和经历，寻找或创造出可能解决今后问题所需的知识。

3.独立能动性：由于学习者需要自我负责，因此他们比传统学习者更有可能调控自己对于学习的理解。他们必须自己判断是否理解准确，是否目标方向把握正确，甚至需要自己寻求可能的学习资源和帮助，从而形成强健的独立思考能力和合作技巧。

四、开展机器人教育活动的实践意义

要促进学生自主发展，必须最大可能创设让学生参与到自主学习中的情境与氛围。机器人教育就为学生创设了这样的情境。学生积极参与到学习过程中，对正在学习的东西感兴趣并觉得富有挑战性；他们对正在学习的内容有很强的想继续进行下去的欲望；每完成一次任务后，他们会在心理上产生极大的满足感和成就感，从而享受成功带来的快乐。增强解决问题的自信心，以后再面对挫折时就会有类似经验。这不仅是实施素质教育、培养创造型人才的需要，还是提高学科教学质量、全面完成教学任务的新思路。

参考文献：

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