摘要:縱觀當今世界,科學教育和人才培養(yǎng)已成為國與國之間競爭的一個焦點,時代要求我們在學習科學教育的基礎上不斷發(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教育新理念,將科學教育提高到一個新的高度??茖W教育的重點就是以學生發(fā)展為本,培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新的精神,提高敢于實踐的能力。身為一名學??萍驾o導員,我深知科學教育的重要性,并一再將現(xiàn)代化的科學技術(shù)引入到中學青少年科技教育的活動中。我校已經(jīng)開展VEX和FLL兩個競賽項目的機器人制作培訓班,機器人科學教育對于中學生而言,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,能讓中學生不僅僅在課堂中受益,更多的是在動手操作過程中學習機器人技術(shù),培養(yǎng)創(chuàng)造理念,提高團隊意識和科學素質(zhì),同時也大大提高了學生們的想象空間和實踐應用能力,做到真正的實踐與理論相結(jié)合。
關鍵詞:科學教育;實踐;探索;機器人;創(chuàng)新
一、引言
科學教育的推進,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,所以我們要從中學生著手,帶領他們探尋未知世界,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新理念,提高它們的科學素養(yǎng)。作為學??萍驾o導員我一直從事青少年機器人競賽項目的研究,機器人科學教育正是給學生提供了親歷探索未知奧秘的機會,讓他們參與整個過程,從觀察到提問、想象,從學習到自己動手、團隊合作,體驗探索科學的發(fā)展歷程,領悟探索科學的初步的科學知識和能力,為使他們成為具有優(yōu)秀科學素養(yǎng)的學生打下良好的鋪墊。
二、機器人科學教育的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
人類對機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,機器人由于電的出現(xiàn),電子技術(shù)的發(fā)展,計算機的出現(xiàn)和廣泛使用,便進入了一個新的階段。1962年在美國,第一臺具有現(xiàn)代意義的機器人問世了,人類開始正式研發(fā)機器人輔助人類工作。
從20世紀80年代開始,我國著手這一領域。我國一開始只是知識跟蹤國際先進機器人技術(shù),而今日,我國在機器人技術(shù)方面已經(jīng)取得了很大的成就。我國目前擁有機器人4000臺左右,這與發(fā)達國家還有一定的距離。為了跟緊科技的步伐,機器人科學教育必須從中小學生抓起,并且希望能夠得以廣發(fā)普及。
三、機器人科學教育存在的問題
1.機器人科學教育的普及性問題。
目前,一方面,機器人科技教育活動只是深入在一些專門的領域,而被中學生關注較少,即使有些學校已經(jīng)涉及了機器人科學教育的活動與實踐,也只是面向一些少數(shù)的精英學生。另一發(fā)面,師資力量薄弱,硬件設施還不齊全,而且學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生來參與機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)生了較為嚴重的漏洞。
2.機器人科學教育的精神性問題。
在一些學校的機器人科技教育的實踐中,我們只是一味地向?qū)W生灌輸科學技術(shù),而忽視了科技教育思想的滲透,這樣會導致培養(yǎng)出來的學生既缺乏了科學精神,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.機器人科學教育的實踐性問題。
因為受到了各種競賽指揮棒的影響,所以在機器人科學教育實踐活動中,教師過分重視和著力訓練的是學生的應賽能力,而不是引導中學生運用在科技教育中學到的技能去做什么,忽視了學生的創(chuàng)造力的培養(yǎng),導致中學生在完成任務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,因為這才是讓中學生深入學習和實踐機器人科學教育的目的。
四、機器人科學教育的實施
就機器人科學教育的發(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)的細節(jié)上有絲毫馬虎。
1.在學校中成立專門的機器人科學教育組織,并開設相關課程。為了將機器人科學教育更好地落實,學校中成立的相關組織必須采取有力度的宣傳,要用合理的方法引起中學生的興趣,而不是生拉硬拽。而在課程的開設方面,需將其分為核心技術(shù)課程與拓展應用課程兩部分,其中核心課程技術(shù)課程是要小到以市內(nèi)開展的機器人科技競賽活動為基礎,大到以全國乃至全世界的機器人科學技術(shù)為核心進行架構(gòu),拓展應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用。
2.機器人科學教育實踐形式需要更進一步的完善。目前,機器人教育科學實踐活動更多是以競賽的形式來開展的,當科技創(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)精英學生。所以我們除了舉行機器人科技競賽以外,還要多組織各個學校之間的交流,讓學生們談一下自己對科技的理解與心得,從而增進學生團隊合作意識,提高科學知識,提升學生的科學素養(yǎng)。
3.在各個省市多成立一下機器人俱樂部,搭建機器人科學教育資源共享平臺,因為合作往往會讓事情事半功倍。通過俱樂部開展一些關于創(chuàng)新理念的機器人研制和競賽活動,普及機器人科學知識,掌握科學知識和科學方法,培養(yǎng)科學精神和科學思想,鼓勵更多、更廣的人群參與到科技活動中。
五、總結(jié)
中學生時期是學習和價值觀塑造的關鍵時期,將機器人科學教育深入在中學生時期,是為了讓他們更早的了解并熟悉科技創(chuàng)新理念。首先,讓中學生對科技創(chuàng)新有一個認知,并慢慢深入了解。接著,引導中學生對機器人科學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)移到機器人科學上來。然后,帶領中學生從學習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。最后,培養(yǎng)中學生將來能夠成為一個具有科學素養(yǎng)的人,跟上世界科技發(fā)展的腳步,并尋找新方向,在科技領域?qū)崿F(xiàn)跨越,邁向新的高度??茖W技術(shù)具有世界性、時代性,所以發(fā)展科學技術(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)造出引領全球潮流的科技成果。
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作者簡介:鄭鵬程,中學一級教師,2002年8月在庫車實驗中學參加工作,一直從事信息技術(shù)教學,并承擔學??萍驾o導員工作,輔導學生參加自治區(qū)青少年第13、14、15屆青少年機器人競賽獲得數(shù)次自治區(qū)一、二、三等獎。2016年3月帶領學生參加第一屆西北區(qū)青少年機器人聯(lián)賽暨2016VEX機器人世界錦標賽,VEX機器人工程挑戰(zhàn)賽一等獎。