中小学机器人教育的现状与对策期

口／卢燕赵晓声

中小学机器人教育主要包括机器人教学、机器人项目实践和机器人竞赛等内容。它极大地丰富了信息技术教育的内涵，并且机器人项目的挑战性、操作性、创新性以及团队合作等特点，完全符合青少年的自我价值需求，学生的多学科综合运用能力、创新能力、团队合作精神和竞争意识能够在机器人教育中得到有效培养。可以说，机器人教育既是素质教育的重要组成部分，又是展示素质教育的理想平台。机器人教育的核心理念是创新思维和科学品质，这与国家科技创新战略的灵魂与宗旨是不谋而合的。中小学机器人教育对提高社会公众科学素养具有基础性和先导性作用。近年来，随着国家基础教育新课程改革的不断深入实施，我国中小学机器人教育有了较快发展，但整体尚处于起步阶段，有很多课题亟待研究。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010 - 2020年）》将培养学生的创新能力提升到了国家战略的高度，中小学机器人教育作为创新教育的有效载体和实践领域，必将迎来更为广阔的发展空间。在这样的背景下，对中小学机器人教育现状和问题的研究则十分有必要。

进展和趋势

1．在推进素质教育方面的成效显著

机器人教育作为一种全新的教育教学实践，正受到许多学校的重视和关注。笔者从2005年开始接触机器人教育至今，切身感受到了这一变化。积极参加机器人项目的学生都有一个显著特点：良好的表达能力、强烈的挑战精神和竞争意识。这些孩子学习成绩优异，在学校的各项活动中表现出众，具有很强的综合素质。笔者在与一些校长的交流中发现，这些学生的优异表现，在很大程度上影响了一所学校对机器人教育、素质教育的认知深度。

2．在硬件建设、教材建设和师资建设上不断完善

机器人教育的硬件环境包括活动室、调试场地、相关电子设备及器材等，软件主要有机器人教材、课外教学资源、教学策略和教学方法等。几年来，我国中小学机器人教育在硬件建设、教材建设和师资建设等方面有了长足发展。尤其近5年来，陕西省建有机器人实验室的中小学校从5所增加到近5 0所。陕西省教育厅组织了多期中小学机器人辅导教师培训班，培养了一支机器人教育骨干教师队伍。

3．各级各类竞赛活动广泛开展

几年来，参与各级各类机器人竞赛的学校和学生人数逐年增多，参与范围逐年扩大。以全国中小学生电脑制作活动陕西省机器人竞赛选拔赛为例，5年来，陕西省累计有130多所学校的近1500名学生参加，参赛项目逐年增多，覆盖区域逐年扩大，而且机器人教育不再局限于城市学校，已向全省农村学校发展。

4．校外教育初具规模

以陕西省为例，目前机器人校外教育主要有两种形式：第一种是政府投入的校外教育，从2006年开始由省教育厅牵头，为全省各县区的校外活动中心配备教育机器人，已装备50多个县区；第二种是由民间资本运营的校外培训机构，目前主要集中在西安市，较有影响的校外培训机构有5家。这些培训机构的最大优势是：有课程体系、有专业教师（部分培训教师由省内外有一定影响的机器人辅导教师兼任）。同时，他们的经费有保障（民间资本投资）、投入有计划，使机器人创新教育的持续发展得以保证。

5．研究探索有了一定发展

在中国期刊全文数据库中以“机器人教育”、“机器人教学”、“机器人竞赛”为关键词，以“主题”为搜索范围，时间范围为2005年—2009年进行检索，结果如下表所示。

从上表可见，虽然中小学机器人教育方面的研究探索进展较慢，但正受到越来越多的关注。“十一五”全国教育技术研究规划首次将《普通中学开设智能机器人课程的实践研究》作为专项课题单列，全国有近20所学校申报并结题。

综上所述，我们可以得出这样的结论：中小学机器人教育已经步入了发展的快车道，在学校理念、环境建设、师资建设、竞赛活动以及社会氛围等方面已经具备了一定基础，其发展趋势十分明晰，那就是向课堂化教学发展、向学校常规教育教学发展，并在此基础上，在社会范围内向个性化教育发展、向社区化教育发展。

问题及原因

1．教育行政部门的激励机制不够完善

虽然机器人教育已经得到了国家的高度重视，也形成了良好的社会效应，但总体而言，教育行政部门的引导作用还不够显著，尤其是教育部和各省级教育行政部门还没有出台切实可行的机器人教育推动办法。市、县级教育行政部门缺少国家和省级教育部门的政策支持，在活动资金方面举步维艰，往往处于心有余而力不足的被动局面。

2．课程标准和评价机制缺失，机器人教学难以走进课堂

教育部于2003年颁布的《普通高中技术课程标准（实验）》首次在“通用技术”科目中设立了“简易机器人制作”这一选修模块，并在“信息技术”科目中也以选修的形式设立了“人工智能初步”模块。虽然这一举措在课程标准建设上算是迈出了第一步，但几年过去了，国家一直没有对机器人课程或人工智能课程做进一步的完善和修改，尤其是没有将机器人课程列入考试范围，学校开展机器人教育既缺少明确的课程大纲指导，也缺少必要的考试评价机制，极大地制约着机器人课堂教学的开展。

3．没有统一的机器人教材，机器人产品各自为政

国家课程标准的缺失和地方课程的滞后，导致机器人教育缺少统一的教材支持。目前使用的机器人教材大多都由机器人厂家提供。由于此类教材的编写过程缺乏科学规划和教育工作者的参与，没有明确的教学目标，更像是“产品说明书”或“产品用户指南”，在实际教学中难以发挥作用。国家课程标准的缺失也导致市场上的机器人产品缺少统一规范，生产厂家十分繁杂，且自成体系、互不兼容，开放共享程度很低。尤为重要的是，在投入生产前，对这些产品的论证没有教育工作者的参与，换言之，这样的机器人产品没有教育理念的支持，严重降低了其教育价值。

4．机器人竞赛的价值导向存在误区

机器人竞赛是普及机器人教育的重要途径。机器人竞赛是一种任务设计导向的教育活动，其根本目的是教育。由于目前机器人教育没有相应的考试评价机制，机器人竞赛成了唯一的“显性”测评手段，机器人教育的“投入产出效益”很大程度上只能通过竞赛来体现。这直接影响了机器人竞赛的价值取向——教育价值淡化，竞赛成绩高于一切。这导致机器人竞赛存在商业化运作倾向，学生自主设计的程度降低，比赛中也经常见到恶性竞争现象。

对策与建议

1．教育部门在机制建设、政策完善和课程标准建设方面应切实发挥作用教育部门要制订明确的机器人教育发展规划，在课程体系建设、考试评价和激励机制等方面加以保障。从目前来看，课程标准和评价激励措施的制定已经刻不容缓。课程标准是机器人教育发展的风向标，直接决定着教材开发、师资建设的进度，其重要意义不言自明。评价激励措施对刚刚走上发展快车道的机器人教育更为重要，完善评价激励措施不仅是对学校和教师劳动成果的尊重，也是不可或缺的行政推动举措，笔者呼吁政府和教育行政部门尽快出台相关评价激励政策，将机器人教育纳入中考范围，提高学校和教师的积极性，使机器人教育常规化、普及化。

2．积极建设、开发校本课程或校本教材

在三级课程体系下，校本课程的开发能够有效地实现机器人教育的价值。各学校应该根据实际，在合理选择机器人产品的同时，尽量统一教学内容，逐步对机器人教材进行二次开发，将其转化为适合学校机器人教学实际的校本教材，并在此基础上开发校本课程。陕西省