机器人科学教育的实践探索

摘要：纵观当今世界，科学教育和人才培养已成为国与国之间竞争的一个焦点，时代要求我们在学习科学教育的基础上不断发展和创新，这点已是世界各国的共识。所以说，中国教育要想跟上世界的步伐，必须要建立一个符合时代要求的科学教育新理念，将科学教育提高到一个新的高度。科学教育的重点就是以学生发展为本，培养学生勇于创新的精神，提高敢于實践的能力。身为一名学校科技辅导员，我深知科学教育的重要性，并一再将现代化的科学技术引入到中学青少年科技教育的活动中。我校已经开展VEX和FLL两个竞赛项目的机器人制作培训班，机器人科学教育对于中学生而言，是一项很好的科技实践活动，它将发明创新、电子信息技术和动手制作紧密结合在一起，能让中学生不仅仅在课堂中受益，更多的是在动手操作过程中学习机器人技术，培养创造理念，提高团队意识和科学素质，同时也大大提高了学生们的想象空间和实践应用能力，做到真正的实践与理论相结合。

关键词：科学教育；实践；探索；机器人；创新

一、引言

科学教育的推进，已成为世界各国教育理念中的核心，这要求我们必须要建立一个新的教育理念。学校是培养高素质的创造性人才的摇篮，所以我们要从中学生着手，带领他们探寻未知世界，培养他们的创新理念，提高它们的科学素养。作为学校科技辅导员我一直从事青少年机器人竞赛项目的研究，机器人科学教育正是给学生提供了亲历探索未知奥秘的机会，让他们参与整个过程，从观察到提问、想象，从学习到自己动手、团队合作，体验探索科学的发展历程，领悟探索科学的初步的科学知识和能力，为使他们成为具有优秀科学素养的学生打下良好的铺垫。

二、机器人科学教育的发展历程与现状

人类对机器人的幻想和追求已经有了5000多年的历史。从古代的木牛流马到现代的只能家居机器人，这些都充分说明了我国古代劳动人民的聪明智慧。

到了现代，机器人由于电的出现，电子技术的发展，计算机的出现和广泛使用，便进入了一个新的阶段。1962年在美国，第一台具有现代意义的机器人问世了，人类开始正式研发机器人辅助人类工作。

从20世纪80年代开始，我国着手这一领域。我国一开始只是知识跟踪国际先进机器人技术，而今日，我国在机器人技术方面已经取得了很大的成就。我国目前拥有机器人4000台左右，这与发达国家还有一定的距离。为了跟紧科技的步伐，机器人科学教育必须从中小学生抓起，并且希望能够得以广发普及。

三、机器人科学教育存在的问题

1.机器人科学教育的普及性问题。

目前，一方面，机器人科技教育活动只是深入在一些专门的领域，而被中学生关注较少，即使有些学校已经涉及了机器人科学教育的活动与实践，也只是面向一些少数的精英学生。另一发面，师资力量薄弱，硬件设施还不齐全，而且学校往往更加在乎的是在比赛中是否可以获奖，能获得什么奖项，并不是来吸引更多的中学生来参与机器人科技教育的实践中来，这便使得在组织普及活动这一方面产生了较为严重的漏洞。

2.机器人科学教育的精神性问题。

在一些学校的机器人科技教育的实践中，我们只是一味地向学生灌输科学技术，而忽视了科技教育思想的渗透，这样会导致培养出来的学生既缺乏了科学精神，又缺乏了人文精神，虽然有可能知识与表现非常突出，但是意识与精神相对薄弱。

3.机器人科学教育的实践性问题。

因为受到了各种竞赛指挥棒的影响，所以在机器人科学教育实践活动中，教师过分重视和着力训练的是学生的应赛能力，而不是引导中学生运用在科技教育中学到的技能去做什么，忽视了学生的创造力的培养，导致中学生在完成任务方面都可以熟练的按时完成，但只是作品的质量没有办法保证，缺乏科技创新想法，出现了明显的“不敢想”，“不敢做”的现象。所以，作为教师要更多的去鼓励中学生发扬自己的想法，自行搜集材料，自己创作作品。可能起初效果并不是非常令人满意，但我深信只要坚持，一定能见到意想不到效果，因为这才是让中学生深入学习和实践机器人科学教育的目的。

四、机器人科学教育的实施

就机器人科学教育的发展现状和新的趋势而言，我们要想高效的大力宣传和提倡，要想探索出科学的活动与实践途径，我们必须要广泛普及，不能在任何一个环节的细节上有丝毫马虎。

1.在学校中成立专门的机器人科学教育组织，并开设相关课程。为了将机器人科学教育更好地落实，学校中成立的相关组织必须采取有力度的宣传，要用合理的方法引起中学生的兴趣，而不是生拉硬拽。而在课程的开设方面，需将其分为核心技术课程与拓展应用课程两部分，其中核心课程技术课程是要小到以市内开展的机器人科技竞赛活动为基础，大到以全国乃至全世界的机器人科学技术为核心进行架构，拓展应用课程则需与科技理论相结合，最后能在在实际中得以应用。

2.机器人科学教育实践形式需要更进一步的完善。目前，机器人教育科学实践活动更多是以竞赛的形式来开展的，当科技创新实践活动与竞争挂钩时，初衷和结果就会变味，而且迫使受益的人群更多的是少数精英学生。所以我们除了举行机器人科技竞赛以外，还要多组织各个学校之间的交流，让学生们谈一下自己对科技的理解与心得，从而增进学生团队合作意识，提高科学知识，提升学生的科学素养。

3.在各个省市多成立一下机器人俱乐部，搭建机器人科学教育资源共享平台，因为合作往往会让事情事半功倍。通过俱乐部开展一些关于创新理念的机器人研制和竞赛活动，普及机器人科学知识，掌握科学知识和科学方法，培养科学精神和科学思想，鼓励更多、更广的人群参与到科技活动中。

五、总结

中学生时期是学习和价值观塑造的关键时期，将机器人科学教育深入在中学生时期，是为了让他们更早的了解并熟悉科技创新理念。首先，让中学生对科技创新有一个认知，并慢慢深入了解。接着，引导中学生对机器人科学教育始终保持一颗好奇心，并希望他们能将自己的兴趣爱好转移到机器人科学上来。然后，带领中学生从学习升华到自己能够提出更多的原创理论，做出更多的原创发现，为将来打下重要的基础。最后，培养中学生将来能够成为一个具有科学素养的人，跟上世界科技发展的脚步，并寻找新方向，在科技领域实现跨越，迈向新的高度。科学技术具有世界性、时代性，所以发展科学技术必须具有全球视野，把握时代脉搏，期待我国勇于突破，攻坚克难，创造出引领全球潮流的科技成果。

参考文献：

[1]陈欢庆.开展机器人科学教育活动的实践探索[J].教学月刊，2015（88）.

[2]王淑娟.实践教育新理念上好科学探究课[J].基础教育理论研究成果荟萃（上卷三），2005（749）.

[3]赵小川.机器人技术创意设计[M].北京航空航天大学出版社，2013（1-34）.

作者简介：郑鹏程，中学一级教师，2002年8月在库车实验中学参加工作，一直从事信息技术教学，并承担学校科技辅导员工作，辅导学生参加自治区青少年第13、14、15届青少年机器人竞赛获得数次自治区一、二、三等奖。2016年3月带领学生参加第一届西北区青少年机器人联赛暨2016VEX机器人世界锦标赛，VEX机器人工程挑战赛一等奖。