在新時期培養具有創新精神的新一代,是教育義不容辭的責任。機器人教育是一種新興的青少年科技教育手段,對培養青少年科技創新意識和提高青少年實踐能力起著重要作用。
北京外國語大學附屬小學“機器人社團”成立于2016年,是為培養學生創新精神和拓展學生綜合能力而建立的一個學生組織。在機器人社團里,學生能夠主動參與科技學習和鍛煉,親身體驗動手的成功與樂趣,形成創新意識和習慣,同時社團也為他們提供了一個了解最新技術、開闊視野和展示創新成果的平臺。
在社團成立不到兩年的時間里,除了平時每天課外一小時的認真學習、刻苦訓練之外,只要接到比賽任務,從訓練到比賽再到結束,學生們都全力以赴,放棄午休和節假日,不厭其煩地完善機器人的構造,希望設計出的機器人能夠解決遇到的各種問題,比賽中也能沉著應對突發狀況,鍛煉了心智,發揮了團隊合作的優勢。
現結合我校機器人社團,闡述一下機器人教育對學生綜合能力培養的作用。
一、機器人教育培養學生的動手能力、創新能力
機器人融合了機械制造、電子技術、傳感器、無線通信、聲音識別、圖像處理和人工智能等領域的先進技術,代表著科學技術發展的前沿,從設計、制作到調試都具有很強的實踐性、探索性和綜合性。因此,每次社團活動都是以學生為中心,以問題為驅動,學生自己設計、組建,促使其主動進行探究式學習,充分發揮學生的主動性和創造性,教師只是作為活動的組織者參與其中。
例如去年參加的機器人大賽,從組裝車、寫程序、打練習,到發現問題修改車、修改程序、繼續練習,再到選拔賽發現弱點,拆了車重新裝、優化自動程序、加防御裝置、反復練習、更換磨損零部件等,學生們從剛開始跟著教師走,到最后能自己在訓練和比賽中找到問題,再想辦法解決,成功地鍛煉了動手能力和創新能力。
二、機器人教育有利于激發學生的學習興趣和參與熱情
機器人教育課程與傳統的以知識傳授和技能培養為目標的課程不同,機器人制作在很大程度上需要學生自己動手搭建出模型。利用簡單的金屬零部件,可以搭建出各種車子、動物等實體模型,在模型上加裝相應的傳感器、電子模塊,再編寫一些命令程序,就可以成功完成很多指令任務,學生的成就感非常大,學習興趣和熱情就此被激發。
三、機器人教育有利于學生自信心的提升
自信心在學生的學習生活中起著重要作用,它能激勵學生積極向上、健康成長。參加機器人社團的學生有一部分平時學習成績不算好,在班里不敢面對強者的競爭,經常給自己一種消極的心理暗示,總認為自己不行,因此很少有機會參加各種各樣的比賽,很少體會到成功的樂趣。但在機器人社團里,這些學生的動手能力較強,就能嶄露頭角,甚至出類拔萃,極大地提升了他們的自信心,調動了他們學習的主動性,學習成績也就能慢慢好起來了。
四、機器人教育培養了學生的邏輯思維能力
邏輯思維是整體思維的正確性的基礎,沒有嚴密的邏輯思維,思維將是混亂的、彼此矛盾的。制作機器人,大到整個制作過程的構思、計劃、步驟的擬定,小到齒輪的選擇、位置的擺放,都需要調動學生的邏輯思維。另外,編寫程序時必須先弄清邏輯關系,才能準確編出指令。例如流水燈的程序設計,在燈序號命名時只要有一點不對,結果就完全不一樣。所以,在整個機器人學習過程中,學生的邏輯思維能力會越來越好。此外,一群興趣愛好相同的學生在一起共同完成一項任務,也培養了他們的團隊協作能力。
總之,我校機器人社團的教學經歷使我們感受到,機器人社團的創建對學生的成長具有相當大的促進作用。通過學習,學生不僅動手能力得到了提高,解決問題的能力也得到了鍛煉,這不僅對他們的短期學習有較大的幫助作用,從長遠角度分析,他們的思維方法、創新能力、創新精神都能得到非常大的鍛煉,讓學生真正成長。