让创意在指尖流淌

薛小琴 聂蕾

2018年RoboRAVE国际机器人竞赛于美国时间2018年5月14日在美国阿尔伯克基落下帷幕。经过4天的激烈角逐，西安交通大学附属小学机器人代表队荣获机器人迷宫项目亚军、机器人巡线投球项目季军、机器人灭火项目一等奖（第五名）的好成绩，成为中国代表队中获奖最多的队伍。

带领这些孩子们参加比赛的就是西安指尖新空间创始人——西安交通大学附属小学机器人教师向金。十几年的时间，向金亲手设计制作出的创意产品数不胜数，他先后带领学生踏足澳洲、德国、美国等国家，多次捧回青少年机器人“世界杯奖”。而让人更为惊奇的是，这个创客空间的创办人竟然是一名语文老师。那么，一名语文老师如何学会计算机编程？为什么创办创客空间？他的教学又有哪些独到之处呢？

“熊孩子”“奇葩语文老师”

一个瘦小的男孩，一手拿着破旧的螺丝刀，一手托着老式电视机的线路板。每次向金拆装机器人的时候，总会不自觉地想起三十多年前的这一幕。

小时候的向金是一个“熊孩子”，喜欢拆装电器。“我父亲是一名工人，母亲就在家里操持家务，小时候家里日子过得比较清苦，所以那时候家里人是绝对不允许你随便拆电器的。”向金记得，小时候拆的第一件家用电器是手电筒，结果拆完没装回去，就被打了一顿。有了“血”的教训，他再拆东西时，就把零件按顺序一个个放好，等研究透了再一件件装回去，从没失手过。“就这样胆子越来越大，最后连家里的电视机都遭殃了。不过这确实锻炼了我的动手能力。现在的孩子理论知识很丰富，但往往缺少动手实践的机会和能力。”回忆起小时候的事，向金感叹道。

上世纪九十年代在西安师范学院普师专业读书时，向金就对计算机产生了浓厚的兴趣。“那时候碰到一个比较好的计算机老师，全班大部分学生跟听天书似的，只有我跟另外两个男生比较喜欢。有一天，老师突然给我一把钥匙：‘向金，这是机房的钥匙，你什么时候都可以来机房。从那以后，几乎只要有空我就泡在机房。”就是这把钥匙打开了向金通往计算机的大门。

从师范学院毕业后向金成了一名小学语文老师，但他依然热衷于计算机技术的钻研，成了外人眼中的一名“奇葩”语文老师。“回想当年上语文课，我觉得和别人最大的不同就是，我所有的学生都觉得我不是在上语文课。我当时的教学可能更符合现在的大语文观。”向金更多的是在课堂上加入了一些人文的、科技的元素，跟学生谈论怎样学习、怎样生活、怎样实现梦想，有时还会和学生进行辩论。那时候互联网才刚刚萌芽，小学生还没有接触到，他就将在互联网上学到的新鲜的知识注入在课堂教学中，所以学生问什么他都知道，孩子们都很崇拜他，“我就告诉他们这些都是从互联网上学来的，无形中把他们带到了另外一个世界，其实也是在告诉他们一种解决问题的思路和方法，或者说是一种途径。”

向金这个“奇葩”语文老师，还有一件“奇葩事”在学生中间口口相传。就是他从来不布置语文作业，而是让学生自己给自己布置作业，或者学生之间互相布置，在作业的量上也不作要求。那时候没有学习资料参考，所以学生在布置作业时都得绞尽脑汁，以把同学难倒为乐趣，作业设计的热情很高。但每天批改学生的作业却成了一件让向金非常让头疼的事，因为大大小小的作业本、天马行空的题目和答案，有的作业向金自己也不知道答案，后来索性就让学生自己批改自己布置的作业。

令人想象不到的是，学生布置和批改作业的热情空前高涨，甚至严重影响到了其他学科作业的完成。于是，向金就在班里发布了一条严格的“作业禁令”：每人每天语文作业不允许超过2页纸，超过要受罚，一罚值日、二罚不准写作业。向金还鼓励他们多读书，多了解外面的世界。二十多年过去了，如今带的第一届学生聚会时总喜欢聊起这个“奇葩”语文老师，对当年的“奇葩”语文课印象深刻。

梦想在创客空间实现

2004年，一次偶然的机会，向金接触到 “机器人”知识后，满腔热情地在校内组建“机器人”制作团队。第一届只有10个人，2005年就拿到了世界冠军。其中有一个桀骜不驯的孩子令向金印象深刻，“就喜欢鼓捣新玩意儿，目前手里已经有22项国家专利，并且曾获得过世界最著名的设计大奖——‘红点大奖。”说起曾经的学生，向金自豪不已。到第二届时，人数已增长到32人。

如今，几乎人人都知道，在西安交大附小的20多个社团里，机器人社团是最难进的。还没到开学初社团报名的时间，机器人社团门口早早就被围得水泄不通。要想进入社团，除了成绩优异之外还必须要接受向老师的亲自面试，面试的内容和方式也很特别：经常是让孩子即兴分组，随机给一些材料，然后让孩子用各种手段共同描述一个有意思的想法，考查他们的团队协作能力、反应能力和动手能力。

向金回忆道：“2004年转到机器人这个领域里，后来发现这是个巨大的坑，比我想象的要复杂得多，它不光是编程的问题，还涉及硬件、结构、传感器，各种算法……”机器人教学涉及的知识综合性和理论性强，向金不是科班出身，虽然他下了很大的工夫钻研机器人知识，但计算机领域的发展日新月异，向金在其中更是走了不少弯路。从2015年开始到2016年，他自主开发了60多节机器人校本课程，涉及编程、结构设计、算法推演、解决方案等，并在全校范围内推广机器人教学。

为确保学校机器人课程的顺利开展，目前西安交大附小已经架构了从普及—提升—竞赛全系列三级课程体系。第一级普及课程，为了让更多的孩子受到机器人普及教育，学校在四年级开设机器人课程，每周每班一节，排入正常课表；第二级提升课程，学校成立机器人社团，每周活动一次，每次时长为1.5小时，成员是从学生中间选拔出来的对机器人学习比较感兴趣的孩子；第三级竞赛课程，成立机器人竞赛小组，每周活动一次，为参加各类机器人大赛作准备。

課程的开设，受到孩子们的热情欢迎，每次孩子们上课都早早地聚集到实验室来。学生栗立堃：“编程走完一个地图，就会有成就感，解决一个问题，也会有成就感。”学生董沛迪：“它能够训练你的逻辑思维和空间想象能力。”

为了培养青少年对机器人项目的兴趣，向金还疯狂到自掏腰包举办竞赛。2011年“RoboCup青少年机器人世界杯中国选拔赛”在广州举办，2012年向金就特别希望把大赛引进到西安来，但让他失望的是周围没有这个氛围，不仅举办竞赛的场馆费用高，还找不到资金方面的支持，后来只好把大赛放在杨凌举办。由于这个比赛不能向参赛队员收取费用，向金负担了场馆、人员、道具等举办竞赛的全部费用。

向金：“花了几十万块钱，最后实在是没办法，反正已经答应了这事，我就开始弄。那次其实是最困难的一次，有一些朋友也在帮助，你给点我给点，总而言之，反正那次几乎把我家掏空了。”

在向金的带领下，西安交大附小的机器人竞赛成绩遥遥领先于其他学校，参加的各类机器人竞赛不计其数，2008年至今已经荣获6次世界机器人竞赛冠军，全国冠军10余次，省级竞赛30余次，全国二等、三等奖200余次；培养机器人编程特长生60余人，其中6人已经大学毕业前往美国深造。

关于未来教育的思考

2010年RCJ中国选拔赛在广州举行。那天晚上，向金一人在宾馆房间调试机器人，平时非常懂事且非常遵守纪律的小A进来了，似乎在寻找什么东西，他没有在意。可是足足有十几分钟了，孩子没有出门，而是站在门口！向金很奇怪，便问道：“你有事吗？”结果孩子的回答让他哭笑不得，“我不会开门！”

他当时真是有些無语：因为孩子已经快四年级了，10岁了！“家里的门是怎么开的？”他想尽量让孩子自己解决问题，“是爸爸、妈妈帮我开的，而且和这个不一样！”“你大胆试一试，这个很简单！”他鼓励孩子。孩子用手摸了摸门把手，又放下了。“没关系，你试一试，弄坏了老师也不说你，而且这个是弄不坏的！”孩子又把手放在门把手上，“用力往下压！”孩子压了一下，又放开了。就这样，反反复复，足足有二十多分钟，孩子无助地看着他，眼里噙满了泪水。此时，向金也不知所措了：孩子平时很乖，很懂事，今天也没犯错。最终，向金手把手教会了他怎么开门。出门的一瞬间，向金感慨万千！

类似的经历激发向金思考：怎样的教育才是有意义的教育？孩子们应该训练哪些技能呢？这些技能和创新又有着怎样的联系呢？未来社会需要什么样的人才？

向金认可在美国政府咨文中出现的这样一段话：“左脑统治的逻辑、线性、基于推理思维的‘信息时代即将过去；取而代之的是一个全新的注重右脑综合的、创造性的、基于境脉思维方式的‘创感时代。”于是，在西安交大附小就出现了这样一个特殊的部门：向金创感教育工作室，从教育的六感（设计感、故事感、综合感、共情感、娱乐感、意义感）创新机器人教育，在全校范围内开展创感教育。

2014年，向金了解到创客空间的概念后又萌发了新的想法，创办一个创客空间，培养更多的青少年人才。在去上海等地多次考察之后，他在西安和几个朋友筹资创办了公益性质的创客空间——指尖新空间。以开放性的空间，提供各种科技设施，让来这里的人互相分享他们独特的创意成果，把各自的想法变为现实，将创新思维根植于越来越多的少年心中。

如何保证创客空间的公益性？怎样把空间一直维持下去，又不至于商业味太浓？这几年向金的创客空间孵化出了很多可以支撑空间发展的项目，比如他们开发的一款机器人小车，融合了很多高科技技术，适合青少年人工智能的启蒙教育，在网上卖得比较火；针对中小型企业自动化升级，向金团队二次开发的工业级的机器人也已经有了订单。除此之外，还打造了一些空间之外的延伸活动，比如创客课程设计、科技节活动设计等。2015年，“指尖创客教育”作为第一个单独的盈利项目从指尖创客空间孵化出来，成为专门从事少儿教育的机构，目前已在西安开了7家连锁店。

“开展机器人教学的初衷是给孩子们一个触摸科技领域前沿技术的机会，但刚开始时过于注重技术的传授，忽视了人文素养的培育，后来就比较注重两者的结合。偶然的一次机会我接触到了创客教育，创客教育主要是鼓励创新、鼓励与众不同、鼓励挑战权威、鼓励分享，这个很符合我的想法，所以这些年我把更多的精力放在了创客教育上，虽然机器人竞赛我也在打，但做的更多的是创客教育。”向金这样总结自己的转变。

“这几年，人工智能的快速发展，不光是技术的革新，更多的是生活方式、生活情境的改变，可以说是人工智能是未来科技的制高点。中国希望在人工智能方面实现弯道超车，需要很多人才，这可能是国家战略层面的事情，但我希望我的努力能够发挥一定的作用，我个人的力量虽然很小，但如果每个教育工作者，每个学校都做，那就不一样了。”向金这样说。