中小学机器人教育的核心理论研究——论发明创造型教学模式

现阶段机器人教学大多侧重模拟或模仿,主要指向机器人相关基础知识和基本技能的传授,导致机器人作品雷同、缺乏个性和创造性的现象非常普遍。要实现机器人教育培养学生实践创新素养的核心价值,必然要走向创造这一阶段。由此,发明创造型教学应运而生。发明创造型教学不会自然发生,它需要特定的理论指导;发明创造型教学也不会一蹴而就,它需要经历"模仿—微创新—创新"的发展过程。为此,可以将发明创造型教学分成"微创新"和"原始创新"两个水平或两种模式,两者均以工程设计过程为主线,不同的是,前者以逆向工程思想为理论指导,而后者以TRIZ创新方法为理论指导。实践表明,发明创造型教学模式具有较强的操作性和实用价值。

中小学机器人教育的核心理论研究——机器人教学模式的新分类

当前中小学机器人教育,在教育目标层面侧重模仿实验,重基础轻应用;在教育内容层面侧重学科本位,重技术轻整合。现状表明,当前机器人教育研究与实践的视野还不够宽广,尤其在教学模式的构建方面还缺乏建树。结合上述困境,采用文献研究方法,从学习结果的内外分类出发,可以得到机器人教学模式的两个分类维度:知识内容维度(学科本位与学科整合)、物化成果维度(自主控制与联机交互)。经由两个分类维度的交叉,可以区分出实验模拟型教学、趣味交互型教学、科学探究型教学和发明创造型教学等四类教学模式。采用文献研究与教学实践中的个案研究,文章探讨了每一类教学模式的含义与特征,发现每一类模式均有其存在的价值和适用范围,但后三种模式更能体现机器人教育的核心价值,应予以推广实践。