作者：钟伟 来源：中国教育新闻网－中国教育报

  
 
　　智能机器人是一种全新的信息技术综合教学平台，学生可以充分发挥想象力去设计各种智能装置，实现自己的创意，提升信息素养。智能机器人走进信息技术课，不但为信息技术课的教学内容增添了新的素材，同时也为信息技术课的教学模式和教学方法提供了创新的舞台。

 　　图为湖北省宜昌市西陵区葛洲坝实验小学的一堂机器人教学公开课---《机器人的眼睛》。本报记者　钟伟　摄

　　“我已经深深地迷上了机器人这一门奇妙的学科。在与老师合作的有利条件下，我迅速了解了机器人单片机、传感器、驱动电路的性能和工作原理，掌握了重心、摩擦力、光电效应、转动惯量等物理知识，掌握了结构化的程序设计思想，学会了回溯、深度、广度、启发等各种搜索算法，以及动态规划、分治、贪心和一些不知名的算法。在这期间，我更惊喜地发现，我的基础学科成绩也在迅速提升。”这是广东省佛山市南海实验中学参加机器人课外活动的一名学生发表在校刊上的一段话。

　　2003年，教育部将“简易机器人制作”列入“技术课程标准”后，机器人迅速进入中小学课堂。几年来，机器人教学的发展推动了教学思想、教学内容、教学方法、教学模式的改革与创新，取得了可喜的成绩。如今，越来越多参加机器人课外活动的学生感受到，“从策划、设计到制作、测试等一系列的开发过程均由自己亲手完成的成就感；自己制作的机器人能够按照设计要求完成动作时的喜悦；可以向具有无限开发潜力的机器人领域进行永无止境的挑战……”

　　为了进一步推进机器人教学的开展，中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会不久前在湖北省宜昌市举办“2007年中小学机器人教学研讨会”。针对中小学机器人教学的现实，与会专家、教研人员、一线教师从课内外教学、机器人竞赛、教材建设、机器人配置等多方面，理论联系实际地开展评估、讨论，进一步明确机器人教学的指导思想和方向，期待将机器人教学推向一个新的高度。

　　走出“唯比赛”的怪圈

　　“很多学校的机器人教学仅仅围绕比赛而展开，智能机器人作为一种全新的教学平台，它在学科教学中的作用远远没有发挥出来。在比赛中，由于过分追求比赛结果，造成学生学习的主动性和思维的开放性、创造性没有得到充分的体现。”对于目前机器人教学中存在的一些困扰，广东省佛山市南海实验中学教师李宁表现出一丝忧虑。

　　事实上，南海实验中学在“机器人教学活动与学生综合素质的提高”探索的过程中，也经历了“从第二课堂课外小组活动，到全校信息技术课中的全面开设；从单纯为了竞赛获奖、提高学校声誉为目的，到以提高学生综合素质为目的；从发现现象、探索证实，到全面展开研究、初步成果的体现”的过程，探索出一条全面提升全体学生综合素质的新路子。

　　近年来，一些以竞赛为主的机器人活动越来越受到师生的质疑，也引起大家的关注和讨论，机器人活动应该回归它所具有的创新教育的本质。正如李宁所说：“在学生取得成绩让我们感到欣喜的同时也不禁开始思考，开展机器人活动，除了是第二课堂的教育性、科技性、趣味性活动以及比赛获奖外，还能给学生带来什么更为实质的内涵？”

　　“如今的机器人教学在教学指导思想和教学目的上，正在从原来只为竞赛获奖、注重技术技能的掌握、注重一个项目的完成的浅层次认识，上升到培养学生的创新精神和实践能力，即人才培养的层次。”中小学信息技术教育专业委员会副理事长邓立言欣喜地谈到，不少论文和课例都侧重培养学生提出问题、研究问题、解决问题的能力，培养学生实践能力及克服困难的精神和意志，培养学生创造性思维和学习掌握科学研究的方法，培养学生的技术素养。

　　与此同时，机器人教学的内容也从原来以竞赛项目为主，发展到机器人的基本知识、伦理教育，并涉及与其他相关学科的整合。上海静安第一中心小学教师林君秋的课例《正n边形问题的解决》，利用机器人寻迹走多边形的知识，直观地论证“当正多边形的边数无限增加时，这个正多边形就趋近于圆形”；北京景山学校教师吴俊杰提出并实践了将“‘机器人伦理’的内容作为机器人课程渗透‘科学·技术与社会’思想的社会支点”的思想，与会专家普遍认为这是机器人教学中素质教育的升华和突破

　　“将课堂交给了学生”

　　“点、线、面相结合”的机器人教学模式是山东省潍坊市高密一中探索并总结提炼出来的。高密一中是潍坊市较早开展机器人教学活动的学校之一，该校结合机器人的教学特点，于2003年就编制完成了《电脑机器人基础》、《电脑机器人科技创新》、《中学生电脑机器人DIY》等校本教材，并在该校的初中实验班开设电脑机器人教学，将机器人教育渗透到信息技术课程之中，形成“以必修课为面、以活动小组为线、以竞赛项目为点的点、线、面相结合的教学链条”，学生的信息素养在教学活动中逐年提高。

　　“机器人课堂教学是一种全新的教学方法，时间短、无借鉴。潍坊市各县市区和学校在近几年的课堂教学中形成了多种教学方法。”据山东省潍坊市电化教育馆馆长王世洪介绍，该市昌乐县实验小学积极利用机器人实验室开展机器人课堂教学活动，在小学教学中逐步提炼形成“激趣导课、学点互动、操作实践、合作交流、巩固深化、拓展延伸”的“六步教学法”；该市青州实验小学在机器人教学活动中确立了“认识-实践-提高-开发”的整体教学计划，利用信息技术课对三至六年级学生进行机器人知识的渗透，以每天下午第三节课外活动为巩固提高，以兴趣小组为拓展带动，既保证了面上全体学生机器人知识的培养，又保证了点上兴趣小组成员机器人创新与实践能力的提高。

　　湖北省宜昌市西陵区葛洲坝实验小学副校长聂敏认为，机器人教学具有实践性强、探索性强和综合性强的特点。在教学中，该校“将课堂交给了学生”，通过生动、直观、有趣的实际情境，激发学生的兴趣和参与热情。课堂教学以学生为中心，以任务作驱动，促使学生主动探究，充分发挥学生的能动性和创造性，而教师只是课堂组织者。

　　“教学方法的运用是一门艺术，每一环节都是再创造，都受各种因素的影响，用得是否得当，是衡量教师专业水平的重要杠杆。”针对近两年来各地中小学机器人教学模式、方法的探索所表现出来的发展趋势，邓立言分析认为“有突破，有创新”。在教学方法上，以教师讲解为主的状况已不多见，多数教师在教学中都注意“以学生为中心”，根据教学目标、教学内容、教学对象与教学条件等教学要素的具体情况，选择恰当的教学方法，使之组成最佳组合。邓立言特别提到中国人民大学附中教师袁中果参与评比的课例设计和教学实践，就充分体现了上述思想。

　　由经验型向研究型发展

　　“机器人教学正在由经验型向研究型发展，许多学校和教师越来越重视教学科研。”邓立言认为，教育科学研究可为教育实践提供理论指导，可以避免“急功近利”，避免对理论的片面理解而导致错误的教育行为。因此，机器人教学由经验型向研究型发展是一个应引起我们关注的重要事件，它将进一步推动机器人教育的发展和提高机器人教学的水平。

　　据了解，很多学校都对机器人教学科研进行了积极有益的探索，并取得了可喜的成绩。南海实验中学开展了“机器人活动与学生的学习成绩及综合素质提高”的课题研究，取得了一系列可喜的数据，通过研究和试验得出“智能机器人实践活动对学生综合素质的提高有突破性的帮助”的结论。湖北省东风教育集团第一中学、葛洲坝实验小学、北京景山学校都开展了相关的课题研究，北京市大兴八中还申报了教育部“十一五”规划课题“信息技术环境下学与教方式变革与学习绩效研究”。

　　与此同时，一些学校在机器人教学的办学机制上，开始萌生“产、学、研”相结合的形态，以及大学与中小学合作开展机器人教学的形式。其中，首都师范大学初等教育学院与北京市中关村二小的合作，就是教育资源共享、优势互补的一种很好的尝试。

　　“‘产、学、研’相结合可使机器人企业的技术和资金与学校的教育资源优势互补，有力地促进机器人教学的发展，实现互利共赢。”与会专家分析认为，葛洲坝实验小学目前与机器人企业的合作，很可能发展到“产、学、研”相结合的形态。因为随着机器人教学的发展，对技术和资金的需求在不断增加，这就需要机器人企业的支持；同时机器人教学的发展对教学机器人也提出了新的要求，这就要求教学机器人要根据教学需要不断更新，因而机器人企业需要了解和研究教育，需要教育部门的支持。

　　“让厂商把价格降下来”

　　“一个简易机器人无非就是一个单片机加上几个传感器、驱动装置而已。一个单片机零售价也就是一两百元，传感器、驱动装置加起来不过100元，而我们现有的厂商都将机器人卖到了两三千元以上。

　　这样的售价一般的学校只能买几台而已，试想当两三百元的机器人在中小学生中人手一台的时候，厂商的利润会少吗？”当南海实验中学教师李宁在经验交流会上说出这番话时，全场给予了雷动的掌声。

　　机器人教学研究是一个系统工程，全面推广时需要配备强大的师资队伍，机器人实验需要购置大量的设备，需要更多资金的投入。李宁进一步分析认为：“大规模地开展机器人教学活动，单靠仿真软件难以达到预期效果，机器人的软件和硬件都是主要的，但如果机器人硬件都是精细易损，都要通过自制或者再加工，就会给进入学校教学带来困难，就算进入了，也只能停步于兴趣小组。所以，在中小学要有一种价格低廉、结实耐用、能适应课堂教学的机器人，不必花大量时间去制作外部零件，不用大量的时间去编制繁杂的程序，不用大量的时间去整合。”

　　“目前，机器人教学除了需要持续的经费投入，还存在一些亟待解决的问题。”邓立言对此直言不讳，逐一指出：对开展机器人教学的认识有待提高、师资队伍建设亟待加强、课程教材建设需要认真研究和规范、评价体系需要建立、教育科研还需加强、校企合作机制需要研究并付诸实践，等等。而对于这些问题的解决，邓立言认为需要不断组织业务骨干进行培训和交流，不断提高机器人教师队伍的水平和素质。同时，要积极参加各类机器人实践活动，通过不同规模和级别的比赛，学习和借鉴外部经验，检验教学成果，只有这样才能不断提高机器人教学与竞技水平。

　　许多与会代表表示，随着中小学机器人教学实践活动的不断深入，通过课题带动，强化教学研究，逐步将机器人教育纳入信息技术必修课，扩大普及面，让更多的孩子都能从小接受机器人教育。

　　智能机器人的世界是一个丰富多彩、奥妙无穷、令人期待的世界。机器人实验融合了数学、物理、化学、生物、信息技术等多门学科的知识，机器人教学引导学生进入这个激动人心的前沿领域，让学生在“玩”中找到学习的乐趣，通过亲手装配、实验、编程和实施机器人项目、参加机器人比赛，直至设计出自己独特的机器人伙伴，使学生们获得发自内心的快乐，提高学生的动手实践能力、创新思维能力、综合应用能力和团结协作能力，从而在面对新的挑战之时，变得从容、自信。

　　“机器人教育的目标是提升学生的信息素养和技术素养，培养学生的创新精神和实践能力，促进学生德、智、体、美全面发展”，这将成为机器人教育发展的重要指导思想和实践依据，对机器人教育的进一步发展具有重要意义。

　　机器人教学活动，正在成为提高学生对所学知识的整合能力和综合素质教育的创新点。（本报记者　钟伟）

　　《中国教育报》2007年12月21日第7版