機器人教育如何應(yīng)用在校園科技館中？科技館設(shè)計中機器人是非常具有科技前沿價值的，校園科技館機器人能夠激發(fā)青少年學(xué)生對科技知識的興趣，定位于中小學(xué)生課外科普知識的補充與提高。就中國的情況而言，江蘇華辰小編認為補充的內(nèi)容應(yīng)該是校內(nèi)教育極少涉及的機器人輔助教學(xué)(RAI)，而提高的內(nèi)容是校內(nèi)教育已有一定基礎(chǔ)的機器人學(xué)科教學(xué)(RSI)。
1.校園科技館在中小學(xué)機器人教育中可采用的指導(dǎo)理論
建構(gòu)主義認為，世界是客觀存在的，但世界的意義卻是由人建構(gòu)的。它強調(diào)知識的動態(tài)發(fā)展性，并認為知識不是通過教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境(即社會文化背景下)，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(即社會文化背景下)，借助其他人的幫助(即通過人際間的協(xié)作活動)而實現(xiàn)的意義建構(gòu)過程，因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為“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)過程中，學(xué)習(xí)者處于中心地位，是信息加工的主體，要主動對意義進行建構(gòu);而教師則是意義建構(gòu)的幫助者，而非知識的灌輸者。故在此理念下，整個學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生要充分發(fā)揮自己的主動性，使用探究的方式，以自己已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)，努力構(gòu)建屬于自己的新知識;他們需要主動搜集、分析相關(guān)信息、資料，并對要學(xué)習(xí)的問題提出假設(shè)并加以驗證。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，提示新舊知識之間聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生之間的協(xié)作、對話，從而幫助學(xué)生完成新知識的構(gòu)建。
建構(gòu)主義教育理論與科技館教育的教育特點非常契合。因為“科技館教育的本質(zhì)特點在于它模擬再現(xiàn)了科研和生產(chǎn)活動的實踐過程，并且不是簡單地模擬再現(xiàn)，而是以學(xué)習(xí)為目的、經(jīng)過改造的模擬再現(xiàn)，創(chuàng)造了引導(dǎo)觀眾進入探索與發(fā)現(xiàn)科學(xué)過程的條件。科技館提供的‘從實踐中學(xué)習(xí)’的途徑不僅成為它與其他教育、傳播機構(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)展的價值所在。”也就是說，科技館的教育需要創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)觀眾自己進行意義建構(gòu)，并且在此過程中，可能伴有觀眾與科技館員工或觀眾之間的交流，這恰恰正是一個完整的建構(gòu)主義者所提倡的教育過程。
2.校園科技館在中小學(xué)機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《項目(設(shè)計)教學(xué)法:在教育過程中有目的活動的應(yīng)用》的文章中，首次提出了“項目學(xué)習(xí)(Project-based Learning)”的概念，用以說明有目的的設(shè)計行為對教育的重要性及其在教育過程中的應(yīng)用。它讓“學(xué)生自己計劃、運用已有的知識經(jīng)驗，通過自己的操作，在具體的情境中解決實際問題”。
我們認為，項目學(xué)習(xí)法正是在科技館中進行機器人教育所可以采用的模式。不論是機器人學(xué)科教學(xué)(RSI)，還是機器人輔助教學(xué)(RAI)，都可以項目學(xué)習(xí)的模式開展。而可采用的活動形式有機器人俱樂部、夏令營、機器人比賽等。
選定項目后，就需要組織學(xué)生對主題的探究活動。這一階段一般都以學(xué)習(xí)小組或團隊的形式進行。學(xué)生首先要對項目的主題進行調(diào)查、討論，提出解決問題的假設(shè);然后收集相關(guān)信息，對它們進行處理和分析，再驗證或推翻之前的假設(shè)，最終得出問題的解決方案。在整個探究過程中，為有利于學(xué)生自我知識的建構(gòu)，應(yīng)對他們的一切探索和決定都持鼓勵態(tài)度，而毋須規(guī)定出唯一正確的答案。
總結(jié)
校園科技館的機器人教育應(yīng)定位于青少年科普知識的補充與提高，提升科技館服務(wù)質(zhì)量。補充的內(nèi)容應(yīng)該是校內(nèi)教育極少涉及的機器人輔助教學(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，以項目學(xué)習(xí)的模式，開展機器人俱樂部、夏令營及機器人比賽等形式的中小學(xué)生機器人教育。
