乐高积木与4C教育

文 / 遨 宇

2014年腾讯教育盛典，乐高教育荣获了“中国最具影响力教育品牌”。从学习理念到课程建设，从教师培训到教学资源工具，从课堂学习到国际竞赛，乐高教育拥有一套完善的教育架构、实施方案和支持工具。乐高教育延续乐高集团的思维理念，冲击着中国学校的课程、课堂和学习模式。

几位英国幼儿园教师曾给乐高积木相关负责人寄去一封信，在信中，他们表示看到了乐高积木的潜在价值，希望乐高总部可以开发以积木拼装为基础的教学产品，并为教师提供相关教案。乐高集团采纳了老师们的建议，开始构思如何将乐高积木应用于教学，从而挖掘孩子们天生的创造力与想象力，自此，乐高教育应运而生，那一年，是1980年。

乐高教育以乐高积木为基础，将“玩中学”视为自身核心理念。在科学、技术、语言与文学领域均拥有专家团队进行研发。其教学产品覆盖了3～16岁的年龄群体，涉及学科内容包括科学、技术、数学、设计、社会学等。同时，乐高教育也为教师们提供了与教学玩具配套的教学解决方案。

2000年，乐高教育通过代理商进入中国，并于2009年在中国拥有了自己的团队。团队成员关注的第一件事，就是了解中国人群的受教方式与受教习惯。从2011年起，乐高教育在中国设立常驻办事机构。

小学综合创新实验室

乐高教育的研究人员发现，中国学生与欧美国家学生有着相似的状况，在语文类学科课程中，对于作文的兴趣似乎并不高。“在一些孩子眼中，作文是无聊而乏味的，这一状况在男生身上表现尤甚。”为此，老师们希望借助工具，激发学生的写作兴趣，同时，希望该工具可以恰到好处地灌输故事结构、故事框架以及语法知识。于是，也就有了乐高教育研发的中小学生语言教学产品StorStarter故事启发套装。它与中小学语文课本结合，目前套装课程包有24个课程活动，包括《海的女儿》、《突发新闻》、《火烧云》、《游山西村》等。

乐高教育中国区经理陈志庆表示，乐高教育尝试为学生布置开放的教学命题，让他们以命题为基础，搭建一个模型，构建一个故事，在搭建的过程中思考如何解决问题。“我们想通过探究式的教学，而非传授式的教学方法，让学生成为自主的思考者与学习者。”

乐高教育StoryGames故事创意大赛上海公开赛上，小学四年级的胡老师，用StorStarter故事启发套装给大家上了一节语文课《巨人的花园》。学生们组成不同的小组，结合课文的语句和内容，搭建出冬天和春天不同的花园景象。搭建后组内进行交流，把搭建的场景说给大家听，用书上或自己的词语都可以，也可以加入自己合理的想象。最后教师进行点评，把学生交流时出现的好词写在黑板副板书的位置，让学生记录在书上。

胡老师说，孩子把自己头脑中的想象，通过乐高积木这个阶梯，变为了一种可视化的现实场景，这让孩子的想象更加深入、更加有趣。

StoryStarter故事启发套装适用于小学2～5年级学生的语言艺术课程，用于发展听、说、阅读、写作、理解以及技术学习和数字化学习领域的能力。

上海杨浦小学四年级的一堂语文课上，老师和学生都拿到了一袋专用于语言教学的乐高积木，用来完成一道题──假设你身处古代的国子监，白天人来人往，但入夜后人们总是会听到一些奇怪的声响……请发挥想象，用15分钟通过搭建积木的形式构建故事，描述时间、地点、人物和情节主线，并用5分钟陈述故事。

拿到题目后，有学生设想是小偷作乱，有人则设想是蜘蛛化身吸血鬼，还有人索性来了场“穿越”式的步步惊心......构思好情节，大伙开始分工搭建，有人负责搭出想象中的宫殿，有人负责用合适的道具装扮小偷，还有人七嘴八舌描述吸血鬼的样子。

15分钟过后，孩子们开始上台阐述故事的完整情节。有个小组的设想是“树上藏着古人的灵魂”，当被问及“怎么表现出枝繁叶茂的感觉”时，组员们指着积木详细描述“用各种不同的绿色，深绿、浅绿、翠绿、碧绿、黄绿拼起来”。而当被问及“怎么表现树里的灵魂”时，组员们则明显被难住了。

杨浦小学校长赵静菡观摩这堂课后表示，有不少平时内向的孩子变得特别活跃，畅所欲言，此外，孩子们的协作性和想象力都得到了锻炼和发挥。

StoryStarter故事启发套装是乐高教育小学综合创新实验室其中的一项。陈志庆介绍：“乐高教育推出的小学综合创新实验室提供了一系列鼓励孩子动手体验和动脑思考的解决方案，涵盖数学、语文、科学、社会等学科，通过激发孩子的好奇心、创造力和批判性思维来提高孩子的学习欲望和学习技巧。”在今年迪拜GESS（Global Educational Supplies& Solutions）展会期间，乐高教育的故事启发套装（StoryStarter）产品获得“最佳基础教育资源大奖”（Best Primary Resource with StoryStarter）。

小学综合创新实验室的其他“成员”包括数学的“数学一起搭1-2”、跨学科的“WeDo套装”等。

位于北京的海嘉国际双语学校的李亚桐老师，这个学期在她所教的二年级班上，尝试使用“数学一起搭1-2”来开展教学活动。

李亚桐认为使用“数学一起搭1-2”进行教学，对孩子们非常有益。模型的搭建可以让他们快速地理解抽象的数学概念，理解数字之间的各种运算逻辑，并培养了空间感和独立思考的能力。最为关键的是，孩子们非常喜欢，每次上完课都会询问：“下堂课还会这样上课吗？”在孩子们眼里，乐高不仅仅是教具，它还可以是玩具，所以课堂变得非常有趣。当然，有时候，产品内提供的教学活动可能和教学的实际需求有些出入，这时就需要作出调整。例如，产品内提供的是教授20以内的加减法，而他的教学目标是100以内的加减法，那就必须要适当进行内容的调整。

“WeDo机器人”课程是一门集科学、技术、工程、数学、语言、艺术等于一体的跨学科课程。秉持“玩中学”的教学理念，学生动手设计、搭建模型，并通过图形化编程软件，自主编程控制机器人完成各项任务。WeDo套装包含12个主题活动并附有教师指导和搭建手册等授课资源。主题活动主要分为4类：神奇的机器、野生动物、足球比赛和探险故事。套装提供长达24课时的项目式学习，为机器人技术启蒙教育奠定基础。一位家长说：“儿子虽然才1年级，但现在对乐高拼砌、编程中碰到的牛顿第1定律、第2定律，已经慢慢可以讲出点东西来了。”

视频：乐高教育小学整体解决方案之英国篇

视频：“数学一起搭1-2”介绍

机器人课

在欧美等国家，乐高机器人融入教学已成为一种普遍现象，以美国麻省理工为例，80%的一年级学生使用乐高机器人作为教学。来自美国Tufts大学研究助理教授Ethan Danahy说：“机器人教学是相当棒的工程教学途径，因为当老师和学生一起做某项机器人项目时，你会接触到不同领域的学习，从结构到机械再到电子或计算机科学。同样，机器人也可以融入现有的课程，帮助学生提高数学和科学技巧及能力。”乐高机器人不仅适用于大学教学，中小学也是同样如此。

陈志庆介绍说，乐高教育机器人的研发始终以“老师”为核心，不仅团队中有9名具有教师背景的研发人员，过程中也最大化地听取老师们的意见。在新一代产品EV3教育机器人的研发过程中征询了全球近800名教师、约200名学生，以及众多教育专家和玩家的意见。较上一代产品，EV3不仅硬件上紧随科技潮流，而且软件上增加了电子教案等新内容，并包含18周通用技术课程内容，令老师应用更简单。同时为了更好地服务中国学生，乐高教育机器人也在不断“本土化”，在2014年推出的物理教学课程软件，北京一所中学的物理老师也参与到了后期的设计过程。

1998年1月，第一代乐高MINDSTORMS机器人产品“RCX课堂机器人”诞生。这是一款软硬件相结合的产品。核心编程语言是基于美国国家仪器（NI）的LabVIEW软件打造。“RCX课堂机器人”系列改变了世界的潮流和传统的科技教育。这一独创性的学习工具将乐高强大的积木式搭建系统、电脑编程和丰富的课堂活动有效地结合在一起，让学生有机会发挥想象力来设计自己的机器人。这为学校的传统课程带来了一种全新的教育方式。乐高MINDSTORMS机器人成为全球领先的教育机器人。

2006年，乐高延续机器人神话，研发出第二代NXT机器人。如今，NXT已进入全球60多个国家。与第一代机器人所基于的乐高标准积木颗粒不同，NXT使用的是一种升级版的技术类颗粒Technic，可以更方便地打造轴承、齿轮等部件。

第三代产品EV3于2013年7月“登陆”中国。

北京12中在2008年探索机器人课程，2010年将机器人课作为初一年级必修课。12中的郑剑春老师一直认为乐高进入课堂是对现行教育体制的变革和促动，让学生摆脱了束缚，成为课堂真正的主人。“以物理教学举例，中国学生初中才开始学物理，而且重视原理知识的灌输，过去很少让学生有机会动手体验和应用，往往学生记住了原理和公式，却缺乏实际应用能力。而我们引进乐高教育课程后，课程里的机械动力系列、能源系列、结构与力系列教育产品，让生活中的物理知识成为直观的教具，让孩子们能在动手中体会其中的原理，体验创造的乐趣。”

北京市七一小学的机器人课程开始于2008年，从最开始以比赛为方向、“择优录取”的兴趣小组发展为五年级学生的综合实践必修课程。教师张舰发现，“以前学生看到机器人或许不会思考它是如何做出来的，现在他们会思考其内部构成，会思考如何运用自己所学知识操作出来。他们明白了相关原理，也引发了其对事物的深入思考”。

2010年，教育部与乐高集团首次签署“技术教育创新人才培养计划”合作备忘录。在此指导下，乐高教育在全国400所中小学以及高等学府，建立了创新学习实验室。通过简单拼插和机器人操控，以此培养创新思维。

陈志庆介绍，日前双方又签署了第二份备忘录，从2015年至2019年，乐高教育会提供更为深入的创新教育与学习方法实践，进一步扩大师生的参与面。

不过，在机器人课程的实际操作过程中，也遇到了一些困难。

郑剑春认为，学生受到高考指挥棒的影响，高年级的学生学习压力较大。此外，各个学科老师之间缺乏沟通机制，目前老师还没有将机器人作为很好的学习工具来运用到实际教学中，而是把它单独割裂开来。或许，未来机器人会像电脑一样，真正成为各科老师教学的好帮手。

张舰则表示，机器人课程还存在教授难度，“它需要将科学课和计算机课更好地融合，既要求老师带领学生进入编程的世界，也要求老师在学生遇到困难时能帮助其坚持探索。老师想要在40分钟的时间里将课程组织好，需要把知识点拆成更小的知识单元。科技创新教育才刚刚开始，未来值得探索的道路还很长”。

“由于中国传统文化、教育环境和教学条件，长期以来课堂以教师为核心。老师的责任是帮助孩子掌握知识并通过考试。但在机器人课程的教育理念中，学生是核心，教师的任务是引导。”陈志庆说，“未来乐高最重要的责任，是帮助中国培养更多优秀的机器人教师。”据悉，目前机器人师资缺口严重，不少学校由物理老师、信息科技老师兼任机器人老师。过去5年，乐高在全国48所优秀师范院校，创建了地区教师培训中心，在当地开展教师培训工作。

为激励更多学生热爱机器人，乐高还将全球两大机器人赛事——WRO和FLL引入中国。目前已有数十万名学生参加过这两大赛事，不少中国团队还在全球范围内获奖。

4C教育理念

“乐高教育的‘4C’顾问式的教育解决方案，即联系(connect)、建构(construct)、反思(contemplate)和延续(continue)，是乐高教育根据儿童获取知识的过程和学习效果而设计的，是建立在儿童心理学家皮亚杰建构论的理念基础上的。”陈志庆说。

联系-Connect：是教学环节中的关键之一，引导学生将新的体验与现有的“知识库”联系起来，从而促进学习效果。

建构-Construct：指学生在现实中构建事物的同时，在头脑中组合知识。

反思-Contemplate：是达到成效的重要阶段，让学生对其所看到或建构的内容进行思考，对方案进行探讨、反思并调整他们的看法。

延续-Continue：建立在想了解更多内容的愿望的基础上，从而把学生引入一个新的“联系”阶段。

四个阶段循序渐进、循环往复，形成螺旋式的发展过程。乐高教育反对传统教育中的单向灌输，反对把语言文字作为获取知识的捷径。它认为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，帮助学生在与情境中的人、事、物相互作用的过程中主动建构知识。

乐高教育鼓励学生积极思考、动手参与，坚信只有依靠学生的主动学习才能让学习更有效。乐高教育的独特学习理念、教学指导、小组作业、教师培训、安全环保的学具、趣味性的比赛方式，使孩子们发挥出天生的创意力和想象力，培养其团队精神、解决问题能力、应变能力、表达能力、社交能力等，帮助他们应对21世纪所带来的新挑战。

乐高教育相信只需给予适当的引导，每个孩子都能成功。