機(jī)器人科學(xué)教育的實踐探索

摘要：縱觀當(dāng)今世界，科學(xué)教育和人才培養(yǎng)已成為國與國之間競爭的一個焦點，時代要求我們在學(xué)習(xí)科學(xué)教育的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展和創(chuàng)新，這點已是世界各國的共識。所以說，中國教育要想跟上世界的步伐，必須要建立一個符合時代要求的科學(xué)教育新理念，將科學(xué)教育提高到一個新的高度。科學(xué)教育的重點就是以學(xué)生發(fā)展為本，培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的精神，提高敢于實踐的能力。身為一名學(xué)校科技輔導(dǎo)員，我深知科學(xué)教育的重要性，并一再將現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)引入到中學(xué)青少年科技教育的活動中。我校已經(jīng)開展VEX和FLL兩個競賽項目的機(jī)器人制作培訓(xùn)班，機(jī)器人科學(xué)教育對于中學(xué)生而言，是一項很好的科技實踐活動，它將發(fā)明創(chuàng)新、電子信息技術(shù)和動手制作緊密結(jié)合在一起，能讓中學(xué)生不僅僅在課堂中受益，更多的是在動手操作過程中學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)，培養(yǎng)創(chuàng)造理念，提高團(tuán)隊意識和科學(xué)素質(zhì)，同時也大大提高了學(xué)生們的想象空間和實踐應(yīng)用能力，做到真正的實踐與理論相結(jié)合。

關(guān)鍵詞：科學(xué)教育；實踐；探索；機(jī)器人；創(chuàng)新

一、引言

科學(xué)教育的推進(jìn)，已成為世界各國教育理念中的核心，這要求我們必須要建立一個新的教育理念。學(xué)校是培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)造性人才的搖籃，所以我們要從中學(xué)生著手，帶領(lǐng)他們探尋未知世界，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新理念，提高它們的科學(xué)素養(yǎng)。作為學(xué)校科技輔導(dǎo)員我一直從事青少年機(jī)器人競賽項目的研究，機(jī)器人科學(xué)教育正是給學(xué)生提供了親歷探索未知奧秘的機(jī)會，讓他們參與整個過程，從觀察到提問、想象，從學(xué)習(xí)到自己動手、團(tuán)隊合作，體驗探索科學(xué)的發(fā)展歷程，領(lǐng)悟探索科學(xué)的初步的科學(xué)知識和能力，為使他們成為具有優(yōu)秀科學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生打下良好的鋪墊。

二、機(jī)器人科學(xué)教育的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

人類對機(jī)器人的幻想和追求已經(jīng)有了5000多年的歷史。從古代的木牛流馬到現(xiàn)代的只能家居機(jī)器人，這些都充分說明了我國古代勞動人民的聰明智慧。

到了現(xiàn)代，機(jī)器人由于電的出現(xiàn)，電子技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)的出現(xiàn)和廣泛使用，便進(jìn)入了一個新的階段。1962年在美國，第一臺具有現(xiàn)代意義的機(jī)器人問世了，人類開始正式研發(fā)機(jī)器人輔助人類工作。

從20世紀(jì)80年代開始，我國著手這一領(lǐng)域。我國一開始只是知識跟蹤國際先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)，而今日，我國在機(jī)器人技術(shù)方面已經(jīng)取得了很大的成就。我國目前擁有機(jī)器人4000臺左右，這與發(fā)達(dá)國家還有一定的距離。為了跟緊科技的步伐，機(jī)器人科學(xué)教育必須從中小學(xué)生抓起，并且希望能夠得以廣發(fā)普及。

三、機(jī)器人科學(xué)教育存在的問題

1.機(jī)器人科學(xué)教育的普及性問題。

目前，一方面，機(jī)器人科技教育活動只是深入在一些專門的領(lǐng)域，而被中學(xué)生關(guān)注較少，即使有些學(xué)校已經(jīng)涉及了機(jī)器人科學(xué)教育的活動與實踐，也只是面向一些少數(shù)的精英學(xué)生。另一發(fā)面，師資力量薄弱，硬件設(shè)施還不齊全，而且學(xué)校往往更加在乎的是在比賽中是否可以獲獎，能獲得什么獎項，并不是來吸引更多的中學(xué)生來參與機(jī)器人科技教育的實踐中來，這便使得在組織普及活動這一方面產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的漏洞。

2.機(jī)器人科學(xué)教育的精神性問題。

在一些學(xué)校的機(jī)器人科技教育的實踐中，我們只是一味地向?qū)W生灌輸科學(xué)技術(shù)，而忽視了科技教育思想的滲透，這樣會導(dǎo)致培養(yǎng)出來的學(xué)生既缺乏了科學(xué)精神，又缺乏了人文精神，雖然有可能知識與表現(xiàn)非常突出，但是意識與精神相對薄弱。

3.機(jī)器人科學(xué)教育的實踐性問題。

因為受到了各種競賽指揮棒的影響，所以在機(jī)器人科學(xué)教育實踐活動中，教師過分重視和著力訓(xùn)練的是學(xué)生的應(yīng)賽能力，而不是引導(dǎo)中學(xué)生運用在科技教育中學(xué)到的技能去做什么，忽視了學(xué)生的創(chuàng)造力的培養(yǎng)，導(dǎo)致中學(xué)生在完成任務(wù)方面都可以熟練的按時完成，但只是作品的質(zhì)量沒有辦法保證，缺乏科技創(chuàng)新想法，出現(xiàn)了明顯的“不敢想”，“不敢做”的現(xiàn)象。所以，作為教師要更多的去鼓勵中學(xué)生發(fā)揚自己的想法，自行搜集材料，自己創(chuàng)作作品。可能起初效果并不是非常令人滿意，但我深信只要堅持，一定能見到意想不到效果，因為這才是讓中學(xué)生深入學(xué)習(xí)和實踐機(jī)器人科學(xué)教育的目的。

四、機(jī)器人科學(xué)教育的實施

就機(jī)器人科學(xué)教育的發(fā)展現(xiàn)狀和新的趨勢而言，我們要想高效的大力宣傳和提倡，要想探索出科學(xué)的活動與實踐途徑，我們必須要廣泛普及，不能在任何一個環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)上有絲毫馬虎。

1.在學(xué)校中成立專門的機(jī)器人科學(xué)教育組織，并開設(shè)相關(guān)課程。為了將機(jī)器人科學(xué)教育更好地落實，學(xué)校中成立的相關(guān)組織必須采取有力度的宣傳，要用合理的方法引起中學(xué)生的興趣，而不是生拉硬拽。而在課程的開設(shè)方面，需將其分為核心技術(shù)課程與拓展應(yīng)用課程兩部分，其中核心課程技術(shù)課程是要小到以市內(nèi)開展的機(jī)器人科技競賽活動為基礎(chǔ)，大到以全國乃至全世界的機(jī)器人科學(xué)技術(shù)為核心進(jìn)行架構(gòu)，拓展應(yīng)用課程則需與科技理論相結(jié)合，最后能在在實際中得以應(yīng)用。

2.機(jī)器人科學(xué)教育實踐形式需要更進(jìn)一步的完善。目前，機(jī)器人教育科學(xué)實踐活動更多是以競賽的形式來開展的，當(dāng)科技創(chuàng)新實踐活動與競爭掛鉤時，初衷和結(jié)果就會變味，而且迫使受益的人群更多的是少數(shù)精英學(xué)生。所以我們除了舉行機(jī)器人科技競賽以外，還要多組織各個學(xué)校之間的交流，讓學(xué)生們談一下自己對科技的理解與心得，從而增進(jìn)學(xué)生團(tuán)隊合作意識，提高科學(xué)知識，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

3.在各個省市多成立一下機(jī)器人俱樂部，搭建機(jī)器人科學(xué)教育資源共享平臺，因為合作往往會讓事情事半功倍。通過俱樂部開展一些關(guān)于創(chuàng)新理念的機(jī)器人研制和競賽活動，普及機(jī)器人科學(xué)知識，掌握科學(xué)知識和科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)思想，鼓勵更多、更廣的人群參與到科技活動中。

五、總結(jié)

中學(xué)生時期是學(xué)習(xí)和價值觀塑造的關(guān)鍵時期，將機(jī)器人科學(xué)教育深入在中學(xué)生時期，是為了讓他們更早的了解并熟悉科技創(chuàng)新理念。首先，讓中學(xué)生對科技創(chuàng)新有一個認(rèn)知，并慢慢深入了解。接著，引導(dǎo)中學(xué)生對機(jī)器人科學(xué)教育始終保持一顆好奇心，并希望他們能將自己的興趣愛好轉(zhuǎn)移到機(jī)器人科學(xué)上來。然后，帶領(lǐng)中學(xué)生從學(xué)習(xí)升華到自己能夠提出更多的原創(chuàng)理論，做出更多的原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)，為將來打下重要的基礎(chǔ)。最后，培養(yǎng)中學(xué)生將來能夠成為一個具有科學(xué)素養(yǎng)的人，跟上世界科技發(fā)展的腳步，并尋找新方向，在科技領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越，邁向新的高度。科學(xué)技術(shù)具有世界性、時代性，所以發(fā)展科學(xué)技術(shù)必須具有全球視野，把握時代脈搏，期待我國勇于突破，攻堅克難，創(chuàng)造出引領(lǐng)全球潮流的科技成果。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：鄭鵬程，中學(xué)一級教師，2002年8月在庫車實驗中學(xué)參加工作，一直從事信息技術(shù)教學(xué)，并承擔(dān)學(xué)校科技輔導(dǎo)員工作，輔導(dǎo)學(xué)生參加自治區(qū)青少年第13、14、15屆青少年機(jī)器人競賽獲得數(shù)次自治區(qū)一、二、三等獎。2016年3月帶領(lǐng)學(xué)生參加第一屆西北區(qū)青少年機(jī)器人聯(lián)賽暨2016VEX機(jī)器人世界錦標(biāo)賽，VEX機(jī)器人工程挑戰(zhàn)賽一等獎。