“以赛促教”模式下的机器人教学探索与思考

朱 乐

十二届全国人大三次会议上国务院正式发布《中国制造2025》，将机器人列为十大战略支柱产业之一；在2017年“两会”上，“人工智能”被写入2017年政府工作报告中，智能机器人作为人工智能的重要应用领域，在中小学得到了迅速的发展。机器人技术融合了机械技术、电子技术、传感器技术和编程学等多个先进学科技术，在中小学课程改革进程中得到了有益补充，机器人竞赛将机器人教育推向了新的发展高度。然而，机器人教育进入中小学仍然处于初级阶段，“以赛敦教”的方式使得机器人竞赛活动存在很多不完善甚至是错误的地方，笔者将结合自身的从教经历和竞赛经验，提出教学实践过程中遇到的问题和解决方案。

一、机器人教学过程中存在的问题

1.学习动机太过功利化 过分强调竞赛成绩

目前，国内比较有影响力的机器人竞赛包括中国青少年电脑机器人竞赛、中小学电脑制作活动、全国中小学信息技术创新活动和中国机器人大赛，除此之外，还包括各地级市教育主管部门、电教馆和科协组织的各种比赛，以及各品牌机器人厂商组织的内部比赛，这些种类繁多的机器人竞赛受到了广大家长和中小学校长以及教育主管部门的重视。首先，上至教育局，下至学校和教师，将竞赛成绩视作素质教育的成果展现，甚至将竞赛获奖纳入到机器人教师的绩效考核，这给机器人教学带来了浓厚的功利化色彩；其次，很多重点中学在自主招生政策中会对机器人特长生有所倾斜，这给家长和培训机提供了机遇，将机器人竞赛当作是一条择校的便捷通道，让本没有天赋的孩子被迫参加竞赛，这也与机器人竞赛的初衷背道而驰；最后，在竞赛成绩高于一切的利益驱使下，参赛学生和辅导教师的比赛参与程度大打折扣。例如，在2017年南京市机器人大赛太空探索比赛中，笔者担任竞赛裁判员，在判决过程中经常发现，有的参赛学生仅在比赛开始时按一下开始按钮，就算完成了比赛。如果需要选手对程序进行临时调整，参赛选手就不知所措，那么整个比赛方案究竟是出自谁之手呢？结果一目了然。

2.教学内容缺乏科学性 过于突出竞赛项目

机器人教学内容涵盖了机械原理、电子技术、传感器技术和编程学等多门学科知识，它以其多学科融合特点吸引着师生，也给机器人课程的研发带来了极大的拓展潜力，丰富了中小学信息技术课程内容。机器人课程让学生在手脑并用过程中解决实际生活问题，有效地提高了逻辑思维能力、判断能力、动手能力和创新能力，是实现科技教育、素质教育的重要平台。

然而，在“以赛促教”的思路指导之下，越来越多的指导教师将竞赛内容作为教学大纲，竞赛比什么就指导学生学什么，这样的工作思路完全背离了机器人教育的价值所在，参加机器人社团的孩子甚至误以为学习机器人就是为了比赛。教学内容脱离了生活实际和孩子的兴趣。长此以往，孩子的积极性就会大打折扣，后继学习也会出现动力不足甚至半途而废的现象，最终得不偿失。

3.机器人教学创意不足 被器材商绑架

江苏省小学信息技术教材中关于机器人教学部分，并没有统一规定机器人器材的品牌和型号。这给指导教师更多的自主选择权，同时也让机器人教育出现杂乱的现象。除此之外，各级教育部门组织的机器人竞赛项目被各大机器人厂商分别“霸占”，许多比赛项目具有绝对排外性，学生只能使用指定品牌和型号的机器人设备参赛。由于机器人生产厂家十分繁杂，并且各自使用封闭式的搭建模式和编程系统，互不兼容，这给指导教师教学和家长选购器材带来了巨大的麻烦。很多常规比赛项目的主题每年更新，迫使学校和家长花费大量资金更新和淘汰机器人设备，给机器人教育扣上了土豪才玩得起的帽子，也带给社会带来了资源浪费问题。例如，乐高FLL比赛项目，每年更换主题，参赛选手和教师必须每年购买比赛套装，旧套装只得闲置浪费。

4.一线机器人教师发展受限

在竞赛成绩至上的发展现状之下，机器人指导教师往往将过多的精力耗费在无穷尽的比赛上，教学对象也仅仅局限在少数几个参赛选手身上，并无过多时间推动机器人普及性教育和教学研究。更有甚者，为了得到更好的比赛成绩，部分教师甚至直接选用机器人厂家成品和购买网上现成的方案参赛，短期内对提高比赛成绩和提升学校知名度有立竿见影的效果。但是，这种饮鸩止渴的方式却禁锢了提升自我的意识，错过了师生成长发展的最佳机会，使得机器人教育的师资配备问题长期存在。

针对以上问题，笔者从自身教学实践和带队比赛的经验中总结出解决对策，希望能够改善竞赛对机器人教育的不利影响，化不利为有利因素，推动机器人教育事业的发展。

二、创新思维 降低竞赛负面因素的策略

1.优化比赛规则 降低参赛作品的成人化影响

“现在机器人竞赛比的不是学生，其实是背后的指导教师”，这也是让机器人竞赛组办方头疼的问题。针对该问题，可以优化比赛规则，改变以往赛前数周公布比赛内容和规则的竞赛模式，让学生进入赛场后现场抽取比赛题目和需要完成的赛事任务，解决指导教师替学生包办比赛的问题。例如，在2016年南京市电教馆举办的冬季机器人普及赛，规定学生在进入场地前将所有机器人零件打散、机器人程序清空，让学生现场抽取比赛题目和任务，要求在规定时间内现场搭建、现场编程，并且在抽取得任务图纸上完成任务，这样能够将学生的参赛水平真实得体现出来，最大程度降低了辅导教师的影响。

另外，增加答辩环节，让学生在评委面前讲述自己的设计思路和制作流程，评委根据学生的讲述进行打分，这一举措可以让很多“伪”参赛选手望而却步。

2.理性看待比赛成绩 参赛项目要突出重点

机器人比赛的组办单位和竞赛项目纷繁杂乱，笔者建议各校指导教师可以根据自身条件有选择性参加比赛。例如，笔者所带领的机器人社团每年定期参加由教育局和电教馆组织的机器人大赛，非教育系统的比赛更多是为了宣传自己的产品和公司，因而民间机构和机器人厂家举办的比赛可以忽略。同时，根据自身的优势，集中优势资源和力量，重点参加一两个比赛项目即可，以一颗平常心看待成绩，否则只能竹篮打水一场空。

3.引入创客理念 探索开源机器人

创客教育是以兴趣导向为前提的项目式学习方式，旨在培养学生提出、研究、解决问题的能力，在解决问题的过程中实现“跨学科学习”，学生的创造能力、分析能力和实践能力也在无形中得到锻炼，这对孩子们的信息素养和科学素养的形成有着深远的影响。机器人教师可以用创客教育理念来优化机器人教学，摒弃传统机器人厂家的固化模式，引入开源机器人。例如，用Ardunio开源硬件激发学生的创新意识，让学生动手搭建出自己的机器人，解决身边的日常生活问题。学生的动手能力和创新意识得到更好的锻炼，弥补机器人竞赛给机器人教育带来的思维禁锢的问题。

4.制订科学发展规划 推进机器人课堂普及化。

制定科学的机器人发展规划，关键是要从源头抓起。那么让机器人教育走入课堂，实现机器人教学的普及化是必由之路。让机器人在班级教学中开展，一方面为可以让更多的学生感受到机器人的乐趣，使机器人不再是高大上的代名词；另一方面，更多的学生参与到机器人学习当中也为机器人竞赛奠定了人才选拔的基础。当然，如果采用价格昂贵的大品牌机器人肯定行不通，也不易走进班级课堂。为了让更好实现普及化，可以采用价格便宜且易于教学的Ardunio开源机器人和易于搭建的美科等设备，这些为实现普及化提供了绝佳条件。

三、结语

机器人教育是实现素质教育的一大突破，也是中小学课程改革中的一个重大探索。作为一名机器人教育工作者，秉持“创新与发展，坚持与努力”的职业发展理念，是成长自己和发展学生的终身奋斗目标。

[1]常征,孙启峰.机器人教学对学生技术素养提升的探索[J].教育现代化,2016(11):176-177.

[2]黄柳青.中学机器人竞赛与教育的现状及对策[J].实验教学与仪器,2011(11):55-56.