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机器人竞赛有哪些理论基础?

  青少年机器人竞赛的主要目的不是像大学或成人机器人竞赛是为了促进人工智能、工程技术等领域发展,而是运用机器人这样的优质的教育平台,来培养孩子学科知识和综合能力服务的。作为教育研究项目,青少年机器人竞赛遵循了如下六大理论,这些理论主要参考了:何智、胡又农、艾伦在《中国教育装备刊物》上发表的论文:《中小学机器人竞赛的教育价值述评》,下面我把这些理论和大家谈一谈

  机器人教育项目主要遵循以下六个理论。

  第一个理论——建构主义。

  这个理论是由瑞士著名心理学家皮亚杰最先提出来的。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学生在一定情景和社会背景下借助学习过程中其他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得。

  机器人竞赛以学生为中心,在整个过程当中老师担当的角色是组织者指导者帮助者以及促进者的一个作用。在竞赛过程当中,孩子需要去根据比赛的任务,设计、搭建和操控机器人,在这个过程当中可以主动的建构知识的模型,从而促进学习。

  第二个理论——通过设计学习。

  通过设计学习是对建构主义学习理沦的具体实现。学生在机器人竞赛过程中要求参与机器人的软、硬件设计。在这个过程中,学生们自主地在头脑中建构机器模型,完成学习过程。他们从确定任务开始,与伙伴合作,寻找解决问题的最佳方法。通过语言、文字和图形来交流他们的思想。孩子在过程中积极参与设计,从而完成系统的学习

  学生在机器人竞赛过程当中要求参与机器人的软硬件设计,而在这个过程当中,孩子们需要自主地在头脑当中去构建模型完成学习。从比赛任务开始到寻求合作伙伴,通过语言文字或者图形的方式沟通,找出最好的解决方案,从而完成系统的学习。

  第三理论——通过竞争学习。

  比赛本身就是一种竞争,竞争是一种实验性的学习方法,学生被置于一个不可预知的环境中,不可期待能够获得他人的帮助。在机器人竞赛过程中,学生必须运用自己已经学过的知识,或者分析对手的优缺点,从对手的机器人中获得信息,改进自己的机器人的不足。激烈的竞争,可以极大地培养学生的分析问题、解决问题和应用知识的能力。

  第四个理论——目标驱使学习。

  机器人竞赛具有明确和具体的目标任务.学生自己动手编写程序,设计与构建机械模型,以及制定比赛策略,从而在竞争中胜出。

  在这个目标的驱使下.学生自始至终具有强烈的参与动机、学习兴趣。比赛过程追求的目标是鲜明的。最短的时同、最高的分数或者灵巧的动作等等。鼓舞着学生去做最优的设计和改进。学习目标诱导学习动机的形成,而学习的动机对教育的成效具有很大的影响。机器人竞赛对保持学生高度的学习动机是一项理想的教育活动

  第五——项目导向学习。

  项目导向教育为学生和教师提供了一个克服学科教学所造成的知识和技能条块分割的机会。跨学科的综合性主题将不同课程的内容组合到一起,有助于学生理解所学内容之间的相互关系;鼓励学生使用课堂以外的资源,开展协作式学习,独立地批评性地有创造性地考虑问题,并交流他们的学习结果,帮助学生建构一个更良好的知识和技能网络。

  机器人竞赛的是一个系统的项目,为学生和老师在过程当中提供了一个真正的跨学科学习的机会。在整个项目开展过程中孩子会涉及到数学、计算机、物理、艺术等等,有助于学生学以致用。

  除了知识方面,在项目开展过程中,孩子需要去协作,去批判性思考及创造性地考虑问题,并交流他们的学习成果,这有利于帮助学生构建一个良好的知识和技能网络。

  机器人竞赛是一个非常好的教育项目,它能够更好地构建学生对知识的一个应用能力。这就是机器人竞赛在STEAM教育中备受推崇的原因之一。

  第六——协作学习。

  学生不可能一个人完成整个任务,必须要多名同学协作,在协作的过程中相互探索、发现有用的信息然后和其它成员共享。

  机器人比赛基本都是以小组或团队形式参赛的,对于一个稍大一点的比赛项目,涉及到的知识很厂泛,同时任务的复杂性。学生不可能一个人完成整个任务,必须要多名同学协作,协作的过程中相互探索、发现有用的信息,然后和其它成员共享。在此过程中,学生们可以采用对话、商讨、争论等形式对问题进行充分讨论,从而得到学习目标的最佳途径。此外,学生之间的水平或者思维方式也有不同,相互之间必须加强对话和沟通,彼此之间包容个体之间的差异,这些都是在机器人竞赛过程中必须具备的能力。

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