青少年機器人教育和創新教育

機器人教育的核心目前集中在機器人編程上,機器人編程的意義在於使孩子們學習編程語言,如何將工程,技術,數學,藝術和科學,通過自我編程來構建功能豐富的機器人硬件作品,體現出娛樂性的意義。這也是爲什麼近幾年機器人教育成爲創新教育的主流。

在現代信息社會培養學生的信息素養和技術素養已經成爲國家教育改革的主流取向。而中小學的機器人教育綜合了計算機、機械、電子、通訊、控制、聲、光、電、磁等多個學科領域的知識和技能。 學生通過查閱並學習機器人知識、親手組裝機器人調試傳感器、設計並編寫程序、完成任務等活動,可以進行大量的信息活動和技術鍛鍊,從而有效地提高了信息素養和技術素養。

在機器人技術的教育中,學生需要將具體的活動抽象爲編程的思想,再用圖形化編程語言或代碼程序語言在計算機上編成程序,然後通過計算機和機器人的通訊,將程序下載到機器人的微處理器,通過觀察機器人的運行情況來調試、驗證、反思、改進程序。

並且在機器人的組裝調試過程中,學生需要不斷熟悉操作技術,反覆動腦動手嘗試,這個過程可以加深學生對技術的認識和理解,有效提高技術的設計和創造能力,從而提升了技術能力和技術素養。 學生通過親手組裝機器人、調試傳感器、編寫程序、完成任務等活動,可以使動手能力、邏輯思維能力、綜合應用能力、創新能力等都得到全方位的訓練和提升。機器人活動還能激發學生充分發揮想象力、創造力,有利於培養學生的開放性思維。

要想控制好機器人,必須要了解機器人軟件工程、硬件結構、功能與應用等方面的基本知識。只有掌握了這些基本知識知識,才能發揮自己的聰明才智,構思出巧妙的機器人方案。這一過程是極其富有挑戰性的,最能培養學生創新能力的過程。

近年來,國內機器人競賽如火如荼,賽事數量逐年增長,參與學生人數快速增多,再加上自主招生對科創人才的青睞,其影響力也越來越大。隨着我國對機器人技術的不斷重視,機器人教育已經開始得到更大的重視,這是STEM教育的趨勢,機器人教育也是STEM最直接最有效的實踐活動。人工智能正在飛速發展,而教育和科學正日益成爲提高核心競爭力的關鍵。以科學教育爲載體,培養具有創新精神和實踐能力的優秀學生是基礎教育的重要課題。