乐高机器人教育与体验教学法的融合

王雪雁+杨冬梅

（1.北京信息科技大学 机电工程学院，北京 100192；2.北京信息科技大学 机械设计与CAD实验室，北京 100192）

摘要：教育已不再是看重传授知识的事实，而是注重事实本身带给人的感受、体验和创造。教书是一门艺术，融亲身体验于乐高机器人教育之中，增加互动性、提高教学效果，是目前国际上培养和挖掘科技人才的最佳捷径。教育的最高境界已不只是古人所云：“师者，所以传道，授业，解惑也。”而是要注重学习内容的价值性、学习过程中的投入与体验，以及驰骋于教与学之间的美好感受。从乐高机器人教育与体验教学法的融合中借鉴、探讨优化的教学法是开发教育潜能、培养科技人才、达到科教兴国的一种新策略。

关键词：乐高机器人；体验教学法

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）24-0132-03

一、引言

有200多项发明的美国国家工程学院院士狄恩·卡门（Dean Kamen）正在用科学改变着人们的生活方式。比如，可以上下楼梯的轮椅（iBOT）、平衡车（Segway）、脑控假肢（Luke Arm）、可随身携带的胰岛素泵、手提式的洗肾机器等广为人知的发明都是他的杰作。为了鼓励人们用科技改变世界、造福人类，1986年，他成立了一个科学营“SEE互动学习中心”，让学生有机会接触最新的科技。为了激励青少年追求科学、技术、工程和数学领域机遇，同时也为了使青少年建立自信、获取知识和培养生活技能，1989年，他又成立了一家非盈利性的公共慈善机构“FIRST（For Inspiration and Recognition of Science and Technology）组织”，每年举办全国性的机器人比赛，激励参赛的青少年创造复杂的机器人，并从创造与实验中求进步。1998年，美国FIRST机构和丹麦乐高（LEGO）集团合作主办每年一次的国际性机器人比赛，暨FLL（FIRST LEGO League）世界锦标赛。2003年，乐高机器人教育（LEGO MINDSTORMS EDUCATION）被引进中国。它针对9—16岁的孩子，打破我国传统的教学模式，在教练和辅导员的指导下，让孩子们自己努力地去寻找问题的解决方案，其过程就是一种体验。其核心理念就是让孩子用一種本质上较为个人化的方式来度过一段时间，并从中获得一系列可记忆事件。乐高机器人教育与体验教学法的融合是挖掘潜力、实践创造和科技兴国的有效方法，也是促使我国教育改革的有利的经验借鉴。

二、激发创造潜力、促进科技兴国

乐高机器人教育进入我国以来，其目的就是从儿童开始激发科技兴趣和创造潜力，从而促进我国科学技术的兴旺与发展。乐高机器人教育已不再是枯燥的科技知识学习或普及，它强调的是解决方案（Solution），就是针对某些已经体现出的，或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等，所提出的一个解决整体问题的方案（建议书、计划表），同时能够确保加以有效的执行。它是一种体验的教学体系。体验类型有四种——娱乐、教育、逃避、审美——而事实上最好的体验包含了所有这些部分。其中第二类教育体验是指使人能在事件发生的过程中获得知识。它与娱乐体验不同，在娱乐体验中人们被动地受到吸引；而对于教育体验而言，人们为了获得某种知识技能而主动地参与到一项活动中。同样，体验教学法与乐高机器人教育内涵及外延的延伸，使得乐高机器人教育已不再是看重教育的事实，而是注重事实本身带给人的感受与体验。比如，围绕乐高机器人世界锦标赛设计的教学内容，是从一个乐高机器人学习思想、一个地点和所构思的一种观念状态，从一个诱人的故事任务开始，重复出现该题目相关的各种变化，使之成为一种独特的风格，而根据孩子们的兴趣、态度、嗜好、情绪、知识和受教育程度，通过科学家对每年的竞赛构想，使学生在参与活动中获得美好的兴趣体验，创造一项参加者拥有美好回忆、值得纪念的科技及娱乐过程的活动。21世纪是体验经济的时代，体验教育已成为国际教育领域中的热点，乐高机器人教育是集编程原理、物理科学、数学知识、造型设计、动手等知识与技能于一体的教育，是乐高的空间形象思维和控制器逻辑思维的结合，因此其教学形式有其特殊。教学形式越是丰富（如“乐高玩具基础之上的机器人搭建，程序模块的组合设计与编制调试等），就越能刺激学生的创造力和潜力，而创造思维和潜质发挥正是科技兴旺的源头与关键。纵观世界专业人才需求的比较与统计，我国的科技人才相对数量明显不足，要想改变这种状态，科技兴国是一条切实可行的路径。孙子兵法说：“知彼知己。百战不殆。”我国的教育落后于世界发达国家有30—50年的距离，但是发达国家对科技人才的需求却有大批量的缺口，而我国具有先天预备大批量科技人才的优势，在国际人才竞争中具有优势。然而，我们却需要借鉴国外优秀教育理念和模式来开发人才创造的潜力，和大批培养世界一流科技人才的最佳远景规划。狄恩·卡门的创造和非盈利机构的教育理念，为我们提供了有益的借鉴，只要我们吸收和消化优秀的泊来理念，缩短教育差距，接受教育革新、探索科技创新，我们完全有能力担起科技兴旺的重任，成为世界人民的骄傲。

三、教学改革的借鉴价值

教学形式的多元体验正是乐高机器人教育的重点，体验教学法融乐高机器人教育中的研究也将会促成其他科目的教学改革中一个较有前景的发展方向。教书是一门很遗憾的艺术，为不同课目设计教学形式，做到教与学的事半功倍更是如此。因此，教育改革方案中贯穿“体验理念”就显得尤为重要。教学经历中的“经验”固然重要，但教学思维坐标系的不断转化更是难能可贵，不同的教学感受与体验以及由此而升华的教改之创意，将更能唤起学生的美好“体验”，并为创造力的诞生提供良好土壤，从而达到教学的最高境界。“体验”和真实性任务（或真实性、真实情境）、经验等一样，都是教改最重要的概念之一。“体验”“经验”和真实性任务相关联，如建构主义的早期哲学家杜威有个基本观点就叫“学习是基于真实世界（真实情境）中的体验。同时，“体验”“经验”又有区别。比如，朱慕菊认为：“所有这些素材（指课程素材）的教育意义是潜在的，只有通过学生个人的经验才能激活得以彰显。……原先在被接受的‘学习活动中处于边缘位置的情感、体验也获得与理智同等的地位”，“课程内容……注重与学生的经验结合在一起，……确实反映学生生活经验”，“课程不再是‘文本课程，而更是‘体验课程（被教师与学生实实在在地体验到、感受到、领悟到、思考到的课程）”。学生学习效率的提高，也是体验教学法效果的体现，方法的多样性设计是一种创造，体验的感受性需要在教学实践中不断完善。乐高机器人教育之所以成为教改效仿的典范，就是其过程融合了体验教学法的精髓。

以下几个方面体现了乐高机器人培训教育中的“体验”观，可供其他科目的教学改革进一步研究和借鉴。

1.多媒体教学提供客观条件。多媒体教学设计案例使得教学实践中更重氛围，是体验设计思想的导入和探讨优化教学法的尝试，是寻找设计教育中的一种新的设计体验。

2.体验（观念）教学法融于教学。导师亲手制作模型讲解、影视媒体演示，学生搭建各种机器人，编写程序，体验动作、表情与声音实现等都是体验教学法融于乐高机器人教学的具体体现。国外的教学形式强调动手能力的培养，引进乐高机器人教育可以借鉴其中许多好的教学方法，以及体验理念的导入的生动案例。体验教学法是教学改革的重要方面，针对不同的教学内容深入研究、设计构思出一系列具体的重体验的教学方法，如画图、做模型、考察、影视媒体、体验生活、小组合作讨论、完成项目任务、作品展、演讲式汇报等，结合教学实践进行推广应用，将是体验经济时代中教学法改革与发展的一个里程碑。

3.乐高机器人教学案例图片评析。乐高机器人教学形式丰富多彩，体验教学法研究正是基于多样教学方式尝试的延伸。比如延伸到其他学科中去，可见如下教学形式表现。

随着微电子技术的发展，手机用户席卷大地，低头族比比皆是，尤其近两年的教室课堂的变化，教师讲课和学生低头时常形成明显的教与学的分离，甚至时常可以窥见一种可怕的资源浪费现象：手机内容的诱惑力造成讲台上的“对牛弹琴”。惋惜之余，呼吁教改是每个教育工作者的使命。避免教育浪费，抓住学生的课堂注意力必须有的放矢地探讨新形势下的教改模式。乐高机器人教育为我们呈现了一个教改的借鉴，从中小学开始培养孩子的动手能力，不仅对工程类课程教学起到启蒙作用，同时也能反射刺激其他教学的呆板模式，迫使改革教学方法，补充实践环节、强调知识与体验的融合。全身心地學习投入，才能发挥学的主动性和有效性；教学中的正能量体现和形式的适应性才能吸引学生的注意力，体现教育的真正价值。体验教学法融于乐高机器人教育中正是基于好的教学理念的延伸和成功的教育实践典范，是值得借鉴的教改方向。

四、结束语

文明社会发展的核心在于教育。教育工作者的使命重在教学方法的不断创新、改革与优化，教学的最高境界已不只是古人所云“传道，授业，解惑也”，而是要注重学的体验，以及驰骋于教与学之间的美好感受，达到事半功倍。教育的目标是转化人、武装人，使其成为发挥自身价值、贡献与他人的有用之人。因此，激发生命活力和挖掘潜力便是我们的快乐目标。在实现这个目标的过程中，我们或许会遇到崎岖与低谷，但也会遇到平原与喜悦。庆幸的是，我们看到了教学改革与科技兴国的机遇。借着乐高机器人教育与体验教学法的融合，探索教育的新方向，扬长避短，挖掘潜力，继而展现以科技为强项、以经济为龙头、以文明为发展的新景象，中国立于世界不败之地，服务于全球，该是多么自豪的事啊！好的教育思想的诞生及好的教学法的建立，其社会效益要远远胜于好的物质基础所带来的经济效益。愿乐高机器人教育与体验教学法的融合成为抛砖引玉的教改里程碑，从此诞生更好的教育理念和更多有效的教学方法，为强国富民作贡献。

参考文献：

[1]朱慕菊.走进新课程——与课程实施者对话[M].北京：北京师范大学出版社，2002.

[2]赖瑞云.“体验”理念在语文课程改革中的体现[J].教育研究，2002，10.

[3]杨冬梅.融体验设计思想于设计教学中[C].武汉国际工业设计教育研讨会，2003，12.