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中小学机器人教育的校本课程开发探讨
作者：胡兵华 何少莎 王小根
来源：《中国教育信息化·基础教育》2009年第01期
摘 要：机器人教育的创新性、实践性能较好地培养学生创新精神、创新意识及综合实践能力。目前中小学并没有将机器人作为一门专门课程开设，如此难以充分发挥机器人教育的价值。在三级课程体系下，机器人校本课程的开发能够有效地实现机器人教育的价值。本文就中小学机器人教育校本课程的教学任务、教学目标及教学方法与教学评价等方面的内容进行了探讨。
关键词：机器人教育；校本课程；课程开发
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1673-8454（2009）02-0015-03
近年来，随着机器人教育教学在中小学的开展，机器人教育备受学校、家长的关注，在培养学生的学习兴趣和创新能力方面展现出了其独有的特性。虽然人们都看到了机器人教育的独特性及其前瞻性，但由于受课程发展条件限制等因素的影响，目前机器人教育并没有作为一门专门的课程出现在中小学的日常教育教学中，绝大多数是以课外兴趣小组、学科整合等方式存在，或在中小学高年级作为选修模块的内容出现；这样导致机器人教育在中小学教育中并没能充分发挥其特性与价值。
在此情形下，我们需要探寻其他方式促进机器人教育在中小学教育中的应用，以校本课程的形式开展机器人教育在目前能较好地符合课程结构与机器人教育的要求，学校可以根据自身的特点开展富有个性的机器人教育教学。
一、 机器人教育的价值
机器人教育之所以备受人们的关注，是因为其有积极的教育价值。机器人教育的创新性、实践性能较好
地培养学生创新精神、创新意识及综合实践能力。在推崇知识创新、科技创新的今天，学校、老师和家长都十分关注学生的创新精神、创新意识的培养。机器人本身就是科技创新的产物，它在创新教育上能提供一个良好的平台。
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身处信息化的社会环境中，信息素养影响着我们生活、学习和工作的各个方面，培养和提高学生的信息素养已成为学校和老师不容推卸的责任。虽然中小学开设了信息技术课程，但由于教学媒体的单一性及教师认识的不全面，目前的信息技术课程名实不符，只是原有计算机课程简单的改头换面，不能适应当今信息技术各领域迅猛发展和广泛普及对教育提出的新要求。[1]
信息技术的基本内容包括感测技术、通信技术、智能技术和控制技术。其中人工智能技术是信息技术的一个学术前沿，机器人教育的核心基础就是人工智能技术在教育中以物化、人性化、智能化的形式加以利用，而人工智能技术是信息技术发展的一次重大飞跃，信息技术教育未来发展的趋势必然是向机器人教育重心转移。[2] 由此看来，机器人教育是信息素养培养的一个有效载体。
二、中小学机器人教育需要开展校本课程开发
人工智能技术是智能机器人的开发和应用的核心，而人工智能技术是信息技术发展的一个重大飞跃和前沿。人工智能技术在我们信息化社会中已发挥越来越大的作用，教育的一个特性就是为了适应社会发展的需求。高等教育中已经开设了机器人的相关课程，但高等教育在机器人教育上的经验与方法并不能照搬到中小学。为了消除中小学学生对机器人的神秘感、培养学生的科学精神及创新精神，需要将机器人教育引入日常的教育教学中。
机器人教育是培养学生信息素养的一个有效载体，同时是开展创新教育的一个有效平台；仅仅在相关课程中加入机器人的相关章节难以发挥其应有的教学价值和效果，只有将它以课程的形式开展才能充分发挥其作用。虽然在国家课程和地方课程中没有机器人教育的课程，但在我们基础教育的三级课程管理体制下，开发机器人教育的校本课程将给机器人教育在中小学中展现其价值提供了一个良好的载体。
校本课程开发与特色教育理论不谋而合，一所学校要真正地办出其特色，在校本课程上下功夫方能实现其期望。校本课程开发以学校为本位，注重学校、教师及学生三方面的个性发展。[3] 以学生为主体在学校教育教学中得到了普遍的认同，校本课程开发旨在满足本校所有学生需求而进行的课程开发活动，就使得以学生为主体的教学形式在校本课程实施中得到充分的体现，这不仅培养了学生的能力和素养，同时使教师得到了发展。机器人教育旨在培养学生的创新精神和综合实践能力，这两者的培养也集中体现了学生为主体。如此看来，机器人教育与校本课程结合在一起将使得以学生为主体的教育理念得到充分的体现，同时具有前瞻性的机器人教育本身就可以使得一个学校的办学具有时代特色。
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三、中小学机器人教育校本课程开发的内容
中小学学生的学习是一个打基础的阶段，对知识的学习不需要很深入，而且机器人教育在基础阶段的目标除了基本知识的传授外，更重要的是在于培养学生的创新精神和综合实践能力。我们在进行中小学机器人教育校本课程开发时，首先要思考的是机器人教育在中小学中的教学任务和教学目标。
机器人教育在中小学中的教育目标是在传授机器人的基本原理基础上提高学生的创新精神、增强学生的实践能力及分析问题解决问题的能力。在此目标基础上进行中小学机器人的校本课程开发，在开发中不仅仅局限于课程的开发还需要进行校本课程的资源建设。下面探讨的主要是中小学机器人校本课程的主要任务、教学目标、教学方法、教学评价等方面的内容。 1.主要任务
在“中小学智能机器人课程指导意见”中指出中小学智能机器人课程的主要任务是培养学生对智能机器人的兴趣，让学生了解和掌握以智能机器人为载体的通用技术与信息技术的基本知识和技能，了解技术的发展及其应用对人类生活和科学的深刻影响。通过智能机器人课程培养学生良好的信息素养、创新精神和实践能力。教育学生正确认识和理解技术与文化、伦理和社会等问题，树立正确的技术观。[4] 它的重点在于通过机器人课程培养学生的信息素养、创新精神和综合实践能力，而知识传授只是教学过程中的一个补充。在中小学机器人校本课程开发中，教学设计的主要任务目标不是知识传授，而是针对培养学生信息素养、创新精神和综合实践能力的教学活动和教学组织形式的设计。 2. 教学目标
课程的教学目标主要是在知识、技能、情感态度三个维度上制定。在传统的评价体系及其升学考试的压力下，中小学课程的教学目标较少涉及技能和情感态度两个维度目标。 我们在中小学机器人教育的校本课程开发中，关注的焦点主要是中小学学生技能和情感态度两个目标维度，传统的以知识习得为主要教学目标的教学方式难以教育学生适应现代的信息化社会环境。联合国教科文组织提出了学习的四大支柱：学会求知，学会做事，学会共处，学会做人。从这四大支柱中，我们可以看出学校的教育不应该只是教给学生知识，而更应该教给学生获得知识的能力及学生思考问题的思维方式和解决问题的能力，同时要培养学生与其他人协作的意识和实践。我们把这些理念融入到了我们的中小学机器人教育的校本课程开发中。 教学目标制定的过程要结合相关课程的特性，机器人教育具有综合性、实践性和创新性等特色；机器人教育的这些特性使得我们在中小学机器人教育校本课程开发中教学目标侧重点放在技能和情感态度两个维度上。同时，作为中小学的课程，它的内容应该是基础性的和发展性的。我们就中小学机器人教育校本课程知识、技能、情感态度三维度的目标进行了探讨：