尽管发展迅速,但中国的机器人教育仍相对落后。许多中国父母将机器人教育理解为“玩耍”。一些省市已经尝试将机器人教育作为选修课进入课堂。随着机器人教育逐渐进入中小学,机器人教育对于促进中小学素质教育,培养中小学生的信息素养和技术素养,提高他们的创新能力和实践能力具有重要的现实和战略意义。毫无疑问,我国正在推动机器人教育的发展。机器人技术的进步将会对科学与技术的发展产生重要影响,只有开启机器人教育,才能使我们不在机器人时代落伍。机器人的教育价值使它既可以作为家庭的益智玩具,也可以作为学校课外活动的载体,还可以作为基础教育课程的载体。
机器人作为一个平台能使学生全面综合地了解现代工业设计、机械、电子、传感器、计算机软件硬件、人机交互、人工智能等诸多领域的先进技术,少儿编程的优势并亲身接触和体验现代高新技术,在学生获得科技知识和实践能力的同时激发他们的创新意识和创造发明的潜能。
这种“记忆力教育”模式,与建设“创新型国家”所需的教育模式是背道而驰的。“创新型国家”所需要的教育模式的特征应该是:活学活用、以学分+技能+思维技巧+解决问题的能力等综合因素评价学生的优劣、推行以用为主的学用结合、脑与手与身体与五官的综合结合、鼓励发散思维及冒险精神、重点培养学生独立思考和独立解决问题的综合能力、主张学生的个性张扬、强调良好的道德品质教育等。相比之下,青少儿编程教育和正在快速发展的机器人教育,是最好的创新教育平台之一。很多教育及非教育专业人士,都对机器人教育给予厚望,觉得这是我们实践青少年创新教育和素质教育的理想平台。
从机器人教育的价值来看,首先机器人是一个极佳的科学研究平台,蕴含了丰富的科学价值。在大学和科研机构,科研人员在机器人平台上进行各种科学研究,特别在数学和计算机科学领域,进行非常深入的研究。对于青少年来说,机器人教育可以深入挖掘机器人平台蕴含的丰富科学价值,让中小学生在机器人平台上完成各种科学任务。少儿编程的优势通过机器人教育,不仅能培养学生的动手能力,更重要的是培养学生的创新能力和科学思维习惯。
在学习机器人搭建的过程中,孩子们需要懂得很多相关的课程知识,例如:机器人外型的搭建需要运用到物理结构以及机械的相关知识;机器人的运动需要依靠电机、传感器、控制器及编程环节,在这个过程中孩子需要知道各种传感器的作用及原理,如何编程等等。机器人的创造不可能是一帆风顺的,在遇到困难时,将困难一一解决,孩子们会很容易的学习到各种高年级才需要掌握的知识,而不是枯燥的文字表述。
在机器人技术的教育中,学生需要将具体的活动抽象为编程的思想,再用图形化编程语言或代码程序语言在计算机上编成程序,然后通过计算机和机器人的通讯,将程序下载到机器人的微处理器,通过观察机器人的运行情况来调试、验证、反思、改进程序。并且在机器人的组装调试过程中,学生需要不断熟悉操作技术,反复动脑动手尝试,这个过程可以加深学生对技术的认识和理解,有效提高技术的设计和创造能力,从而提升了技术能力和技术素养。
学生通过亲手组装机器人、调试传感器、编写程序、完成任务等活动,可以使动手能力、逻辑思维能力、综合应用能力、创新能力等都得到全方位的训练和提升。机器人活动还能激发学生充分发挥想象力、创造力,有利于培养学生的开放性思维。
总体来说,基于机器人平台的课程学习与创新型人才的培养,具有非常紧密的联系。首先基于机器人平台的相关课程学习可以锻炼思考能力,少儿编程课程与创造力培养中要求的六步思维技能相吻合,具体包括:命名、计算、评估、操控以及观测等。其次,学习机器人制作的学生在他们的技术设计以及计算编程过程中,会大量使用科学探究方式,从而提升他们自身解决问题的能力,还可以提高学生对于系统概念的理解,这是科学教育中最为关注的概念之一。
要想控制好机器人,必须要了解机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的基本知识。只有掌握了这些基本知识知识,才能发挥自己的聪明才智,构思出巧妙的机器人方案。这一过程是极其富有挑战性的,最能培养学生创新能力的过程。
近年来,国内机器人竞赛如火如荼,赛事数量逐年增长,参与学生人数快速增多,再加上自主招生对科创人才的青睐,其影响力也越来越大。少儿编程如何入门由于机器人设计和制作要求一定的脑力思维和编程基础,部分学校甚至将机器人作为特长科目,对机器人特长生予以一定的优惠录取。
综上所述,在玩耍中体会学习机器人教育的乐趣,可以锻炼孩子的协调能力和综合能力:你脑子想的和动作能不能一致起来,这需要学习机械组装、系统控制等相关知识。”机器人从低端到高端,其中的技术都是无限量的,孩子们既可以简单拼装,也可以自己开发。过去大家都玩航模、船模,现在机器人形式出来了,可以说高科技走进了孩子的生活。”