让每个孩子都拥有自己的机器人

林雅

摘 要：长期以来，机器人有着酷、炫、帅的外表，给人高、大、上的感觉，使人高不可攀，望尘莫及。但紧随着“阿尔法”人工智能战胜韩国棋手李世石九段的新闻持续发酵，Scratch编程在中小学的持续推广，在STEM教育与创客教育的大背景下，为中小学的创客教育提供了新的发展契机。Mbot机器人是从Scratch软件教学迈向机器人硬件一次新的尝试。下面是笔者基于创客教育的点滴历程与琐碎思考。

关键词：创客教育；Mbot机器人；课程建设

近年来创客运动风起云涌，由此衍生出全新的教育形式——创客教育，成为了社会创新教育的新名词。《2015地平线报告》指出，计划在未来3-5年之内，学生将从知识的消费者转换为知识的创造者趋势，在未来几年内“创客空间”将成为学校应用的主要载体，而创客教育在这个转变中将起到不可估量的作用。创客教育宗旨是“开放创新、探究体验”，在“创造中学”为主要学习方式，核心理念是培养各式各样的创新型人才。

学校的创客教育以Scratch软件教学作为切入点，从2012年9月起，学校率先实行“走班制”校本课程以来，Scratch趣味编程就名列其中，迄今已开展了四年多时间，这也为学生理解和接受创客教育奠定基础，打开突破口。从最初的Scratch软件教学，到中间过渡的mBlock软件加传感器，再到现在的Mbot教育机器人，充分拓宽和加深师生对创客教育的理解。

一、学校机器人教育的“昨天”

学校尝试引入MakeBlock的Mbot教育机器人，虽然Mbot属于入门级机器人，但其呆萌的外表，精良的做工，还有给人留下深刻的印象。如果考究其方方面面 ，它具备一般机器人的成熟特征：控制系统（Mcore主板）、传感器系统（各类传感器）、机械系统（电机、铝合金结构）。其控制系统可以用Mblock来编程，加其独有网线接口设计、牢固的铝合金材质，剔除数字/模拟口的“束缚”，正符合学校学生的学习兴趣和习惯。

Mbot具备的几项优点：

1.门槛低，相较于Arduino（标准板）；学生应具备充足的电路电学知识，从起步入门方面看，Mbot更容易入门。

2.经济性，相较于乐高机器人；相较于动不动几千元起步的乐高积木和乐高机器人来说，Mbot价位更加“亲民”。

3.牢固度好，铝合金材质，轻薄、美观，相较于“智能桌面实验室”；从牢固度方面来看，“智能桌面实验室”显得很业余，经常发现螺丝和螺帽无法正常配合，给学生的学习带来很大的困扰，学习也很快失去兴趣和耐心。

4.参与感高，相较于特里斯机器人，它不需要学生动手拆装，只需调拨开关，机器人便会自动运转。学生无须动手，也不需要熟悉内部构造。

5.衔接度强，Mbot的运行环境是mblock，它是基于Scratch2.0开发趣味编程软件，从外观上看，与Scratch2.0很类似。

二、学校机器人教育的“今天”

趁着学校“W创客空间”申报的成功，学校新添了很多硬件设备。例如3D打印机/打印笔、电子百拼积木、Scratch传感板等若干。其中就是Mbot教育机器人23件。学校的“创意机器人”校本班果断引入Mbot教育机器人作为上课器件。

人员组成：根据五、六年级中选报“创意机器人”的学生每班抽调5人，以“走班制”形式开展，总共40人。

上课时间：每周一下午2节校本课时间。

上课地点：学生电脑室。

组织形式：课堂主要以“Mbot教育机器人为载体”，以“任务式”教学为依托，以认识各类“传感器”为主线，开展以同桌2人小组展开机器人教学。小组合作，设备编号，一一对应。课前课后检查设备，实现课堂机器设备的责任制。

在教学中主要6个环节教学法，即：游戏/视频导入、认识新知、趣味体验、创意/应用、分享评价、小结整理。在这种教学中不赞成传统教学中单向灌输教学方法，反对把语言文字作为获取知识的捷径，赞成教育就是要为学生带来更多的可能性去创造和发现，教育在于给学生创设学习的情境，帮助他们在与情境中的人、事、物相互作用的过程中主动建构和掌握知识。

三、学校机器人教育的“明天”

在一个学期Mbot教学实践中，我们师生共同参考了很多专业书籍，访问了很多网站平台，学习不少“开源”机器人知识，做了很多次的“拿来主义”。接下来，第一学生层面，加大机器人在学生中的宣传力度，特别是Mbot类的教育机器人，让学生知道所学趣味编程知识是融会贯通、前后呼应的，宣传普及机器人创客教育理念。第二教师层面，希望作一回“拿去主义”，计划开发一册Mbot教案集，附上配套课件、微课集、视频资料、游戏等等，“开源式”分享給需要的学校和个人。

四、基于机器人教育的思考

思考1：现阶段Mbot机器人对学校的创客教育很合适。现阶段，学校创客教育是以Scratch教学作为切入点，Mbot作为Makeblock创客工场率先推出的入门级教育机器人产品，首先其编程环境Mblock基于Scratch2.0开发，与三、四年级所学趣味编程知识完整对接，完美符合课程逻辑要求的软件到硬件的过渡，Mbot的出现使机器人教学更加顺理成章。当然，在使用过程中，例如硬件扩展性，接口数量不足等。但Mbot作为教育机器人可以说“麻雀虽小，五脏俱全”，较好适合机器人的入门级学习。

思考2：利用好有限的材料为学生的创意服务。在教学中教师发现，与机器人配套的材料是有限的，但学生的创意是无限的；如何利用好有限的材料为学生无限的创意服务，是一个亟待解决的问题。教育部2012年颁布的《中小学智能机器人课程指导意见》指出，现今中小学智能机器人的课程的主要任务是培养学生对机器人的兴趣，如何使学生的创意和兴趣在创客教育的“春风”里携手并进，我想学校的硬件材料始终会是落后的，保护好创意和兴趣才是重点。

思考3：需要有发展的眼光看待机器人教育。按事实角度来看，机器人教育比信息技术课程更注重对学生创造力和创新能力的培养。目前机器人教学中仍较多采用的任务驱动、讲授演示等教学方法，更看重机器人基础知识、原理、编程与组装等学科本位内容的教学，反而不能给学生提供充分的创造机会和创新空间，难以促进学生创新能力的形成与发展。机器人教学不能简单地模仿信息技术的课程体系和教学方法，需要引入新的教学理念，发挥学科特色，形成机器人学科特有的教学方式。

总而言之，面向创客教育的机器人教育教学，不仅消融了机器人知识学习与机器人项目创新的界限，而且带来了开发、多元的教学活动方式。资源的开源性与技术门槛的降低，使越来越多的教育工作者开始创客教育教学实践之旅，可能通往成功机器人教学的路不止一条，我们一直在路上。

参考文献：

[1]《关于加快推进中小学创客教育发展的指导意见》2015温州市教育局.

[2]《“巴学园”中的新园丁》——教师课程建设力的培养与思考.赵成木.

[3]王小根；张爽.《面向创客教育的中小学机器人教学研究》[J].现代教育技术，2016（8）.

[4]张曼曼；赵红敏.《创客教育视角下中小学机器人教学探究》[J].软件导刊（教育技术），2016（9）.

[5]马云霞；秦健.《当创客遇上机器人教育》[J].中国信息技术教育，2015（8）.