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机器人教育为相城青少年叩开科学世界大门

来源:光明网2019-06-13 18:47

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  “好样的!再打落两个,我们就赢定了!”6月4日下午,相城实验中学的科学教室里,社团课正如期开展,与众不同的是,热闹得如同运动会赛场一般。教室中央3m×4m的MakeX“勇者征途”场地两旁,同学们一边细心地操控机器人,一边为刚刚的得分大声喝彩。

  MakeX作为青少年机器人比赛项目的“新贵”,近年来凭借综合性与竞技趣味性,已进入几乎所有机器人赛事的官方名单。而“勇者征途”是其中竞技性最强的项目,主要规则类似于攻城,四个队伍分为红蓝两大联盟,用一辆50厘米见方的机器人小车当做攻城车,主要获胜方式是在4分30秒内,以发射网球的方式,击落更多对方领地的球瓶。看似简单的规则,实则需要机器人的算法足够智能,能够完成规定路径行走、收集网球、发射网球以及插上队旗等复杂动作,不少属于预设程序,无法手动控制,其中技术难度可想而知。

  在场地旁自如地控制机器人,并且即将取得胜利的一方,是学校预科班的方子睿、严奕程与葛峻辉,他们如今可是校内的“明星人物”。5月25日,三人通力配合,在常州举行的第19届江苏省青少年机器人竞赛上,拿下MakeX挑战赛中学组二等奖的佳绩。在此前苏州市2019青少年机器人比赛中,学校勇夺全市初中组团体冠军,三人也是功不可没。

机器人教育为相城青少年叩开科学世界大门

  当天的社团课上,三位“小明星”的眼里无不透出对机器人操控自如的自信,而这来自于他们对机器人运行原理的充分掌握。按照比赛要求,所有参赛机器人都必须由学生独立完成赛前程序调试与检测,指导老师不得参与。为了展示编程实力,三人在社团活动现场,仅用了短短数分钟,就通过预设程序,演示了如何让一辆安装超声波雷达的机器车,在离墙壁5厘米范围内立即停止前进的指令。

  正所谓严师出高徒。他们的带队老师吴卫梁,被老师们戏称“学校编程最好的物理老师”,凭一己之力为学校建立过科学课网站以及微信公众号内“本心课程”栏目,备受师生欢迎。去年4月,吴卫梁带领其他两名科学老师,将一间空教室,改造成了集3D打印、激光雕刻、科技模型以及机器人的科学创客空间。

  经过一年的运作,相城实验中学的科学社团课程已初具规模,每周至少有一节STEM科学课程,教室内特意购置了20多套各类机器人。孩子们通过编程、搭建与控制,逐渐学会用科学思维思考问题。“比如之前孩子很好奇智能家居的原理,我没有光讲理论,而是让在一些孩子自己动手,去实现一盏电灯的语音控制。”吴卫梁介绍到,机器人教学也会对其他课程起到举一反三的作用,孩子们课后就对物理、化学等小实验愈发感兴趣,提问背后的科学原理。“这是机器人课程最终想要达成的目的,让孩子拥有科学的思辨与动手能力。”

机器人教育为相城青少年叩开科学世界大门

  据了解,江苏省青少年机器人竞赛作为由江苏省科协、省教育厅、省科技厅等部门主办的全省水平最高的青少年机器人赛事,以设区市为单位参加,在每个城市都需要经过层层赛事筛选。此次相城区获得参赛资格的6所学校7支队伍在与全省600余支代表队的“厮杀”中脱颖而出,斩获7个奖项,其中一等奖1项、二等奖2项、三等奖4项,实现了历史性突破。

  在这份优异的成绩单背后,是相城区科协、区教育局近年来对青少年科技教育和科技创新活动的高度重视,从2017年开始,在相城区科协、区教育局的共同努力下,全区的青少年科技教育和科技创新活动开展进入“快车道”。先后制定《苏州市相城区青少年科技创新活动奖励办法(试行)》《苏州市相城区魅力科技人物(团队)评选表彰办法(试行)》等激励文件,并在全市率先启动创建区级STEM教育项目试点学校,先后有12所学校列入试点。2017年10月,相城区青少年科技教育协会成立,计划每年承办一届区青少年机器人比赛。各级各类竞赛赛前集训、科技辅导员老师培训、科普活动开展等工作逐步进入常态化。

机器人教育为相城青少年叩开科学世界大门

  2018年是体系搭建后效果初现的年份。当年8月,蠡口实验小学、元和小学2个学校代表队参加由中国科协、工信部主办的“2018世界机器人大赛——RoboCom精英赛”,在“蓝色星球”项目上拿下二等奖各一项。当月,元和小学再拿下2018国际空中机器人大赛(IARC)——青少年附加赛”团体一等奖,以及个人奖一、二等奖各一项。当年12月,2018 MakeX 机器人挑战赛全球总决赛现场,来自相城的蠡口实验小学两支代表队从来自全球超过 20 个国家和地区的 350 支队伍中脱颖而出,分别获得2018 MakeX挑战赛年度积分冠军和季军。

  今年5月11日,经相城区科协、区教育局积极对上争取,2019年苏州市青少年机器人比赛首次在相城区举办,全区共组织24所中小学校、109支队伍、190名学生参加9个比赛项目,最终斩获76个奖项(占全市获奖数的11%),其中一等奖25个(占全市获奖数的12%),相城实验中学荣获初中组团体冠军,元和小学荣获小学组团体季军。

  如今,以机器人教学为代表的人工智能相关课程,愈加受到家长、社会乃至政策层面的重视。2018年7月,国务院就曾印发《新一代人工智能发展规划》,明确提出在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,不少发达省份已经将少儿编程列入信息技术课大纲。机器人只是引领青少年进入二进制世界的第一步,在这个人工智能即将主导未来社会的“前夜”,相城区科协、区教育局紧紧围绕相城区“12345”战略思路,服务“3+2”产业定位,深入推进科学技术在相城区青少年中的普及,鼓励更多青少年讲科学、爱科学、学科学、用科学,为即将到来的人工智能时代打好基础、做好准备。(胡雨峰)

[ 责编:张悦鑫 ]
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