《教育机器人》（订购）

闫寒冰 单俊豪 著

教育科学出版社

机器人教育的“冰与火之歌”

　　融合智能化、现代化、高科技等元素的机器人教育日益成为我国中小学信息技术教育新的、有效的载体，在创新人才培养模式、推动基础教育课程改革、提高学生科学素养与创新能力等方面均具有重要的作用。下面主要通过“热”与“冷”两个方面揭示我国中小学目前开展机器人教育的现状。

　　热火朝天的机器人教育

　　中小学机器人教育是指通过设计、组装、编程、运行机器人，激发学生学习兴趣、培养学生综合能力的科技类综合学科教育。近年来，在人工智能浪潮的推动下，机器人教育受到广泛关注并逐步普及。2017年7月，国务院发布的《新一代人工智能发展规划》明确提出，应在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育。2018年1月，教育部印发《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》，在通用技术课程中增加了“机器人设计与制作”模块。2018年4月，教育部发布了《教育信息化2.0行动计划》，提出“智慧教育创新发展行动”，指出要加强对智能教学助手、教育机器人、智能学伴等关键技术的研究与应用。

　　教育机器人作为机器人应用于教育领域的代表，被认为是智慧学习环境的重要组成部分。教育机器人给我国中小学信息技术课程增添了新的动力，成为培养中小学生实践能力、创新能力和综合素质的新载体。机器人教育在我国兴起的时间已有20余年，经过多年的实践，中小学机器人教育取得了长足的进步，越来越多的学校开始尝试将机器人教育作为学校科技教育的特色，开设了丰富的机器人校本课程。

　　对机器人教育的“冷”思考

　　从机器人教育的起步到今天的稳步发展，我们看到了各种机器人竞赛活动风靡中小学，也看到了一些教育工作者对机器人的深入研讨。尽管现在我国基础教育阶段机器人教育已形成一些优势和特色，但其发展仍面临着诸多困境。

　　机器人竞赛在中小学持续升温，但价值导向存在问题

　　目前，机器人教育的相关理论研究和实践探索已取得较为丰硕的成果，在中小学课堂中基本形成了一系列活动模式。其中，机器人竞赛在中小学蓬勃发展，在机器人教育中占据着举足轻重的地位。但不可否认的是，现阶段一些中小学仍把大部分注意力集中在机器人竞赛上，忽略了机器人教育对学生素质发展的重要意义。机器人竞赛固然是普及机器人教育的一个重要途径，但举办这类活动的根本目的应该是促进学生发展。由于目前我国机器人教育缺乏相应的评价机制，机器人竞赛的成绩演变成评价一所学校机器人教育开展情况的指标之一，甚至是决定性指标。这种“竞赛成绩高于一切”的观念体现了我国中小学所参与的机器人竞赛的价值取向存在问题——教育价值淡化，趋于商业运作。然而，我们也惊喜地看到一些学校正在不断拓展机器人教育的内容，逐渐形成以竞赛为导向的机器人课程载体，扩大了机器人教育的普及面。以中国青少年机器人竞赛为例，其中包含的FLL项目和综合技能项目很好地实现了从竞赛到课程的转变。

　　随着国家对机器人教育的重视，普及机器人教育需要参照“计算机的普及要从娃娃抓起”的做法，让机器人的普及也从娃娃抓起，尽快让机器人走进中小学课堂。

　　机器人教育普及率仍需提高

　　全国性的专业机器人竞赛是促进当下机器人教育蓬勃发展的最直接方式，但若想真正实现机器人教育的持续发展，普及机器人教育至关重要。由于客观条件限制，目前在我国，机器人进课堂仍面临重重阻碍。由于我国机器人教育起步较晚，其教学活动的理论研究和实践探索仍相对匮乏，许多教师对如何将机器人应用到自己的教学实践中感到茫然。此外，与机器人相关的课程体系、配套教材以及场地设备也不够完善。《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》提出“机器人设计与制作”模块的教学活动应在专用教室开展，例如，拆卸组装区、硬件设计调试区、软件设计调试区等。然而，由于国家还没有出台相关文件，大部分学校还缺少开展机器人教育的设备，因此机器人教育的普及还需要时间。

　　机器人教育与新兴技术的整合不够，基础研究居多

　　随着人工智能时代的到来，机器人教育与新兴技术的整合将是未来重要的发展趋势。在机器人教育中融入3D打印、虚拟现实、语音识别等关键技术不仅将有助于扩展学生的学习内容、形式、空间，同时有助于激发学生的学习兴趣。有学者对国际机器人教育研究的前沿与热点进行了分析，发现国际机器人教育注重教学工具与系统开发，并积极推动增强现实、虚拟现实、3D打印等新兴技术与机器人教育的整合；相较而言，我国机器人教育则缺少机器人与其他技术的整合。

　　机器人在教育中扮演的角色比较单一，其作为学伴、助教等角色有待开发

　　目前，我国教师在机器人教育中大多只是将机器人作为工具，这点在机器人竞赛中就有所体现。然而，随着机器人技术的日趋成熟，其已经可以扮演智能化的学伴、助教等多样化的角色。今后，我们一方面要深入研究作为工具的机器人如何真正地发挥作用，另一方面应该积极开展机器人作为智能化的学伴、助教等的实践研究。

　　学校中的教育机器人将成为智慧学习环境的重要组成部分，既可作为教师助手支持教学设备使用、提供学习内容、管理学习过程、常见问题答疑等，也可作为学习伙伴协助时间和任务管理、分享学习资源、激活学习氛围、参与或引导学习互动，形成一种新型教学形态。

　　随着家庭教育受重视程度的日益增强和“家庭学校”在全球的兴起，教育机器人或许能作为同伴或辅导教师成为“家庭的一员”，协助“在家教育”，促进孩子的学习发展和健康成长。

　　缺少高质量的师资队伍和相关专业培训

　　机器人教育的发展离不开高质量的师资队伍。机器人技术融合了机械原理、电子传感器、计算机软硬件、人工智能等多方面的新型技术，因此对教师的专业能力和素质要求极高。目前，学校机器人相关课程的授课教师基本来自信息技术和通用技术学科，教师的专业背景大多是工科专业或教育学专业，而具有人工智能等专业背景的教师非常稀缺。此外，对现有机器人教育方向的教师的相关专业培训也严重不足，各类因素导致这方面师资缺乏，使机器人教育未来的发展深受掣肘。

　　探索跨学科的机器人教育实践，推进机器人教育与STEAM教育的融合发展

　　目前，我国机器人教育主要与信息技术学科相关，重心在于提升学生的信息素养、编程能力。然而，通过了解国外机器人教育的发展情况，我们发现，机器人在医学、工程、物理等众多学科中都有一定程度的应用。机器人教育可融合数学、物理、生物、艺术、工程、编程、机械等多学科的知识，符合STEAM教育的理念，因此，未来应积极探索并开展跨学科的机器人教育实践，推进机器人教育与STEAM教育的融合发展。

　　《教育机器人》是“人工智能与智能教育丛书”的一本。本书从教育机器人的起源讲起，介绍了国际范围内教育机器人的演变历程、应用热点、在不同领域的应用场景，以及国际视角下教育机器人的教学应用典型案例，最后立足我国教育实践，探讨了教育机器人的教学应用前景。本书以客观、公正的立场描绘了一幅关于教育机器人的全景画面。

　　本文节选自教育科学出版社《教育机器人》一书前言。

来源：教育科学出版社