初審編輯:魏鵬
責任編輯:高娜
大眾網(wǎng)11月6日訊“不學編程,你將成為新時代的文盲!币恍┙逃龣C構(gòu)打出的宣傳語有些聳人聽聞,但少兒編程、機器人課程、3D打印等新興的少兒科技興趣班正在迅猛發(fā)展卻是真的。以山東省為例,目前山東省機器人培訓機構(gòu)登記在冊的大約就有30家,最大規(guī)模的培訓機構(gòu)已經(jīng)在省內(nèi)開了超過30家分店,并在全國各地都設(shè)有加盟店。
機器人培訓機構(gòu)如雨后春筍般出現(xiàn)的背后,離不開家長們的熱情投資。而且由于機器人培訓相較于傳統(tǒng)的奧數(shù)、英語課程,學習成本更高,每個孩子要想學有所成、甚至在比賽中獲獎,動輒就要花費幾千上萬的學費。但在家長們看來,機器人培訓就是自己孩子進入名校的“敲門磚”。那么,成本更高的“機器人培訓”,它的前景如何?會成為下一個奧數(shù)嗎?
孩子小學一年級 學習機器人已有三年多
鞏先生的兒子今年上小學一年級,但是學機器人已經(jīng)有三年的時間了。鞏先生告訴記者,現(xiàn)在孩子班里報機器人培訓班的就有十幾人,以男孩居多。他的兒子雖然才7歲,現(xiàn)在已經(jīng)開始接觸機器人編程。
鞏先生:一年6000多。一開始的時候就是單純的為了讓孩子有一個自己比較有興趣的活動,動手也可以開發(fā)智力,學校里也都在關(guān)注這一塊,下一步有一些學?赡軙䥺为氠槍@一部分有特長的孩子有一個更好的政策吧,包括以后的升學。他們每年都要參加比賽,也會對孩子閱歷方面有很大幫助。
和鞏先生抱有同樣想法的家長不在少數(shù),但現(xiàn)在能夠開設(shè)機器人學科的中小學還是少數(shù),于是龐大的市場需求轉(zhuǎn)向市場化的機器人教育培訓,這也使該行業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機遇。從去年開始,各個品牌的機器人培訓機構(gòu)爭先恐后的跑馬圈地。目前,山東省機器人培訓機構(gòu)登記在冊的大約有30家,其中規(guī)模最大的機器人培訓機構(gòu)艾克瑞特,僅去年一年濟南就新開了10家店,現(xiàn)在一星期內(nèi)有登記意向的加盟商就有22家。
濟南多所高中招特長生 省內(nèi)多所高校增設(shè)專業(yè)
“機器人培訓市場可以說非;鸨,市場潛力巨大!蓖蹶险f,前幾年,山東的機器人培訓機構(gòu)并不多,但是從2015年開始暴發(fā)式增長。
王晗說,機器人培訓機構(gòu)數(shù)量大增,開設(shè)機器人興趣小組的學校也越來越多。“濟南、青島開設(shè)機器人興趣小組的學校最多。”
然而,受師資、資金、場地等條件限制,能夠開設(shè)機器人學科的學校還是少數(shù),水平也參差不齊。龐大的市場需求和教育短板,也使市場化的機器人教育培訓迎來了前所未有的發(fā)展機遇。
今年,濟南一中等十幾所高中同時開始招收機器人特長生!爱吘挂魳访佬g(shù)之類的證書太多了,今年,濟南一些自主招生的學校,直接就問孩子有沒有機器人方面的證書,這可以成為加分項!睆堊嫫秸f。
2016年7月,山東成立了職業(yè)院校機器人專業(yè)建設(shè)聯(lián)盟,由開設(shè)機器人相關(guān)專業(yè)的36所職業(yè)院校、16家涉及機器人生產(chǎn)制造及應(yīng)用服務(wù)的企業(yè)組成首批聯(lián)盟單位,旨在培養(yǎng)學以致用的應(yīng)用型人才。
以前,全國高校大都沒有單獨的機器人專業(yè),有的只是從其他相關(guān)專業(yè)延伸過來的一個研發(fā)方向。從2016年開始,這一現(xiàn)象發(fā)生轉(zhuǎn)變。“以山東為例,山東科技大學是最早開設(shè)機器人相關(guān)專業(yè)的大學,山東大學、中國海洋大學、山東農(nóng)業(yè)大學等高校也開始增設(shè)機器人相關(guān)專業(yè)!蓖蹶险f,機器人產(chǎn)業(yè)熱,相關(guān)專業(yè)也會隨之升溫,申請開設(shè)機器人專業(yè)的高校也會更多。
山東潛在機器人教育消費規(guī)模約有2千億元
機器人教育熱潮的掀起,也催生了教育機器人產(chǎn)品的熱潮。目前市面上有很多面對兒童的機器人“玩具”,其中有很大一部分就是積木機器人,這也是在機器人教育中需要廣泛用到的教具。
在這一行業(yè)里,公認的領(lǐng)軍企業(yè)就是大眾所熟知的樂高,樂高的積木機器人產(chǎn)品大多都通過教育機構(gòu)來流通,市場上仍然以積木拼插為主。近幾年國內(nèi)也有很多企業(yè)開始進軍這個領(lǐng)域,優(yōu)必選除了阿爾法之外,推出了多種款型的積木機器人。另外,小米也推出了自己的米兔機器人,能力風暴也有自己的積木系列機器人。
優(yōu)必選山東區(qū)域市場總監(jiān)馮暉介紹,他們曾經(jīng)做過山東潛在消費規(guī)模的調(diào)查,按照每套積木機器人的價格2000元計算,每千人消費一套積木機器人的密度,整個山東市場大約有2千億元的潛在市場規(guī)模。
山東省科學院自動化研究所機器人研究室主任趙永國介紹,機器人分為工業(yè)機器人和服務(wù)機器人,教育機器人就歸屬于個人家庭服務(wù)機器人的一種。 他說,機器人技術(shù)在教育方面的應(yīng)用,目前還處于非常早期的階段。在教育領(lǐng)域應(yīng)用的機器人種類并不多,并且做得不夠精致,在技術(shù)上則有些核心的關(guān)鍵技術(shù)尚未突破。另外,機器人成本高,市場推廣普及上也有很大難度。
市場的現(xiàn)實情況是,現(xiàn)階段的教育機器人產(chǎn)品多處在“智能玩具”的階段,是構(gòu)造簡單的機器人本體、少量的人工智能元素和單一的技能服務(wù)的組合體。
從“啟蒙”到“啟智”,國外科學教育從娃娃抓起
今年秋季學期開始,我國將從小學一年級起開設(shè)科學課。此前,科學課從小學三至六年級設(shè)置,本次調(diào)整不僅改變了科學課的起始年級,也修訂了課程目標,由啟蒙課程改為基礎(chǔ)課程?茖W課與語文、數(shù)學一樣,從一年級就開設(shè),重視程度前所未有,引發(fā)廣泛關(guān)注。那么國外的科學課程又是如何設(shè)置的?本文將介紹俄羅斯、美國、以色列三國各具特色的科學課程。
1、俄羅斯:培養(yǎng)對科學知識的好奇心
科學課一直是俄羅斯中小學里不可或缺的課程。盡管俄羅斯中小學學生的課程表一直隨著時代發(fā)展和社會變遷而不斷變化,但科學課卻越來越受到重視。
名叫維加的小學生告訴記者,他最喜歡《周圍的世界》這門科學常識課。這門課從小學一年級開始,直到五年級時它才變成了名稱比較正規(guī)的《自然概論》課。維加說,他和他的同學們都覺得《周圍的世界》是一門開拓思維的課程,那些普通的自然現(xiàn)象背后竟然隱藏著那么多神奇而又有趣的事情。
俄羅斯教育學家認為,不喜歡上學的根本原因是對學習內(nèi)容沒有興趣,而設(shè)置科學課的目的就是為了引起孩子們對于科學的興趣,對知識的好奇心。俄教育學家倡導“主動學習”的概念,他們認為,只要孩子們對課程有了興趣,他們的學習態(tài)度就會變得主動、自覺、認真。興趣是最好的老師,也是中小學生最好的朋友。
俄羅斯中小學生的科學課經(jīng)常被搬到博物館、科技館等校園之外的場所。有些時候,參觀某位偉大科學家的紀念館或故居就是一年級小學生的第一堂科學課。對科學的興趣及獻身科學研究的志向,有時就是從了解一位偉大科學家的生平事跡開始的。中小學科學課走出校門,進入博物館、科技館或紀念館是俄羅斯中小學教學大綱的硬性要求。校外課程可以培養(yǎng)孩子們“主動學習”的熱情,從而培養(yǎng)他們的科學素養(yǎng)、科學技能、創(chuàng)新意識和實踐能力。
除了設(shè)置雷打不動的科學課外,舉辦“科學日”活動也是俄中小學教學大綱中的一項重要內(nèi)容。中小學重視科學離不開全社會重視科學的社會環(huán)境。1999年,俄羅斯政府將每年的2月8日定為“科學日”,之所以選擇這個日子,是因為彼得大帝曾于1724年2月8日下令設(shè)立俄羅斯科學院。國家有“科學日”,每個學校也有自己的“科學日”。全俄各地中小學每學期都會根據(jù)各自的情況舉辦“科學日”活動。
“科學日”的活動多種多樣,精彩紛呈。比如,某小學四年級的學生會在“科學日”制定一個“教室裝修計劃”,學生們分為幾個設(shè)計小組,最終評選出哪個小組的設(shè)計效果最佳、預(yù)算最少。六年級的學生則會去完成另一個“宏大的設(shè)計方案”:設(shè)想人類2095年在另外一個星球上舉辦奧運會的景象。孩子們分為幾個小組來進行大膽的設(shè)想,設(shè)計方案可以是數(shù)學的,物理的,地理的,甚至也可以是喜劇創(chuàng)作式的。各小組的設(shè)計成果最后要在全班展示,供大家評選。最后由評委會選出“最佳設(shè)計理念”“最有想象力的食品”“最富樂觀精神的想象”“最佳服裝和最佳化妝”“最具有喜劇色彩和幽默感的設(shè)計方案”等等。
在俄羅斯中小學里,高年級學生的科學課已經(jīng)呈現(xiàn)出某種科研性質(zhì),學生們會對發(fā)明創(chuàng)造興趣大增。老師們也不清閑,他們要為學生的科研活動提供平臺,代表學生與企業(yè)和科研單位進行溝通,以便讓學生們的研究課題更有針對性。某些科學課是以游戲的方式進行的,比如俄羅斯中小學多年來一直盛行一個名為“何物?何處?何時?”的科學游戲,該游戲以增長知識、促進邏輯思維、提高記憶力和團隊合作能力為宗旨,深受全俄中小學生的歡迎。
2、美國:科學教育在全社會關(guān)注中前行
美國是世界公認的教育強國,在科學教育發(fā)展上也處于領(lǐng)先地位。早在1996年美國就頒布了《國家科學教育標準》。隨著時代的進步和教育理念的不斷創(chuàng)新,美國在2013年又發(fā)布了《下一代科學標準》。與舊的標準相比,新標準更加注重科學的實踐性和打破各學科之間的界限,鼓勵學生親自動手探尋科技的奧妙。
科學是美國中小學課程里的重要組成部分,大多采用綜合的課程,并不強調(diào)對學科的劃分,目的是培養(yǎng)學生的綜合科學素質(zhì)和科學思維習慣,理解科學與社會和生活的關(guān)系。與傳統(tǒng)概念中老師講授、學生聽講不同,美國學校的科學教育注重老師、學生之間互相合作,以發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的“探究式方法”開展科學教學活動。以本報記者所在社區(qū)的詹尼公立小學為例,該校就是采用《下一代科學標準》制定課程。在為學前班學生所列的課程表里,每天至少有一節(jié)是科學課,另外在諸如藝術(shù)等課程里也會穿插一些科學知識,達到融會貫通的效果。在專門為學前班學生開設(shè)的初級科學課上,老師會指導學生利用實驗室和花園,通過近距離和反復(fù)觀察植物生長等過程,建立起對生命周期概念的理解;通過在課堂上玩玩具建立對平衡、移動等物理現(xiàn)象的初步認識。設(shè)置該科學課程的目的是讓學生通過親身感知、觸摸自然界來獲取知識,并通過分享觀察所得交流彼此的看法。學生在遇到不懂的問題時,通過發(fā)問和討論解決疑惑。學校還鼓勵學生關(guān)心周圍的世界,思考人類所做的決定對周圍生物的影響。
近年來美國提倡對STEAM教育的重視。STEAM是科學(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、藝術(shù)(Arts)和數(shù)學(Mathematics)五門學科的簡稱。它是由美國政府提出的STEM戰(zhàn)略發(fā)展而來,最初只有科學、技術(shù)、工程和數(shù)學,后來加入了藝術(shù)。STEAM教育旨在打破各學科之間的界限,培養(yǎng)學生的綜合思維和解決問題能力,將自然科學與人文學科有機融合。這一理念不僅對學校教育影響深遠,而且已經(jīng)深入到美國科學教育的方方面面。以記者參加的美國國家美術(shù)館針對青少年組織的一次“現(xiàn)代藝術(shù)調(diào)查”活動為例。在活動上,美術(shù)館講解人員帶領(lǐng)青少年來到美國藝術(shù)大師喬治亞·奧基夫著名的系列花卉油畫前。奧基夫的花卉畫作素以近距離展現(xiàn)大朵花瓣聞名。講解人員鼓勵孩子們仔細觀察油畫中的各種細節(jié)然后回答觀察的結(jié)果。有的孩子舉手說他所看到的顏色,有的孩子舉手說他所看到的花蕊。最后講解人員向孩子們介紹,畫家通過“像放大鏡觀察”一樣的藝術(shù)手法將花瓣的顏色、線條、形狀等一步步“放大”后勾勒出來。畫家希望她的作品能夠幫助人們近距離觀察到自然界的樸素美。這樣的藝術(shù)互動讓孩子們在領(lǐng)略抽象藝術(shù)的同時,掌握了學習生物課程的方法,達到了藝術(shù)與自然科學結(jié)合的效果。
在美國,科學教育的成功并非憑借學校一己之力就可以完成,而是需要全社會的廣泛參與。今年8月21日百年一遇的日全食天文現(xiàn)象引起美國民眾極大關(guān)注。美國科學界將此作為一個很好的科普機會。美國國家航空航天局推出主題網(wǎng)站對日食進行全面介紹,博物館和圖書館向民眾發(fā)放觀看日食的護目鏡并提前進行宣傳,各中小學校當天還組織學生集體觀看,不能不說重視科學的理念在美國已經(jīng)深入人心。近日美國化學學會成立三十周年,學會為此專門舉辦了一次面向青少年的“化學開放日”活動。在各展臺前,青少年通過做實驗,觀察化學反應(yīng)后出現(xiàn)的各種神奇現(xiàn)象。記者看到,有的小朋友在展臺指導人員的幫助下,將削尖的鉛筆穿過裝滿水的密封袋,而水不會流出。在指導人員向其講解因為材料和分子結(jié)構(gòu)等而導致密封袋不會漏水的科學原理時,其心中或許已經(jīng)埋下了對科學知識好奇的種子。
3、以色列:發(fā)展課堂之外的科學教育
以色列地處地中海東岸,國土面積狹小、自然資源匱乏、國際環(huán)境復(fù)雜,生存發(fā)展環(huán)境惡劣。但先天不足的以色列揚長避短、立足科學教育和人才培養(yǎng),成功走出了一條科技興國之路,在水利灌溉、生物醫(yī)藥、軍工等高新技術(shù)領(lǐng)域躍居全球領(lǐng)先水平,科技對GDP貢獻率高達90%以上,成為舉世矚目的“第二硅谷”。
自70年代中期以來,以色列歷屆政府對教育經(jīng)費投入始終保持在高位水平,占GDP比重8%以上。進入90年代,隨著網(wǎng)絡(luò)和計算機的普及,以色列政府1994年斥巨資推出了“明日98”計劃,迅速普及了幼兒園、小學和中學的計算機教學率,確保以色列學生在計算機操作和應(yīng)用方面走在世界最前列。2000年,以色列教育部采納了科技教育委員會提出的在各年齡段開設(shè)科學技術(shù)課程的方案,并頒布了《以色列中小學科學技術(shù)課程標準》,規(guī)定學校須通過科學課程將科學原理教給所有年齡段的學生,培養(yǎng)學生基本的認知和操作技能。
根據(jù)《以色列中小學科學技術(shù)課程標準》,以色列小學自一年級起就開設(shè)手工課;小學高年級和初中階段開設(shè)包括材料加工、制圖、電力、電子等方面知識的各種技術(shù)課程;自八年級起普通學校開設(shè)“以色列的工業(yè)和國民經(jīng)濟”課程;普通中學高級階段則側(cè)重從工業(yè)技術(shù)或農(nóng)業(yè)技術(shù)兩方面對學生進行職業(yè)技術(shù)培訓。通過長期、系統(tǒng)、針對性的科學教育,大部分以色列學生在畢業(yè)時就已經(jīng)具備了較強的科學素養(yǎng)和專業(yè)技能,能夠迅速適應(yīng)工作并充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢和潛力,為以色列科技創(chuàng)新行業(yè)的蓬勃發(fā)展提供了強勁動力。
在推進科學教育發(fā)展過程中,以色列教育部門非常重視以下幾個方面:
第一,注重理論與實踐的緊密結(jié)合。以色列流傳著一句諺語,叫作“不做背著很多書本的驢子”。猶太人重視知識,但更重視才能,因此以色列中小學在傳授學生書本知識的同時,非常注重對學生實踐能力的培養(yǎng)。在以色列小學科學教育過程中,學校都會要求學生使用簡單的工具親自動手去制造一些“產(chǎn)品”,比如教導學生如何設(shè)計和裁剪服裝;如何將面粉烹制成美味的面包、甜點;如何設(shè)計建筑物的電路;如何制造鉛筆、水泥磚、瓷器等。不少學校還設(shè)有自己的生產(chǎn)和種植基地,定期組織學生到基地上實踐課,培養(yǎng)學生“邊看、邊學、邊做”的能力。
第二,發(fā)展課堂之外的科學教育。以色列十分注重將科學教育融入學生的周圍環(huán)境和日常生活,而不僅限于課堂教育。例如以色列大部分中小學會在校園里開設(shè)各種“教育角”,種植棉花、玉米、水果等植物,飼養(yǎng)小動物,如兔子、金魚、小鳥等,以方便學生在下課休息時能觀察、研究植物的生長情況與動物的生活習性。同時,校園的道路和長廊會設(shè)置大量的展臺,展示以色列代表性創(chuàng)新發(fā)明項目和學生自己的手工作品,以此激發(fā)學生對科學研究的志趣。另外,以色列中小學還經(jīng)常利用課余時間組織學生參觀各類博物館、科學館、名校學府,參加科學講座、農(nóng)場生物研究、野外采風等,幫助學生培養(yǎng)興趣愛好、完善知識結(jié)構(gòu)、開闊科學視野。
第三,注重學生個性化培養(yǎng)。根據(jù)科學教育需要,以色列50%以上的小學實施了教育方法改革,采取了更有針對性的分組式個別教學和異步教學方法,教師根據(jù)課程內(nèi)容引導學生主動思考、提問和討論,在幫助學生掌握學習方法的基礎(chǔ)上,教師再針對每個學生的具體問題進行輔導和答疑。另外,以色列小學放學時間一般為下午1點,學校要求學生利用下午時間到遍布以色列各大城市的“課外活動中心”參加活動,學習落后的學生可以在“課外活動中心”補習課堂知識,學習進度較快的孩子則可以提前進入下階段的學習,或?qū)ψ陨砀信d趣的內(nèi)容進行深度研究。中學的科學教育則進一步根據(jù)學生的學科特長和興趣愛好開展拓展教學,學生可根據(jù)自身需要選擇科技、工程、技術(shù)、農(nóng)業(yè)等更有職業(yè)針對性的課程。
。ňC合央廣網(wǎng)、光明網(wǎng)、齊魯晚報消息)
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