機器人教育到底是什麼?
「如果我們還用昨天的方式教育今天的孩子,那等於抹殺孩子的未來。」
——教育家杜威
在人工智慧的大背景下,機器人教育已經越來越被政府及社會各界重視。各大985、211高校,紛紛將機器人知識科技競賽獲獎者等,作為優先錄取對象。但不少家長還是不太清楚,機器人教育到底是什麼?
機器人教育簡而言之就是用一塊塊零碎的積木搭建起來的機器人。
孩子們通過自主搭建,從眾多積木中選擇自己所需的馬達,齒輪、軸、銷等,按照自己的想法,設計搭建自己的機器人,接著在電腦上拖動帶有各項命令的組件,編好後導入機器人的硬碟里。然後看看機器人是否按著自己編制的程序來執行任務,然後進行修改,調試,再改進。
有的家長擔心孩子太小,學不會機器人編程怎麼辦?其實這種擔心是多慮的!不同年齡段的孩子,所學的機器人課程是不一樣的。
對於小學階段的機器人,孩子們並不需要像程式設計師那樣寫代碼。他們只要對機器人要做的事情順序和執行條件很清楚,那麼編程這一部分對他們而言就變得很輕鬆。
02.創新來源於「模仿」
葉聖陶 :
「藝術的事情大都始於模仿,終於獨創。」
當孩子剛剛入門機器人的時候,最好的學習方式就是「模仿式教學」。因為在孩子的身體條件和心智水平有限時,不可能通過其他的形式進行學習,只能通過「模仿」。
什麼是模仿式教學?就是孩子們在課堂上乖乖地聽老師傳授知識,力求將老師講的知識記在自己的腦海中。毫無疑問,這個過程中,孩子其實是在被動的學習。但不可否認,這也是一個知識的熟悉和積累過程。
隨著孩子逐漸長大,成長到學齡階段,這種學習方式就會慢慢暴露了它的不足。你會發現學生的思想局限在了老師的答案中和教科書的知識框架中,逐漸變得不願也不敢去嘗試新方法、新事物。
同時這種模仿學習還可能是成為一種抹殺內在動因的學習,一種為了考試而學習,並不是內心想要去學的!這也就失去了機器人教學的本質意義。
所以,這個時候,孩子需要換一種學習方式——試錯式學習!
03.「試錯式」學習是機器人教育的靈魂
「一切事物日趨完善,都是來自適當的改革。」
——巴爾扎克
試錯式學習就是個體經歷嘗試錯誤再嘗試再錯······使錯誤率逐漸減少,成功率不斷增加的過程。
試錯式學習的核心是激發孩子們內在學習的動力,讓孩子從內心產生要去解決這個問題的強烈需求,然後主動地去收集能幫助他解決這個問題的各種資料。
比如在機器人足球比賽的過程中,我們要求孩子設計一個能夠完成護球推進過程的機器人,就必須考慮如何改裝能夠穩定護住球,還要做好防守的準備。這些要求會激發孩子內心強烈的慾望,怎麼去做這個?做出來的效果應該是怎樣的?
改裝好了之後,拿去實踐檢驗,不行的話又拿回來進行修改,修改好了,又去嘗試。這樣反覆地修改、實踐,最終終於達到孩子們心中想要的結果,這比任何一堂授課學到的都多得多!
04.模仿學習向試錯學習轉變
高爾基:
「如果學習只在模仿,那麼我們就不會有科學,也不會有技術。」
孩子們在玩機器人的時候,其實在嘗試把模仿學習轉化成試錯學習。以前在課堂上學生總是模仿學習,而這種模仿學習不能說不好,但卻不利於調動起他們的內在驅動力。試錯學習則給了他們一個很好的補充方式。
當孩子自己產生強烈的需求,想讓機器人按照自己的想法去執行任務時,那麼他就很很主動地去分析問題、解決問題,此時此刻他將全部的心思,能量聚集在這個方向上,那麼他的潛能就會被挖掘出來。
這其實也是機器人教育的本質,讓孩子在玩機器人的過程中實現「創新」,讓他們先動腦,再動手,通過反覆的調試和修改,完成自己的獨創。
即使在嘗試了多次失敗後,他也掌握了很多方法和經驗,最終他一定會成功。而且這種由內在驅使力所學到的東西,遠遠超出了老師教授的東西。
05.通過機器人比賽,每個孩子都能獨當一面
「天才免不了有障礙,因為障礙會創造天才。」
——羅曼·羅蘭
不斷地修改,不斷地去思考,不斷地改變方法,機器人教育的本質就是激發每個孩子的創造力,鍛鍊孩子的思維力,並將這些能力學以致用,發散到其它的學習當中去。
當孩子們參加機器人比賽的時候,孩子們拿著自己的機器人,早早地來到比賽場地,趴在地上或坐在椅子上積極地做好比賽的準備。調試機器人、修改程序,每個人都想在比賽中發揮自己的最佳水平。從孩子專注的眼神中,可以感受到機器人帶給他們的不僅僅是技術上的那麼簡單,更是思維和心態上的提升。
比賽時的手忙腳亂、緊張、商量;比賽後的開心、遺憾、感嘆讓我們看到了孩子們對機器人的喜愛。這個不斷試錯的過程不僅讓孩子們收穫了更多知識和經驗,也讓他們收穫到了巨大的成就感和自信心。