機(jī)器人教育如何應(yīng)用在校園科技館中？科技館設(shè)計(jì)中機(jī)器人是非常具有科技前沿價(jià)值的，校園科技館機(jī)器人能夠激發(fā)青少年學(xué)生對(duì)科技知識(shí)的興趣，定位于中小學(xué)生課外科普知識(shí)的補(bǔ)充與提高。就中國(guó)的情況而言，江蘇華辰小編認(rèn)為補(bǔ)充的內(nèi)容應(yīng)該是校內(nèi)教育極少涉及的機(jī)器人輔助教學(xué)(RAI)，而提高的內(nèi)容是校內(nèi)教育已有一定基礎(chǔ)的機(jī)器人學(xué)科教學(xué)(RSI)。

1.校園科技館在中小學(xué)機(jī)器人教育中可采用的指導(dǎo)理論

建構(gòu)主義認(rèn)為，世界是客觀存在的，但世界的意義卻是由人建構(gòu)的。它強(qiáng)調(diào)知識(shí)的動(dòng)態(tài)發(fā)展性，并認(rèn)為知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境(即社會(huì)文化背景下)，借助其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得。由于學(xué)習(xí)是在一定的情境(即社會(huì)文化背景下)，借助其他人的幫助(即通過(guò)人際間的協(xié)作活動(dòng))而實(shí)現(xiàn)的意義建構(gòu)過(guò)程，因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”、“交流”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。

在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)習(xí)者處于中心地位，是信息加工的主體，要主動(dòng)對(duì)意義進(jìn)行建構(gòu);而教師則是意義建構(gòu)的幫助者，而非知識(shí)的灌輸者。故在此理念下，整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生要充分發(fā)揮自己的主動(dòng)性，使用探究的方式，以自己已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，努力構(gòu)建屬于自己的新知識(shí);他們需要主動(dòng)搜集、分析相關(guān)信息、資料，并對(duì)要學(xué)習(xí)的問(wèn)題提出假設(shè)并加以驗(yàn)證。而教師的任務(wù)則是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)設(shè)符合學(xué)習(xí)內(nèi)容的情境，提示新舊知識(shí)之間聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生之間的協(xié)作、對(duì)話，從而幫助學(xué)生完成新知識(shí)的構(gòu)建。

建構(gòu)主義教育理論與科技館教育的教育特點(diǎn)非常契合。因?yàn)?ldquo;科技館教育的本質(zhì)特點(diǎn)在于它模擬再現(xiàn)了科研和生產(chǎn)活動(dòng)的實(shí)踐過(guò)程，并且不是簡(jiǎn)單地模擬再現(xiàn)，而是以學(xué)習(xí)為目的、經(jīng)過(guò)改造的模擬再現(xiàn)，創(chuàng)造了引導(dǎo)觀眾進(jìn)入探索與發(fā)現(xiàn)科學(xué)過(guò)程的條件。科技館提供的‘從實(shí)踐中學(xué)習(xí)’的途徑不僅成為它與其他教育、傳播機(jī)構(gòu)及傳統(tǒng)博物館的最大區(qū)別，而且是科技館生存與發(fā)展的價(jià)值所在。”也就是說(shuō)，科技館的教育需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)觀眾自己進(jìn)行意義建構(gòu)，并且在此過(guò)程中，可能伴有觀眾與科技館員工或觀眾之間的交流，這恰恰正是一個(gè)完整的建構(gòu)主義者所提倡的教育過(guò)程。

2.校園科技館在中小學(xué)機(jī)器人教育中可采用的模式

1918年，著名教育學(xué)家克伯屈(William Heard Kilpatrick)在他名為《項(xiàng)目(設(shè)計(jì))教學(xué)法:在教育過(guò)程中有目的活動(dòng)的應(yīng)用》的文章中，首次提出了“項(xiàng)目學(xué)習(xí)(Project-based Learning)”的概念，用以說(shuō)明有目的的設(shè)計(jì)行為對(duì)教育的重要性及其在教育過(guò)程中的應(yīng)用。它讓“學(xué)生自己計(jì)劃、運(yùn)用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)自己的操作，在具體的情境中解決實(shí)際問(wèn)題”。

我們認(rèn)為，項(xiàng)目學(xué)習(xí)法正是在科技館中進(jìn)行機(jī)器人教育所可以采用的模式。不論是機(jī)器人學(xué)科教學(xué)(RSI)，還是機(jī)器人輔助教學(xué)(RAI)，都可以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的模式開(kāi)展。而可采用的活動(dòng)形式有機(jī)器人俱樂(lè)部、夏令營(yíng)、機(jī)器人比賽等。

選定項(xiàng)目后，就需要組織學(xué)生對(duì)主題的探究活動(dòng)。這一階段一般都以學(xué)習(xí)小組或團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行。學(xué)生首先要對(duì)項(xiàng)目的主題進(jìn)行調(diào)查、討論，提出解決問(wèn)題的假設(shè);然后收集相關(guān)信息，對(duì)它們進(jìn)行處理和分析，再驗(yàn)證或推翻之前的假設(shè)，最終得出問(wèn)題的解決方案。在整個(gè)探究過(guò)程中，為有利于學(xué)生自我知識(shí)的建構(gòu)，應(yīng)對(duì)他們的一切探索和決定都持鼓勵(lì)態(tài)度，而毋須規(guī)定出唯一正確的答案。

總結(jié)

校園科技館的機(jī)器人教育應(yīng)定位于青少年科普知識(shí)的補(bǔ)充與提高，提升科技館服務(wù)質(zhì)量。補(bǔ)充的內(nèi)容應(yīng)該是校內(nèi)教育極少涉及的機(jī)器人輔助教學(xué)(RAI)，而提高的內(nèi)容是校內(nèi)教育已有一定基礎(chǔ)的機(jī)器人學(xué)科教學(xué)(RSI)。具體應(yīng)在建構(gòu)主義教育理論的指導(dǎo)下，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的模式，開(kāi)展機(jī)器人俱樂(lè)部、夏令營(yíng)及機(jī)器人比賽等形式的中小學(xué)生機(jī)器人教育。