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如何将机器人竞赛与创客式教育有机融合

发表时间：2020/5/26 来源：中小学教育》2020年5月3期作者：赵茂臣

[导读] 文章首先论证创客式教育、机器人竞赛两个名词的概念，并且对他们各自的发展程度介绍进行简要介绍。提出创客教育与机器人竞赛相融合的基本观点，阐述二者结合、发展、优化对现在教育教学的作用，并指出二者融合存在的问题和困难，并提出相应解决的方法。

赵茂臣四川省攀枝花市仁和区民族中学
【摘要】文章首先论证创客式教育、机器人竞赛两个名词的概念，并且对他们各自的发展程度介绍进行简要介绍。提出创客教育与机器人竞赛相融合的基本观点，阐述二者结合、发展、优化对现在教育教学的作用，并指出二者融合存在的问题和困难，并提出相应解决的方法。
【关键词】创客；创客式教育；中国机器人竞赛
中图分类号：G688.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982（2020）05-028-02

        一、创客和创客式教育的兴起与发展
        （一）、创客的英语单词为“Maker”，由“make”加上职业人的后缀“er”组成，其原意是创造者。近年来其含义发生了一些变化，由于互联网的流行，这一单词指的是将头脑中的创意点子通过实践变成产品的人。人们普遍认为，2001年Fablab项目就是创客活动的起源。
        （二）、创客教育以国外学者给予的界定大多分为两个角度：第一种是“创客的教育”，旨在解决创客人才如何培养的问题；第二种名为“创客式教育”，两者相差一个字，涉及到的内容不同，创客式教育是把创客的理念作为切入口，从而对教育进行一定程度的改造。现如今，第二种创客教育收到了较为广泛的关注。其中，“在创造中学习”成为了最具有代表性的解释，也是学生最需要的学习方式。
        二、青少年机器人竞赛及中国青少年机器人竞赛现状
        青少年机器人竞赛缘起于上世纪50年代的美国。1954年，工业机器人申请了专利，这意味着，机器人的出现成为了20世纪最伟大的发明。而在机器人自动控制上取得的成就又从某种意义上具有战略性的意义。中国是在二十一世纪的开篇之年引进了机器人的竞赛。相关文件对这项竞赛的定义是：该竞赛符合当下时代的青少年需要，是一个以科普为主要目的的活动，创新性、参与性是它的特点。在20年的时间里，中国科协作为承办单位，为向全国中小学普及科学知识做出了相当大的贡献。这一活动把积累知识、培养技能、创新学习等种种目的融为一体，并未相关的青少年爱好者提供相互学习的、研究、实践、交流的平台。
        这一活动的目的是，旨在曾江项目的挑战性，把学生在学校里学习过的各门各类知识加以整合，并且融入到比赛过程中，使学生的实践能力、创新精神、团队合作精神得到一定的锻炼，并激发学生对工程技术等产生浓厚的兴趣，从而提高青少年一代整体的科学素养与知识储备。随着时代的发展，人们越来越注重青少年各方面协调发展，重智轻德的情况减少了很多，所以，社会各界对该活动的态度也越来越明朗。由于时代发展，机器人不再是远在天边的项目，普通的青少年也有机会接触、并且热爱这项活动。除此之外，我国掀起这项活动的时间较晚，加强和外国青少年的交流不仅利于国内学生整体素质的提高，也促进了中外青少年友谊和交流的频率。
        三、创客式教育与青少年机器人竞赛的特征
        （一）、成功的创客式教育所需要八个特性
        1、目的和相关性，主要考虑相关的创客活动对于学生个体所具有的意义；
        2、有一定复杂性，最好涉及多个学科领域；
        3、具有多维关联性，学生可以与同伴、专家以及人世界的伙伴通过互联网互动；
        4、共享性，创客项目的成果应可以与他人共享；
        5、时间：学习者在进行创客项目的建立时，计划、编辑、执行、调试、修改各个环节缺一不可，因此必须提供合理和足够的时间。
        6、可访问性，学生需要随时随地访问各种各样的具体事物和数字材料；
        7、有一定强度和挑战，创客项目需要能长时间吸引学生，让学生高度投入，并确保学生在创造过程中体验到快乐；
        8、新颖性，每个班级和每一届学生所完成的创客项目都应有所不同。
        （二）、中国青少年机器人竞赛的特点：
        1、机器人竞赛从微观层面来讲，是对青少年个人的智慧、悟性、动手能力等各个方面的考察。从宏观角度上来説，更是国家与国家之间的抗衡。一个国家在相关方面的基础研究和高技术发展的水平就在这一活动中得以渗透和体现。通过这项活动，研究人员可以取长补短，参考更多的解决方案，从中选择最有效最合理的。除此之外，机器人得到发展也可以促进其他领域的发展，两者之间并不是脱节的，这就是该竞赛的魅力。
        2、“科教兴国”方针作为我国在高新技术行业的指导方针，为机器人竞赛提供了战略支撑。虽然中国机器人竞赛开展的时间落后于美国将近半个世纪，但是中国后来者居上，能够在短时间内迅速做到将科普性与趣味性相结合。这样一来，青少年有越来越多的机会站上舞台，展示自己的智慧，也可以表现他们扎实的功底和浓烈的兴趣，更可以训练他们提高创新能力、积极深入探索、激发学生对科学的兴趣。除此之外，还可以向先进国家学习，从而反思自己的不足，促进相关行业更快速的发展。
        四、创客式教育与机器人竞赛项目两者间存在的问题和困难
        （一）、机器人竞赛的不足之处：
        1、机器人竞赛脱离了教育的本意，商业化的性质过于鲜明。
        机器人竞赛是推广机器人教育的一种重要方式，在世界上具有很大的权威性。然而，这一活动的教育性正在受到各个部分的削弱。首先，任何比赛都由不正当竞争的情况，机器人竞赛也能例外。有些商家为了限制其他商家的产品，擅自钻比赛规则或者功能实现的空子，通过限制参加比赛的机型来影响比赛公平性。其次，功利化色彩和不成熟的比赛管理使得比赛在某种程度上成了“表演”，学生想要在比赛中取得成绩，只需要好好“准备”或者提高机器的性能，而不是依靠比赛过程中的激烈程度。这种“投机取巧”的行为，严重影响了学生的创新能力和临阵发挥水平。

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        如果想要让机器人竞赛发挥教育的作用，我们必须明白，过度商业化是极度不可取的，它会挤占教育性的成分，直至改变比赛的性质，这对机器人教育的推广普及会造成无法挽回的恶劣影响。
        2、资金严重缺乏，配套组件及设施不够完善。
        市场的存在使得机器人的概念变得模糊，从而使相当一部分人有利可图。对于教学机器人而言，由于其结构接单、开发行有限，完全可以做到降低成本和价格。然而现如今的状况是，这样结构简单的机器人价格并不简单，学生在组队过程中由于基金不足，负担很重，更不用说想在校园里进行普及了。
        普及和盈利其实并不矛盾，两者的协调发展是建立在合理的市场运作基础上的。但是，基础教育资金已经捉襟见肘，再加上无序竞争和商家的不良行为，导致在资金缺乏的情况下出现了采购机器人的误区，这无疑是雪上加霜。比如虽然有些地区建立了相关实验室，但是这些试验是只空有外表，内在的配件与设施不到位甚至质量过差，实验室并没有存在的意义。
        3、教育研究欠缺，机器人教学体系不完善，教学活动展开过于随意。
        虽然我国目前以“素质教育”作为教育背景，但是推行机器人进入学科课程在不同学习阶段都会受到阻力。对小学、初中来说，由于学生的知识储备不足，教师也缺乏相应的经验，对老师来说这完全是一种崭新的事物，各个方面都需要重新规划，老师在上面花费大量的精力会影响到日常的学习生活；对于高中耳炎，虽然人工智能已经成为了课程标准的一部分，但是理论和实践的比重失调，学校很难提供大量的实践机会。况且高中仍以学科课程为主，很难在短时间内改变机器人的地位。（二）、中国式的创客教育问题：
        传统教育需要创客模式的冲击。在传统教育中，知识是死板的，教师在教学过程中唯一要做的事情，就是如何把死板的知识没有遗漏的传递给学生，甚至不需要学生的深度理解。在互联网时代，需要更加强调深度学习，不仅看重对知识的认识，更强调的是它们之间的连线性。
        1. 创新教育可能面临一些危险，所以为了避免危险，干脆把创新教育扼杀掉。现在对孩子的安全教育过分的简单话，程式化。在社会，各种媒体不分是非的报道和片面的负面宣传让束缚了学校进行创客教育的手脚，让学校不敢让孩子尝试怎么去规避危险，只能说出许许多多个“不准”。在个人，由于媒体过度片面的负面的宣传让学校处于弱式地位，一出事故后学校往往成为家长讹诈的对象，所以学校只能为了安全去紧紧的去束缚学生的手脚，严格限制学生的自由。在学生安全方面这许许多多个“不准”，在极大程度上捆住了孩子想象的翅膀和好奇心的手脚，让孩子带着枷锁前行。久而久之，孩子的想象力就会不断的消失，好奇心将会一去不复返。这样，即使学校想要让学生成为创客，却不能创造出配套的环境，这种愿望始终是幻想。
        2、教师僵化的思维限制了创客教育。
        由于教师常年从事繁重的教学工作，没有时间去了解社会与体验社会。思维往往比较单纯。这从好的方面说，受社会上各种的不良思想的污染比较小，有利于对学生的培养。往坏处说，这样的老师思维容易出现僵化，培养的学生难以适应社会，更不要说成为创客，创造发明出适应社会的物品。
        3、对权威的过度在意扼杀了孩子发展空间。
        有些教师或家长过度重视自己权威地位，往往是严格要求孩子执行自己的命令，不允许孩子发出不同的声音，或者说不愿意听到孩子不同的声音。这样，孩子就不敢发表不同的想法，最后甚至发展为百度不敢想不同的想法，没有自己的想法了。机器不会思考，只会执行，我们培养出来的孩子也没有思想。孩子没有了棱角，就会变成只会执行命令，而不会创新发明木偶。这些问题加以解决是势在必行的事情。
        五、解决两者间融合问题的对策
        通过以上分析，我们可以得出这样的结论：创客式教育和器人竞赛项目拥有一致的教育目标，培养人才，这样的人才要有相应的理论支撑和思维，更要有能力实现思想。除此之外，还需要学习各个领域的知识并且能扎实运用。
        （一）、教学模式的改变
        在机器人竞赛的模式下，机器人教育需要下沉到学校或是兴趣活动中心去，这样将开展的面扩大化，让机器人教育在全国范围内得到普及，建立健全相对成熟、健全的教学模式。同时要落实“以学生为主体”、“学中做”、“做中学”的教学理念，让学生有参与的积极性，主动地发挥学生自身的创造性，解决机器人竞赛中遇到的各种实际问题。
        （二）学生的能力培养
        学生的思维模式和动手能力需要培养。除此之外，学生在竞赛中并不是单打独斗，其合作意识也需要得到一定程度的提升。因为不管是在创客式教育还是在机器人竞赛项目中都有一定的竞赛强度和挑战性，所以需要在教学过程中营造利于学生开展协作学习的环境，使得学生的综合素养得以提升。
        （三）师资队伍的培养
        虽然现在的教育理念是“以学生为主体”，但学生在参与的过程中仍然需要老师作为引路人。这样必然需要作为引路人的老师既有创新意识和动手能力又具有专业教学技能。这就需要教育主管部门及基层学校对开展的创客教育或是机器竞赛项目经费的投入，乃至于专业教师的专业化培养上给予责无旁贷的支持。
        （四）、教育管理制度的建设
        学校的制度与管理上也对创客教育和机器人竞赛项目存在着制约因素。学校如果想最大程度的避免危险，就要建立完善的程序与组织，构建了“社会——家庭——学校”“三位一体”的管理模式，成立教学研究小组，并制定一系列的规章制度、奖惩措施，加强创客教育或机器人竞赛项目的校本课程开发，促进学校创客教育或机器人竞赛项目的扎实开展。
参考文献
[1]中国青少年机器人竞赛官网.http://robot.xiaoxiaotong.org/.
[2]马云霞,秦健.当创客遇上机器人教育[J].广西广播电视大学学报,2016 (3):8-11,共4页.
[3]谢作如.从机器人、STEM到创客教育[J].中小学信息技术教育,2015 (7):8-10.