宝山区青少年活动中心 金鑫佳

摘 要：国务院下发《新一代人工智能发展规划》中宣布举全国之力，在2030年一定要抢占人工智能全球制高点，机器人教育瞬间变得越发受重视。作为新型学科，在其不断实践过程中已受到各界的一致好评，但还是有很多的中小学在发展机器人时遇到了困惑和瓶颈。笔者在本文中阐述中小学如何开展机器人教育，具体分析了开展机器人活动的一些方法和策略，帮助正在开展和即将开展机器人活动的中小学校快速有效地把项目发展起来，同时给部分学科教师一些课程融合的启示。

关键词：机器人教育；机器人产品；机器人课程

目前，机器人教育已经越来越被社会、学校和家庭所关注。在社会上，各类机器人的培训班如雨后春笋般冒出；在学校里，各种机器人的教育装备也是不断涌入学校课堂；在家庭，机器人玩具琳琅满目可供家庭选择。然后看似繁荣发展的青少年机器人教育却存在着诸多问题，尤其是在学校里开展的机器人教育，如怎样选择合适的机器人器材、机器人课程没有相关标准、机器人产品频繁更新成本昂贵、机器人师资队伍跟不上等问题。

一、中小学选择合适的教育产品

目前，国内外教育机器人品牌有很多，都有自己的特色，但大部分产品主要围绕机器人竞赛来开发，专业技术要求高，普遍适用于高中及以上学生。这些产品从功能设计的角度来说，功能比较单一、设计比较陈旧，学生在经过一段时间的使用后往往兴趣衰减。从技术角度上看，教育的开放性和扩展性比较薄弱，使用的稳定性也不够理想。

怎样选择合适的机器人教育产品呢？这个需要根据学校学生的年龄、总体生源水平、场地空间情况、学校特色发展定位等综合因素考虑。小学应重点考虑使用设备的安全性、可操作性，初中应考虑设备的扩展性、学习内容多样性，高中则要考虑设备的开放性、专业性。

例如：乐高ev3教育机器人套装和能力风暴wer套装适用于小学初中，arduino单片机、STM32单片机适用于初高中。

二、学校建立多方合作模式

学校发展机器人教育需要建立多方合作的模式才能让机器人活动在校园内可持续发展。机器人的教育不同于基础教育，它的特点是机器人所涉及的学科内容、学科知识非常多，并且随时代潮流变化更新快。这就给学校的师资带来非常大的挑战，需要教师不断获取外界技术信息和资源，不然就会导致学生所学的知识是时代脱节和淘汰的产物。

1.与区域少科站或活动中心合作，共建学习、竞赛、交流平台。区少科站或活动中心是提供学校科技指导最直接最方便的渠道。两者形成对接合作，可以开展教研活动、承办区级竞赛、开设专家讲座等。通过这些方式，学校发展机器人教育方向更明确，实际操作更有方向，避免盲目随从。

2.与机器人公司合作，及时解决技术、维护、升级等问题。机器人教育是基于机器人设备开展的教育教学活动。学生在使用机器人的过程中无法避免地会产生机器人损坏、故障等问题需要维修。而学校里的教师普遍对于设备了解及使用却不知道如何维修，这就造成了很多设备的浪费。和机器人厂家建立长期合作关系，既可以得到技术支持，又能及时维护产品，大大提升工作效率。

3.与社会创客达人合作，才能真正培养出小爱好者。机器人爱好者群体是一批不可忽视的重要资源，他们往往是因为兴趣聚集在一起，而且不在乎报酬。如果学校能提供给爱好者一个场所、一个平台、一些硬件设备，那么他们就能很好地帮助学校利用业余时间来辅导学生。这些群体可能辅导出来的学生更有社会责任感和拥有一颗乐于公益事业的心。

三、学校开展普及课程

学校发展机器人从一开始就要想着积累自己的校本课程资源，这样才能在教师换岗、离职等情况下，依旧能不受影响地继续开展机器人科技项目。对于如何制定自己的校本课程，我有以下几点想法：

1.基于“特色”，定制开发普及型机器人

校本课程的定制，最好是基于自己已有的科技“特色”来定制。例如：宝山区呼玛路小学基于“车辆模型”定制机器人课程、高境二小基于“跳绳运动”定制机器人跳绳课程、宝钢新世纪基于“足球运动”定制机器人足球课程等。这些课程都有属于自己的鲜明特点，不雷同有新意，同时先前已经积累了一部分“特色”资源，对后续开发基于“特色”的机器人课程上手更容易。

2.基于“普及型机器人”，开发校本课程

学校一旦明确了机器人教育发展的方向，就要开始让授课老师或者厂家独家定制一款普及型教学机器人。很多学校在开展机器人活动初期并不重视教学机器人的定制和普及课程的开发，随着机器人的竞赛不断考验学生真实的动手和编程能力，往往无法应对高规格高要求的机器人竞赛，而日常使用教学机器人授课的学生则能轻松面对比赛和面试。定制普及型机器人，是基于“特色”来定制的，而不是随便制作简单的机器人用作教学机器。例如：宝山区行知中学重点开展机器人搜救和机器人足球教学，定制的教育机器人是机器人搜救比赛和足球比赛相结合的综合性教学机器人。

四、将机器人内容融入基础课程

机器人科技活动并不是单纯的一种社团活动或是学校一个特殊项目，相反它其实是可以与学校课程有机融合的。

1.机器人课程融入信息技术课程

机器人融入信息技术是教学中一种非常聪明的做法。信息技术在高中学科中越来越重要，可是很多学生在上信息技术课的时候却很难理解那些抽象的知识。例如：让学生去理解二进制、十进制、输入设备、输出设备、存储设备等这些名词的原理和应用；让学生使用循环、判断输入、输出等模块编写流程图。如果结合机器人教学不仅让教学变得有趣味性，更是让理解变得形象轻松，尤其是通过机器人的流程图编程，是最能让学生快速理解流程图的表达方式。

2.机器人课程融入劳技课程

机器人教学活动可以和中学劳技课相结合。初中的劳技课以动手制作、焊接技术、电路连接为重点，倘若机器人教学融入初中的劳技课既满足学生制作机器人过程所达到的动手目的，还能激发孩子探究机器人的兴趣。高中的劳技课则以平面、三维制图为重点，机器人教学更是学生学习制图很好的载体，学生通过设计机器人结构、机器人零件来学习工程制图知识，更能让学生掌握制图技术。

随着国家不断对人工智能领域的重视，未来会有更多学校准备投入发展机器人教育。以上谈论的这些机器人教育开展的方法和策略是本人经过这些年推动区域机器人科技活动项目过程中的一些经验和看法，希望能帮助到更多在发展中和即将发展机器人教育的中小学校。

[1] 王玉珏.我国高校工科机器人教育发展现状及对策研究[D].兰州大学. 

[2] 彭敏霞.小学机器人教育立体化教材的设计与开发研究[D].陕西师范大学.2009.