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2016年04月01日 星期五
中青在线

孩子们尽情飞吧,掉下来老师接着

中国青年报·中青在线记者 张茜 《 中国青年报 》( 2016年04月01日   05 版)

    北京青少年机器人竞赛候场区 图片来源:北京市科学技术协会

    □创客教育与传统意义上的青少年科技教育相比是“目标理念的提升”,是将科技教育“已知到已知”的技能训练提升到“已知到未知”的创造力培训

    □允许他们犯错,摸索、受挫折、再成功,才能体会科技带来的乐趣。其实成功与否没那么重要,最重要的是培养孩子对科技的兴趣

    □单纯掌握某一学科的知识根本不能应对现实世界,孩子们被期待从掌握已知的知识向制定未知的解决方案转变


    “今天这一代学生处于独特的位置。他们中的很多人将从事当下还不存在的职业。”青苗国际双语学校校长内森·波普这样概括现代孩子的未来。

    今年,北京市青少年创新科技大赛进行到第36届,青少年机器人竞赛进行到第16届,“创客教育”被提上基础教育的日程。3月25日,中外教育者齐聚北京国际科教发展圆桌峰会,试图从理论到实践层面给出创客教育的建议,以备孩子们有能力应对这个越来越不可思议的世界。

    而离峰会不远的竞赛场馆里,孩子们正在科技的世界中与小伙伴们严肃地玩耍。

    从“已知”来,到“未知”去

    乒乓球台大小的足球机器人比赛场地上,两台由各种元件交错组装的立方体形机器人试图把对方逼进角落,同时不甘示弱地把球紧紧夹在中间,僵持不下。

    “五、四、三、二、一!”裁判高山躬着腰开始对机器人倒计时。

    上半场5分钟,双方都没进球。下半场交换场地之前,两队决定对程序作出临时调整。交缠的线路中隐藏着一块触屏,两队选手根据临场情况迅速按了几下屏幕,改变参数变量,以便智能机器人能够更加适应比赛。

    参与机器人足球赛的数十名选手每个人都拿着一个立方形的机器人。候场的小选手们告诉中国青年报·中青在线记者,这种智能机器人是“学校买来的成品”,一般由老师做一些微调,学生们参与部分编程。

    来自北京二中的科技老师高山说这个项目其实已经被定义成“夕阳项目”,“今年是这个项目最后一次出现在机器人大赛上”。

    高山解释,这个项目虽然比起来“很激烈”,但对小选手们的“创意”激发有限。作为一名科技老师,他觉得孩子们应该更多地发挥创造力,去探索未知的世界。

    联合国教科文组织卡林伽科普奖获得者、中国科技馆原馆长李象益教授认为,创客教育与传统意义上的青少年科技教育相比是“目标理念的提升”,是将科技教育“已知到已知”的技能训练提升到“已知到未知”的创造力培训。

    给孩子一张前往火星的车票

    另一个比赛场地更宽阔。

    场馆里的选手绝大多数是男孩子,从小学生到高中生都有。桌子上、地上、座位上到处都摆放着他们用来组装参赛机器人的工具、零件和各种数据线。大家架着小眼镜目不转睛地盯着各自的笔记本电脑,熟练地修改程序或者打游戏。编程甚至打游戏对于他们来说都是需要被严肃对待的事儿。

    这些高速运转的小脑袋可以自行与嘈杂的外部环境隔绝,但六年级学生宋昊原有一样“利器”特别引人注意——

    他的鼠标垫是一张仿真设计的从地球出发开往火星的车票,由“地火友好同盟”发售。不过,这在成人看来很神奇的创意早就被这些天马行空的孩子们习以为常了。

    来自北京西城区师范学校附属小学的宋昊原和队友丁小睿此次的参赛项目是综合技能比赛。刚刚装完机器车的丁小睿靠在椅子上鼓出圆滚滚的小肚皮,惬意地打起了手机游戏。他们候赛的“战车”则看上去张牙舞爪。

    但比“战车”更加张牙舞爪的是VEX机器人。

    VEX机器人项目是由是美国太空总署、亚洲机器人联盟等机构和公司合力发起的智能机器人项目。学生和成人可以根据当年发布的规则,用指定的材料和工具大胆发挥,创造出自己的机器人以完成比赛项目。

    来自中关村一小的科技老师丁磊是VEX项目的裁判之一,同时他也是自己学校比赛队伍的指导老师。比赛的胜出者有机会参加国赛、洲赛甚至世界比赛,但荣誉对于丁磊来说不如激发孩子们的兴趣来得令人兴奋。

    场上4个约半米高的VEX机器人“怪物”分成两队,它们支棱着自己的“铁臂”努力把重量不同的球“射”进筐里。

    丁磊的学生在制作机器人的过程中跌过不少跟头。

    VEX项目的投篮筐有两个机器人那么高,受投篮装置的“速度”和“力量”影响,想在有对方机器人防守的情况下把不同重量的球投进实属不易,丁磊的孩子们最初设计的“抛物线”投球法在一场选拔赛中以失败告终。

    要解决这个问题,小脑瓜儿们顺藤摸瓜地想,如果把“抛物线”改成“直线”可控度不就大大增强了?和“速度”挂钩的是齿轮,想让球走直线需要用“射”的方式来实现,那“力量”该用多大呢?

    需要支持的时候,丁磊就出现了。其实他一开始就知道学生的设计不合理,但他不动声色,一定要等孩子们自己意识到问题,并且尝试解决之后才肯出手:“允许他们犯错,摸索、受挫折、再成功,才能体会科技带来的乐趣。其实成功与否没那么重要,尤其对于小学生来说,最重要的是培养孩子对科技的兴趣。”

    在前来参加2016北京国际科教发展圆桌峰会的美国北卡州理工教育中心的弗朗·诺兰博士看来,挑战本身就会激发孩子巨大的兴趣,鼓励学生们的科学创造力需要给他们足够的空间和合理的引导。

    其实从1996年的科技后备人才早期培养工作,到2015年的学科实践活动课程,北京已经初步建立起跨学校、跨学段、跨部门、跨区域协同培养科技创新后备人才的科技教育工作体系。

    但同时,北京青少年科技教育协会创客教育专业委员会起草的《关于发展创客教育,促进首都科技创新人才培养工作可持续发展的建议(征求建议稿)》显示,以北京为代表的科技教育工作也存在明显不足,比如功利主导,难以真正激发学生的兴趣。

    挑战传统教学体验,老师学生都要变

    “学校不是为了教授未知的知识而存在的,教师们同样需要挑战自己。”诺兰博士说。

    对于孩子来说,“搞发明创造可比写作业好玩儿多了”,但这却给习惯传统“教学”体验的老师们出了难题。

    北京青少年科技教育协会创客教育专业委员会调研组对来自北京市中小学、校外科技教育机构等单位152名科技教师(含学校负责人)采取问卷调查和访谈方式进行调研,100%受访者认为创客教育对学生、对教师的成长均有益处。但大家也有不少困惑。

    北京密云区某中心小学的校长王喜明介绍,他所在的“农村小学”的1240名孩子和200名老师都已经投入到创客教育的运动中,“我们开辟了3间房的创客空间,还开辟了5个专用创客活动的实验室,包括木工、数字、激光、3D打印等。” 

    但王喜明困惑的是,如何更有效地提升教师队伍的能力,去哪儿找适合的创新“素材”。

    调研显示,学校开展创客教育工作面临的困难非常普遍。其中,81%受访者认为缺乏师资力量;59%受访者认为缺乏课程和教材。

    对于老师和学生在创客教育中的角色,上海纽约大学的教授马修·贝朗格在介绍交互媒体艺术领域的创客教育方法时说:“创客教育对我来说最重要的一个意义,在于它必须是一个基于社区的活动。”

    马修·贝朗格所说的社区的一个特点是“扁平化的层级管理”。学生也可以是老师,老师也可以是学生,每个人都有同样机会来进行教学。“学生在这里可以去探寻自己的研究兴趣,他们想要做什么、学什么并不由我来定。我只是给他们基本技能,告诉他们现在就可以飞了,如果你失败了也没关系,我在底下接着你,我帮你渡过难关,找到解决方案。”

    单纯掌握某一学科的知识根本不能应对现实世界,孩子们被期待从掌握已知的知识向制定未知的解决方案转变。

    比如,内森·波普告诉大家,他的孩子们会试着设计一个新的北京轨道交通体系,“涉及运筹、设计和数学,学生可能会接受一些相关的理论问题,然后根据预算设计出一个方案,而且要把它做得更加高效,让人们能够更好地享受这样一个结构和运营的环境”。

    北师大科学传播与教育研究中心副主任王亦菲认为,从某种意义上说青少年创客运动反过来倒逼教育理念的变化,倒逼教师概念的变化。“未来老师不会是只教一门课,至少要几门课融在一起教育学生。这要求老师学生都要改变。”

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