青少年机器人教育和创新教育

机器人教育的核心目前集中在机器人编程上,机器人编程的意义在于使孩子们学习编程语言,如何将工程,技术,数学,艺术和科学,通过自我编程来构建功能丰富的机器人硬件作品,体现出娱乐性的意义。这也是为什么近几年机器人教育成为创新教育的主流。

在现代信息社会培养学生的信息素养和技术素养已经成为国家教育改革的主流取向。而中小学的机器人教育综合了计算机、机械、电子、通讯、控制、声、光、电、磁等多个学科领域的知识和技能。 学生通过查阅并学习机器人知识、亲手组装机器人调试传感器、设计并编写程序、完成任务等活动,可以进行大量的信息活动和技术锻炼,从而有效地提高了信息素养和技术素养。

在机器人技术的教育中,学生需要将具体的活动抽象为编程的思想,再用图形化编程语言或代码程序语言在计算机上编成程序,然后通过计算机和机器人的通讯,将程序下载到机器人的微处理器,通过观察机器人的运行情况来调试、验证、反思、改进程序。

并且在机器人的组装调试过程中,学生需要不断熟悉操作技术,反复动脑动手尝试,这个过程可以加深学生对技术的认识和理解,有效提高技术的设计和创造能力,从而提升了技术能力和技术素养。 学生通过亲手组装机器人、调试传感器、编写程序、完成任务等活动,可以使动手能力、逻辑思维能力、综合应用能力、创新能力等都得到全方位的训练和提升。机器人活动还能激发学生充分发挥想象力、创造力,有利于培养学生的开放性思维。

要想控制好机器人,必须要了解机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的基本知识。只有掌握了这些基本知识知识,才能发挥自己的聪明才智,构思出巧妙的机器人方案。这一过程是极其富有挑战性的,最能培养学生创新能力的过程。

近年来,国内机器人竞赛如火如荼,赛事数量逐年增长,参与学生人数快速增多,再加上自主招生对科创人才的青睐,其影响力也越来越大。随着我国对机器人技术的不断重视,机器人教育已经开始得到更大的重视,这是STEM教育的趋势,机器人教育也是STEM最直接最有效的实践活动。人工智能正在飞速发展,而教育和科学正日益成为提高核心竞争力的关键。以科学教育为载体,培养具有创新精神和实践能力的优秀学生是基础教育的重要课题。