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讓更多孩子玩轉機器人

作者:新湖南
讓更多孩子玩轉機器人

蔣際君展示學生設計制作的機器人。 王琨 陳建榮 攝

讓更多孩子玩轉機器人

機器人公益科普課走進湯川鄉胡厝國小。 黃世在 攝

東南網7月22日訊(福建日報記者 王琨 陳建榮“雙方機器人同時出發,抓取綠色球于收納區得10分,抓取黑色球扣30分,允許雙方對抗,分數多的獲勝……”暑假期間,尤溪縣實驗國小機器人工作室依舊十分熱鬧,孩子們圍坐一圈,聆聽科學老師蔣際君的賽前教育訓練,備戰本月底進行的第二十屆福建省青少年機器人競賽。

近年來,尤溪以縣實驗國小為試點發展人工智能教育,培養“小創客”。2010年以來,尤溪縣實驗國小在科技類競賽中獲市級以上榮譽200餘項,其中全國一等獎12項、省級一等獎48項。同時,通過開展“送教下鄉”活動,尤溪逐漸在全縣普及人工智能教育,讓孩子們在“玩”中增長素質。

邊學邊教 普及人工智能教育

尤溪縣實驗國小人工智能教育成績出色的背後,離不開福建省國小科學學科帶頭人、三明市教學名師蔣際君。

“2009年,學校派我參加省、市組織的機器人競賽輔導員教育訓練班,那是我第一次接觸青少年機器人競賽。回來後,我向校長申請購買了1台計算機、2個簡易機器人,成立了機器人工作室。”蔣際君一邊自學青少年機器人競賽知識,一邊利用業餘時間指導學生。

2010年,學校首次組隊參加第十屆中國青少年機器人競賽,竟一路過關斬将,作為福建省唯一代表隊,拿下國小組機器人基本技能比賽一等獎。受此激勵,尤溪縣當年将“開展機器人教學與實踐,培養學生綜合創新能力”納入教師小課題研究立項。

如何進一步做好人工智能教育的普及?尤溪縣實驗國小組建以蔣際君為帶頭人的人工智能教研團隊,編寫《人工智能通識課程》《小創客——玩轉Arduino開源機器人》等校本課程,針對不同年齡段的學生,開展圖文、視訊、實操等多種方式教學;創造性開發了以Scratch為底層的專用程式設計軟體ScratchTu1.0,供學生學習程式設計使用;并将更多科學教師、資訊技術教師等充實到人工智能教育隊伍中來。

“我們堅持‘普及為主、競賽引領’的教育理念,對一至六年級學生,每兩周開展1節人工智能校本課程,普及人工智能基礎知識;對那些喜歡機器人、願意深入鑽研的學生,學校組建人工智能科學興趣小組,利用假期和每天的課後延時服務時間,幫助孩子提高。”尤溪縣實驗國小副校長陳萍說。

競賽引領 培養科創“小能手”

機器人競賽主要利用零散的樂高、控制器、電機和傳感器等配件,經過設計、搭建、程式設計,組裝成各式各樣的機器人,快速巧妙地完成物品攜帶、釋放、移動、顔色識别等指定任務。

“同等配件數量下,為了兩個動作之間節省1秒鐘,要事先進行成百上千次實驗。學生還要根據現場情況進行參數修改,完成技術答辯、論文答辯等工作,尤其考驗心理素質、團隊協作意識和解決實際問題的能力。”蔣際君說。在老師的指導下,加入人工智能科學興趣小組的學生,普遍增強了動手能力和邏輯思維能力,學會了團隊協作。有的孩子還會報名參加校外的程式設計教育訓練班。

課堂内外,蔣際君注重培養學生的創造性思維,用巧思解決實際問題。“學生經常有奇思妙想,作為老師,我們會帶着他們到實地考察,指導他們構思設計、制作模型、多次測試,将設想變為現實。”蔣際君說。疫情防控期間,他曾指導學生利用程式設計制作二維碼,實作了手機掃碼無接觸式乘電梯,助力科學防疫。

目前,尤溪縣實驗國小每年有近300名學生報名參加人工智能科學興趣小組,其中核心學員40餘人,個個都是制作機器人的小能手。“不少曾經參加全國競賽的學生,考上了北大、哈工大等名校。”蔣際君自豪地說。

學校也先後獲評“省級義務教育階段人工智能教育試點校”“全國青少年人工智能活動特色機關”“三明市(人工智能)課堂教學模式創新改革試點學校”。

送教下鄉 壯大教學師資力量

“我第一次學程式設計,發現很有趣!”“原來要讓機器人動起來,需要這麼多配件。”……

不久前,在尤溪縣八字橋鄉文化站,蔣際君為鄉村孩子帶去了一堂别開生面的機器人科普課程,以及自主研發人工智能教育套件——方舟号智慧小車。

“考慮到農村師資力量匮乏、教學資源不足,我們設計了方舟号智慧小車教學教具,這是一款簡易機器人,外部可以通過3D模組化列印,内部液晶屏、傳感器等基礎配件齊全,既能滿足機器人基礎知識教學,又大大降低了教學成本。”蔣際君說。

作為三明市勞動模範,蔣際君成立了由9名教師組成的“蔣際君勞模工作室”,他們利用節假日開展“送教下鄉”,至今已開展各類公益送教活動20餘場。

“工作室注冊了‘童舟雲學堂’微信公衆号,線上無償分享人工智能課程。同時,定期組織鄉鎮國小科學老師開展人工智能教學教育訓練,提升全縣教師的人工智能教學水準。”蔣際君勞模工作室成員鄭穎說。

2019年,尤溪縣舉辦了首屆青少年機器人競賽,全縣有33所學校的300餘名學生參賽。當時,縣級舉辦機器人競賽在全省尚屬首次。

在縣實驗國小的示範帶動下,越來越多鄉鎮學校加入進來。在尤溪縣洋中中心國小,在方舟号智慧小車的幫助下,該校已能為四、五年級的學生開設人工智能教育訓練課,每周有20餘名學生參加。“大家的學習熱情都很高。”洋中中心國小科學教師吳傑說,學校也打算舉辦校内競賽,開展人工智能科普活動,讓更多孩子了解人工智能。

近年來,尤溪縣教育局加大專項經費傾斜力度,多次牽頭主辦縣級人工智能競賽、人工智能教育教師教育訓練班,全縣人工智能教育氛圍越來越濃。

“我們是山區縣,縣級學校師資力量不足,在普及人工智能教育上還存在諸多困難,幾次送教和教育訓練還遠遠不夠。希望未來能以實驗國小為示範,進一步壯大全縣的人工智能教育師資力量,在更多孩子心中播下科學的種子。”陳萍說。