机器人教育改变孩子的学习方式——从模仿式学习变为试错式学习

发布时间:2019-11-28

 


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机器人教育

 

机器人教育,简而言之就是用一块块零碎的积木搭建起来的机器人。孩子们从众多积木中选择自己所需的马达,齿轮、轴、销等,按照自己的想法,设计搭建自己的机器人,接着在电脑上拖动带有各项命令的组件,编好后导入机器人的硬盘里。然后看看机器人是否按着自己编制的程序来执行任务,然后进行修改,调试,再改进。



对于小学阶段的机器人,孩子们并不需要像程序员那样写代码。他们只要对机器人要做的事情顺序和执行条件很清楚,那么编程这一部分对他们而言就变得很轻松。

 

02

模仿式学习

 

模仿,是指个体自觉或不自觉地重复他人的行为的过程。孩子们在课堂上乖乖地听老师传授知识,力求将老师讲的知识记在自己的脑海中。毫无疑问,在这个过程中,孩子其实就是在模仿老师的行为,这时他们的学习就是被动的学习。

模仿式学习,作为一种学习的手段,在孩子的身体条件和心智水平有限时,不可能通过其他的形式进行学习,只能通过“模仿”。但随着孩子逐渐长大,成长到学龄阶段,这种学习方式就会慢慢暴露了它的不足,你会发现学生的思想局限在了老师的答案中和教科书的知识框架中,逐渐变得不愿也不敢去尝试新方法、新事物。

原本这个时期的孩子思维是很活跃的,有着很多很多奇思妙想,同时也很好动、自我意识很强、心中有着想表达自我的欲望。但这一切属于孩子的优势都被模仿学习慢慢扼杀。同时这种模仿学习还可能是成为一种抹杀内在动因的学习,一种为了考试而学习,并不是内心想要去学的。

03

试错式学习


什么是试错式学习呢?试错式学习就是个体经历尝试错误再尝试再错······使错误率逐渐减少,成功率不断增加的过程。

试错式学习的核心是激发孩子们内在学习的动力,让孩子从内心产生要去解决这个问题的强烈需求,然后主动地去收集能帮助他解决这个问题的各种资料。



就机器人比赛为例,我们要求孩子设计一个可以去搬运货物的机器人。机器人需将跟前的易拉罐搬运到指定地点,且必须要穿越所设置的重重障碍后才算完成任务。

在这么一个比赛中,当机器人怎么抱,易拉罐都抱不起来时,他的内心是有强烈的欲望去将易拉罐抱起来。可是怎么抱起来,他就会不断地将自己的想法去实践。比如做一个抱易拉罐的抱环套,怎么去做这个,这个做出来的效果会是什么样子的,做好了之后,去实践检验,不行的话又拿回来进行修改,修改好了,又去尝试,尝试后又拿回来修改。这样反复地修改、实践,最终终于达到孩子们心中想要的结果,他们开心地笑了。这么一个循环究竟是什么在支撑它循环下去的呢? ----- 正是孩子们内在需求在驱使它循环。



04

模仿学习变为试错学习

 

孩子们在玩机器人的时候,其实在尝试把模仿学习转化成试错学习。以前在课堂上学生总是模仿学习,而这种模仿学习不能说不好,但却不利于调动起他们的内在驱动力。试错学习则给了他们一个很好的补充方式。

当孩子自己产生强烈的需求,想让机器人按照自己的想法去执行任务时,那么他就很很主动地去分析问题、解决问题,此时此刻他将全部的心思,能量聚集在这个方向上,那么他的潜能就会被挖掘出来。这是传统课堂无法达到的。



中小学的孩子还有一个特点就是好胜心很强,当看到别的同学设计出来的机器人能够按照程序执行任务,但是自己的却不行,不服输,他会想方设法去改进自己的机器人,问自己很多问题。在尝试了多次失败后,他也掌握了很多方法和经验,最终他一定会成功。而且这种由内在驱使力所学到的东西,远远超出了老师给他讲的东西。

05

机器人竞赛中的孩子们



从接触机器人开始,我带孩子参加了几次机器人比赛,让我感受很深。孩子们拿着自己的机器人,早早地来到比赛场地,趴在地上或坐在椅子上积极地做好比赛的准备。调试机器人、修改程序,每个人都想在比赛中发挥自己的最佳水平。从孩子专注的眼神中,我感受到了机器人带给他们的不仅仅是技术上的那么简单,更是思维和心态上的提升。

比赛时的手忙脚乱、紧张、商量;比赛后的开心、遗憾、感叹让我们看到了孩子们对机器人的喜爱。从搭建机器人的模型到按照比赛任务设计程序,然后将设计好的程序植入搭建出来的机器人的大脑中,然后再进行执行任务。这不断地修改,不断地去思考,不断地改变方法,让原本的活动变得不简单。虽然这个时期的他们的注意力集中时间很短,但是机器人却让他们的注意力变得惊奇的长,可以是几个小时,可以是几天,可以是更长的时间。

另外,看着从开始笨手笨脚的机器人,到后来能熟练地按照自己的指令行动的“好伙伴”,这个不断试错的过程不仅让他们收获了更多知识和经验,也让他们也收获到了巨大的成就感和自信心。

 
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