例谈机器人学习的评测内涵与外延

2018-05-29 09:24大拇哥
中国信息技术教育 2018年9期
关键词:评测考级机器人

大拇哥

机器人教育,可谓是一枝常春藤,不仅历久弥新,而且自身的成长性更是让同处新课程边缘的诸多新兴学科望尘莫及。甚至有人笑称,不少红头文件标榜的新加课程都早已成为明日黄花,只有机器人教育呈现出校内校外遍地花开、受众人群不断壮大的可喜局面。

然而,机器人教育也与不少新课程一样面临着一个问题,那就是评价体系的设计,尽管这一话题还没有过多涉及校内课程这块(主要是出于师资条件等局限,学校只能把类似课程归类于实践活动课范畴),但不少来自社会机构的有识之士,已经把思考的重点,从机器人课程本身完成的达成边界规范,放大到课程核心对课程效度外延的预期和测量,更有高格局机构,在机器人教育与学生成长综合评价之间规划起了贯通工程。

● 评测与考级的细微甄别

纵观目前社会上几种主要考级系统,不难发现,主流项目各有侧重。

——从考级范围来看,有专注于机器人技术考评的。走的是借鉴成人模式和模拟工程师认证路线,以知识、能力、情感为维度。比如,在低阶,通过观察与触摸认识物体的外部特征,了解生活中的常见结构,熟悉搭建材料的分类、基本性质和用途,以及相应等级的知识点;培养创新、科学的思考能力、空间思维能力和创新力等。

有致力于通过考级来实现某项器材普及的。在指定器材范围内,通过课程内容的迭代,实现基于劳动技术(或通用技术)等学科的教学抓手和教学梯度达成。

有着眼于机器人教育与创客教育等横向潜能挖掘的。是顺应中央两办文件精神而筹办,响应国内外机器人教育界以及机器人教育爱好者、机器人教育受益群体的要求,严格按照“知识+能力”的评测标准开发出来的青少年创新能力孵化检验系统。特色是更侧重于评测,而不是考级,在关注点位上,也专门设计了十个方面来加以全面考察,包括了观察能力、专注力、记忆力、理解能力、动手能力、模仿能力、空间架构、逻辑条理、创新创意和表达能力等。

——从考级对象来看,大都涵盖从低幼到高中的各个学段,有分为儿童组、少年组、青年组、专业组等组的,也有以等级递升模式来加以界定的(确定为四级八段体系),分别为雏鹰级、新人级、创客级、能匠级、设计师级等。

——从参与次第认证相应级别的考官来看,有专职考级专家,有外聘评测专家,也有协会认证的专家。比较理想的模式是普及层级专家资质不低于工程师、大学讲师、K12高级教师,中段评测专家资质不低于高级工程师、大学副教授、K12特级教师,负责高端的评测专家资质不低于副总工程师、大学教授、K12教授级特级教师担任。目前,仅参与其中的高校人士就有来自清华大学、北京大学、中国科学院大学、北京师范大学、华东师范大学、上海外国语大学、北京邮电大学、北京航天航空大学等学校的专家、教授。

——从考级应用的器材选定宽裕度来看,有指定(或认证)特定器材的,但市场上更乐于接受兼容并蓄,能考虑到机器人教育产品纷呈现状,选择多样的考级平台。而在具体实操过程中,社会更钟情于在考核重点掌握上采取部分重叠模式,如一段二段侧重机械类、二段三段侧重操作类、三段四段侧重图形编程类、四段五段侧重现场编程类、五段六段侧重动作纠错类、六段七段侧重现场命题类、八段侧重极限挑战类等。

——从权威背书来看,有挂靠专业人才库、依托各级电教馆、对接国际机器人教育的学术机构或高校。从简单的拼装到电机的使用再到电子化编程的应用、开发,每一个阶段对青少年理解机器人、使用机器人并创新机器人应用都有着严格且明确的划分标准,真正做到“学以致用”,把每个阶段证书和动手能力、实践能力结合起来,并且连贯性的学习,对激发青少年学习兴趣具备持续吸引力。

——机器人技术考评管理(责任)部门的职责是在全国范围内逐步建立统一规范的行业标准、培训教材、专业人才培训、测评考级、认证归档制度。并且与相关培训机构、公立学校、全国各省市地区,扩大合作学校并且逐渐建立稳定的合作关系,构建并推广机器人标准化培訓体系,打造专业的机器人技术考评体系,树立全国机器人培训标杆。

——机器人教育考级体系一般均由考级申报、考级现场验收、考级五步实施、考绩认证和考级申诉五部分组成。比较被大家认可的“考级申报”环节比较严谨,申请内容包括考级人数分类匡算,考级地点描述、考级时间建议、考级申请书确认,考级流程(包括审核、建议、微调、日程落实、专家协调);“考级五步实施”是指考前考生签到、笔试(考级专员巡视)、操作考(考级专员巡视)、答辩、综合反馈。每一步骤都留下痕迹,归档备查。

● 机器人教育与评测的延伸

目前,机器人教育的整体社会责任意识都比较强,使命担当的主动性规划与实施力度也都比较大。旨在推动机器人技术在青少年中的普及,引导青少年学习,应用并且发展机器人相关技术,提高青少年的技术创新能力。不少考评机构还同时在全国范围内构建并推广机器人标准化考评体系,涉及范围包括培训、测评、考级、大赛、媒体等多个元素。

受到社会好评的延伸项目则更强调机器人教育的社会公益特质,比较典型的项目是,由中国机器人教育联盟携手国际机器人教育研究院、北京师范大学、沪江网、机器人器材厂家和多家会员单位共同发起的“给每个孩子一台机器人”爱心义教公益活动。项目启动仪式就联合了来自行业内500余名机器人创客领域专家、教授、教育培训机构投资人、教师参与。目前已经在全国所有的省建立起了分支机构,共同为偏远山区的孩子提供一把打开未来之门的钥匙。2018年,中国机器人教育联盟将携手10000家机构、1000家厂商共同开展“给每个孩子一台机器人”公益项目,在全国组织300场万里行公益活动(机器人科普讲座、机器人嘉年华、机器人比赛及测评),帮助10万个孩子开始学习机器人课程,也希望有更多机器人创客教育机构,能加入爱心义教公益活动的行列!

也有项目推出了“我来想,我来做”机器人创意课堂,在制作机器人的过程中使孩子们产生自主完成某些任务的意愿,并使其明白为什么要学习。通过创新思维带来学习动力是最重要的目标。

● 过程性观察案例与教研

机器人与创客教育能力评测团队率先建立起固定的网上专家教研系统,系统除了要求所有参评专家在第一时间回顾和小结本场评测小结之外,更有每周一次的学术教研活动和评测案例研讨活动,执行至今,深受专家称许,也统一了在不同器材、不同等级、不同机构考评过程中的标准执行连贯性。

例如,有专员写到,4月14日,佳木斯国际机器人能力测评圆满结束,孩子们优异的表现真的很让人吃惊,有的孩子在经过不断的调试不断的失败后,最后获得了成功,我能看到他们眼中的喜悦,也有孩子明明还在发着高烧,却说什么都要坚持,稚嫩的眼神里充满了无限的渴望。

又如,来自机器人教育研究院的专业话题讨论:姜老师日前发来了某机构新开发的微视频,就技术角度而言,确实有巧的成分,它的设计立意却是“有钱能使鬼推磨”!更可怕的是,机构成员对此还颇为得意。姜老师的忧虑是有道理的。之前的答辩环节,在聊及今后致力于开发机器人的假设前提下,会优先考虑发明什么样的机器人这一话题时,考生的回答多次让我震惊,有的说“我想造一个杀人机器人”!更有甚者,有孩子还进一步说道,我想用它杀了某某某同学……我希望大家在遇到类似话题的时候,一定要态度和蔼且观点鲜明地告诫孩子,这是绝不允许的,要陈述不允许的理由和危害。我相信,孩子纯洁的内心被染上暴力和负面情绪、烙上负面烙印,一定是社会教育不到位,也不排除机构从业人员有意无意的灌输和言行示范,姜老师提供的案例就很经典。我们要求,一旦有此类现象出现,除了及时纠正之外,还应第一时间提醒机构负责人要加强职业教育,坚守职业底线。

再如,有专家分享了一个特别的案例。光电小车的传感器一般都会安装在车头,用以控制小车行停,但有一位考生却把颜色传感器探测头朝向了地面,显然有悖常理,但我没有武断,而是请孩子解说设计动机,小朋友的思路不仅让我大开眼界,还刷新了我对儿童认知世界的固有经验,他说:“我一直对闯红灯这一不良行为很反感,我的发明就是把路口的红绿灯信号转为路面信號,这样就可以强迫所有车辆都遵守交通规则了。”请大家想想,这是怎样的情怀和格局?我们需要向学生学习,向下一代学习。

还如,在专业的学术性标准把控环节——本次交待的话题是针对“预备级”(日后将改为“雏鹰级”)搭建器材的了解。首先,预备级学员通常为学龄前儿童,所以不安排笔试环节。其次,预备级学员的作品搭建原则上选择乐高(含类乐高和相似器材)的大小颗粒。机构从安全规则考虑,一般对五岁及以下学童,要求限定为大颗粒材料(主要是防止误吞,且容易抓取和拼插,材质大都是ABS,可以放心)。搭建主题事先明确,一般选取比较宽泛的主题,如“生活场景再现”“美好家园”“我的中国梦”等,以建筑模型(大颗粒)、应用机器人(小颗粒)为主。以往经验,有以下呈现:城市系列——城市内的建筑和公用设施、车辆等,适合小孩子认知和搭建环境;科技系列——特别适合男孩子,了解机械结构认识,增强动手能力;朋友系列——女孩子喜爱,人仔全部是女孩子,套装也是一些相关内容,适合过家家。对作品的评测依据有六项:①动手能力;②搭建基本知识点,如汉堡包结构、互锁结构、合理性因素等;③思维开发;④细节创意;⑤举一反三;⑥现场发挥。

机器人项目可以激发青少年的学习兴趣,在快乐的氛围下学习,能够显著提高孩子的动手能力,可以有效培养青少年的创造力、想象力、思维能力、观察力及发现问题、解决问题的能力;通过参与机器人教育促进青少年的交流、沟通,培养团队协作能力。我们有理由相信,众筹之下的机器人教育评测氛围,一定能燃起青少年知识活用、能力实践、潜质挖掘的火焰,让机器人教育成为综合素养提升的喜闻乐见的抓手,成为孵化创新幼苗的加速器,成为新教改生态中先行先试的优质产品。

新闻链接

给每个中学女孩更多的升学机会

“性别平等不仅是一项基本人权,也是世界和平、繁荣和可持续发展的必要基础。”

——《联合国2030可持续发展目标》

——身为女生?没什么不适合!

想必你一定听过(甚至说过)这样的话:“女孩子?哦,那她还是别选理科了,不适合……”性别偏见已经影响了很多女学生在兴趣、升学甚至就业方面的选择。

但你可能不知道(或者已经感觉到),过去的四十年中,全球女性在原本男性主导的行业和岗位中呈现良好的进步趋势,STEM领域职场女性增加显著,女性比例变化增幅最大的职业均与STEM相关。无论是哪个行业,领导力和管理能力等软技能成为女性领导普遍具有的特质。(引自领英《全球女性职场进步洞察》报告)

因此,中国妇女发展基金会联合美国纽约科学院,将最适合女性提升自身STEM科学素养的课程免费向12~16岁的女生开放,给予她们更多的升学、就业选择!身为女生,没什么不适合!

——STEM女生的升学与生涯规划。

该计划将通过权威课程体系的培养,使每个女学生学会如何完成STEM科学实验报告,并成为女学生在自主招生、综合评价中的重要凭证。通过活动后续长期的运作与政策的支持,未来STEM女性人才将在升学、专业选择、深造、实习、就业等各个阶段得到支持与帮助。

国家级领导、妇联高度重视、引进纽约科学院科学素养课程。在2018年3月26日,陈至立副委员长莅临科技女性培养计划发布会现场,亲切勉励女孩子们体验STEM实验,向女科学家学习,争做时代的楷模。全部项目费用由相关企业资助承担。

——有我们,你可以!

凡智教育受托,联手六位国内顶级女科学家,联合主持这一活动的后续进程。

助力第一步:科研报告收录。

加入这个阶段的女生需要在导师的带领下完成在线课程,选择喜欢的命题,通过线上组队的形式完成科学研究报告。除了美国纽约科学院颁发的课程证书、中国妇女发展基金会颁发的认证外,每个学生都将在“中国知网”上开通“个人图书馆”,用于记录自己阅览过文献与存放被收录的科研报告。优秀的科研报告将被主办方推荐给中国知网。

助力第二步:大咖导师&论文发表&推荐竞赛。

进入这个阶段的女生可以根据自己的兴趣,或者对某一位科学大咖的憧憬(如“北斗女神”徐颖)选择加入对应的线下训练营。训练营为期5天,学生将接受来自科学大咖的密集训练,完成对应主题科学论文!优秀成果将被组委会送至期刊发表并推荐参加中国青少年创新大赛等赛事。

助力第三步:免费出国访学&与诺贝尔奖得主零距离。

进入这个阶段的女生将免费前往美国,出席由美国纽约科学院组织的全球STEM联盟峰会!通过峰会,学生不仅可以加入全世界STEM领域顶尖青少年网络,更可以加入由企业、美国知名大学组织的俱乐部。优秀学生还将有机会与诺贝尔奖得主获得零距离互动。

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