机器人教育动手做玩中学

　　机器人教育的兴起
　　教育的服务链很长，但面向学生的能力提升是所有参与者——教育从业者、学生和家长都极为关注的。学生作为教育服务的主要目标，其群体数量庞大，但个体的能力与性格迥异，在现有的、以公立教育为主体的体系下，统一教学的模式难以深入认知每个学生的特性与差异，因而也无法切实有针对性地提供更有效的教学。如何对学生因材施教，进行个性化的分析，对应有效的教学提升，是学校和家长最为关注的问题。
　　近些年来，在人工智能极速发展的大背景下，在国家政策的支持下，机器人教育在培训行业迅猛发展，成为一种必然趋势。所谓机器人教育，是指通过设计、组装、编程、运行机器人，激发学生的学习兴趣，培养学生的综合能力。
　　机器人教育技术融合了机械原理、电子传感器、计算机软硬件及人工智能等众多学科的先进技术和发展成果，涉及信息技术的多个领域，代表了高技术的发展前沿。近年来，美国可汗学院的成功已经证明了相关机制是卓有成效的。反观国内，当前教育行业各种服务虽然投入巨大，但在因材施教方面，仍然缺乏可量化、可实施的专业服务，实践效果并不理想。而机器人学科教育把机器人学看成一门学科，以课程的形式，让学生认识关于机器人学的基本知识与基本技能，给中小学的信息技术课程增添新的活力，为培养中小学生综合能力、信息素养提供优秀的平台。
　　机器人教育接轨小学教育标准的科学课，科学知识全面覆盖，提升跨学科思维能力，适应不同年龄段和性格需求。小组线下生动互动，成为在探索中学习和创造的科学主题课。
　　目前我国的机器人发展尚处于起步阶段，对于机器人教育的资源建设、应用模式等还没有达到足够成熟的地步。笔者谨就机器人教育理念作如下分析。掌握儿童成长规律
　　机器人教育作为一种重实践的跨学科教育方法，其教授方法与传统的教育模式存在着显著的差异，对于教育者的要求也不尽相同。
　　从教育理念方面，作为一名教师，首先要了解的即是教育学、儿童生理学、儿童心理学相关的教育理论。如果把儿童看成教育的对象，则可以简单划分为四个阶段：0-3岁（婴幼儿）、3-6岁（学龄前）、6-12岁（小学）、12-18岁（中学）。
　　0-6岁：儿童大脑快速发育期
　　此阶段是儿童生命自我构建的过程，这一阶段，家庭教育对儿童的成长至关重要。儿童在0-6岁的成长过程中受内在生命力的驱使，以及外部环境的刺激，在一段时间内会对特定的事物特别感兴趣，产生尝试或学习的狂热。直到内在需求获得满足，这股学习的动力才会渐渐消失。意大利幼儿教育家玛利亚·蒙台梭利称这段时期为＂敏感期＂。敏感期是孩子特定能力和行为发展的最佳时期，也通常被教育家称为学习的关键期。如果能在敏感期对孩子进行相应的引导，会起到事半功倍的作用。
　　3岁孩子会进入空间敏感期。处于空间敏感期的孩子喜欢攀登，或者从台阶上往下跳。从台阶上跳下是在发展大脑对身体的控制能力，像舞蹈、运动、智能就跟身体的协调性有关；处于空间敏感期的孩子还喜欢从高处往下扔东西，扔东西是在发展大脑中的控制、计划、预测能力；有的孩子还喜欢在桌子底下、大衣柜里玩游戏，用整个身体感受空间；处于空间敏感期的孩子特别喜欢用积木垒高，再推倒，再垒高，再推倒，乐此不疲。也有的孩子喜欢把积木往长了搭，比如搭火车。空间智能是一种重要的智能，无论是生活中还是对数学、科学、艺术的学习都有着非常大的关系，孩子以后学习立体几何，画辅助线，就跟空间想象力有很大的关系。空间想象力强的孩子对视觉艺术作品的感受力也特别敏锐，绘画、雕塑、建筑设计等，都需要很好的空间想象能力。当然，科学更需要有很好的空间想象力，比如我们普通人看到一束光时就只能联想到一束光，而爱因斯坦看到一束光时却能聯想到多维空间，这就是空间想象力带给人们的巨大差异。
　　4岁多时，孩子进入逻辑思维敏感期，会经常问＂为什么＂＂然后呢＂。这个阶段是儿童逻辑发展的重要时期。我们都知道，逻辑思维能力是一个人智力的核心。心理学家所公认的逻辑思维能力强的人，其思维的系统性通常也比较强，遇到问题能够做出正确判断和系统的解决办法。逻辑思维能力强的人更为严谨，语言表达较有条理。逻辑思维还关系到一个人的学习能力，因为逻辑思维能力是分析解决问题的能力、语言表达能力、学习能力和创造能力的基础。
　　5岁的时候，孩子的抽象思维快速发展，会特别喜欢科学探索，很多这一年龄的孩子热衷于拆东西，就像工程师拆解电机、生物学家解剖青蛙一样 。这个年龄的孩子特别想知道生活现象背后的原理是什么。这些知识如果直接给孩子讲是很抽象的，孩子也听不懂，但是如果让孩子动手去做，孩子可以直观、形象地理解这个原理。只有让孩子通过动手反复操作，自己发现规律，才是真正的将知识内化的过程，才是真正的儿童智力的发展。无论是3岁的孩子，还是13岁的孩子，他们真正感兴趣的是在参与中学习。
　　6-12岁：儿童右脑最活跃的时期
　　6-12岁又被称作学龄，在传统教育中处于小学阶段，是孩子开始系统学习的时期，这一时期的儿童具有以下特点：身体发展趋于平稳，认知发展逐步完善，社会发展开始形成，学习成为主导活动。这一时期的STEAM教育很契合儿童身心发展需求。一定要把握好这一阶段的教育。
　　12-18岁：青春期，儿童进入社会的预备期
　　此阶段的孩子已经具有强烈的求知能力，他们会自己去研究并且创造机器人。在此阶段不需要过多引导，只需要帮他们讲解和解决一些他们不明白的问题即可，让学生真正能够理解机器人的内在魅力。
　　了解STEAM教育新观念
　　教师要了解STEAM教育理念对应的指导思想。STEAM教育理念最早是美国政府提出的教育倡议，旨在加强美国K12关于科学、技术、工程、艺术以及数学的教育。STEAM的原身是STEM理念，即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）的首字母。鼓励孩子在科学、技术、工程和数学领域的发展和提高，培养孩子的综合素养，从而提升其全球竞争力。前几年，该教育理念中又加入了艺术（Arts），使其变得更加全面。
　　STEAM教育不仅提倡学习上述五种学科知识，更提倡一种新的教学理念，即让孩子们自己动手完成他们感兴趣并且和他们生活息息相关的项目，从实践过程中学习各种学科以及跨学科的知识。
　　STEAM其实是对基于标准化考试的传统教育理念的转型，它代表着一种现代的教育哲学，更注重学习的过程而不是结果。
　　本质上来说，这种新的教育理念敢于让孩子们犯错，让他们尝试不同的想法，让他们听到不同的观点。与应试教育相反，STEAM 教育希望孩子们创造能够应用于真实生活的知识，鼓励孩子动手实践，从而找到自己想要的答案，达到潜能开发的目的。
　　美国STEAM教育的重要性不亚于我国的素质教育，美国大部分中小学都设有专门用于STEAM教育的经费开支，而STEAM也被老师、校长、教育专家们时时挂在嘴边。在STEAM教育的号召下，机器人、3D打印机进入了学校；美国前总统奥巴马也加入了全民学编程的队伍，写下了自己的第一条代码；帮助孩子们学习数学、科学的教育科技产品层出不穷。这五个学科当中，技术和工程结合，艺术和数学结合，更是打破了常规的学科界限。例如，老师可以让学生进行一个未来感十足的项目，学生们自己就会在项目实践中发现自己的优点与不足，从而及时进行调整，扬长补短。
　　中国的创新时代已经到来，学生需要了解产品、创造产品、不断追求创新。未来是属于拥有开阔思维的人。但我国教育的现状并不算理想，需要进一步激发学生的激情和创造力。所以，在学习和探索STEAM教育理念的过程中，打破跨学科知识学习固然重要，但更重要的是注重创新意识的觉醒和对STEAM教育文化软实力的培养。
　　唐代韩愈有云：＂古之学者必有师。师者，所以傳道授业解惑也。＂
　　传何道？首先要知道＂道＂的范畴。现在我们所指的＂道＂主要包括两种，一种是生活的常识，另一种是人生的道理。想要成为一名好老师，首先要做好人，然后是传好道。明确尊师重道的前提之后，就要努力去培养学生互助分享的精神和积极主动的心态，帮助学生养成各项良好的习惯。
　　授何业？总的来说就是以知识为核心的各项学业，同时传授给学生一些学习和思考的方法。想要成为一名好老师，就要保证自己专业知识过硬，并要善于总结，然后以最恰当的方法让学生尽快掌握知识。课业、学问、学术逐层递进。鼓励学生参与比赛、培养学生能力。
　　解何惑？惑可以理解为在学习过程中产生的任何困惑——道理之惑、学业之惑、成长之惑、家长之惑，抑或学生自身存在的问题。一个好老师，就是要帮助学生解决各种问题，并且能够让学生树立信心，逐渐掌握自己解决问题的能力。
　　作者 运城市码高教育科技有限公司联合创始人