| 建设小学与青华中学科技夏令营 机器人不再那么遥远

作者:美丽中国 / 公众号:meilizhongguo2008发表时间 :2018-08-10

人工智能发展越来越快,将与我们日常生活的所有方面都交织在一起。编程作为人类与计算机沟通的工具,也变得越来越重要。目前多个国家已经将编程纳入基础学科。在可见的未来,“编程”将如今天的数学、英语一样,成为每个受过教育的人都必须具备的基本素质,成为未来人工智能时代的基础。
2017年7月20日,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,建议“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广”。

建设小学的孩子们初试编程
今夏七月,在美丽中国支教项目老师的策划与组织下,云南省大理州巍山县建设小学与青华中学举办了科技夏令营,这也是巍山县第一次就“编程与机器人”进行教育活动。在这个夏令营中,两所学校的孩子与来自北京航空航天大学的哥哥姐姐们一起学习,第一次接触到编程、机械臂、机器人等课程内容,初次享受到与计算机沟通的乐趣,也体会到了自己设计出机器人的成就感。
相比于技能的培养,老师们更希望培养学生的思维,所以学生能够编写程序、组装机器人并不是这个夏令营追求的最终产出。两个科技夏令营所追求的最终产出是学生解决问题思维的养成。不管面对多么复杂的问题都可以分解成一系列好解决的小问题,把一个个小问题单独思考,最后设计步骤,一步一步执行,去实现解决问题的目标。

青华中学参加夏令营的孩子们
建设小学“巍宝之明”夏令营
考虑到小学生的能力水平,小学部分的课程注重对于学生基础思维的培养,所以建设小学科技夏令营的目标设定为培养学生的基础逻辑思维与计算机思维。在这两个目标的指导下,夏令营的两个核心课程为:编程机器人制作课以及连锁装置的设计。建设小学夏令营以“巍宝之明”为名,传递着希望营里的孩子们可以通过学习成为巍宝山乡明日之光的期待。

亲手体验变成机器人的制作过程
经过夏令营的学习,孩子们已经能熟练使用软件进行编程,制作简单的小游戏。当老师给出目标的时候,孩子们也能够对问题进行拆分,一步步设计步骤进行解决。配合酷比克可编程电子积木与传感器,同学们制作了有趣的测距仪、声控灯、机械手臂、遥控小车等装置。在思维训练的同时,孩子们还学到了超声波探测、声控开关等一系列配套知识。以前看起来好像深不可测的东西孩子们已经可以熟练运用。在思维和知识的提升下,孩子们发动自己的思维,自己进行发明创造,创造出了很多老师们预料之外的作品,比如根据地形改装的小车、机械臂与小车的组合等。孩子们还开展了用自己制作的小车进行的障碍赛。

障碍赛-侧方位停车
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点击观看孩子们组装的酷比克遥控小车
在编程机器人课程的思维训练基础上,“巍宝之明”夏令营还匹配了连锁装置实践课程。学生们将滑轮、小球、坡道、落锤、多米诺骨牌、纸壳等装置连接在一起,通过不停地校准,实现每个环节时间和路线的精确控制,最终实现一个目标动作。在这个实践课程中,学生不仅需要动脑进行计算与布局设计,还需要动手进行操作,另外需要根据试验的情况进行微调。这对于学生的逻辑思维和动手能力都是很好的训练。

孩子们正在制作联锁装置
青华中学“云端”夏令营
青华中学的科技夏令营面向中学生,在学习能力、认知水平方面都要比小学生更强一些。所以青华中学科技夏令营除了希望学生学会编程之外,还希望学生能将编程融入到农业中。学生通过这个夏令营可以将学到的只是和技术与家乡的农业和生活相结合,真正做到用我所学建我家乡。青华中学科技夏令营取名为“云端夏令营”,因为青华中学位于大山深处,云海是这里独特的景色。

青华中学参加夏令营的师生合影
青华中学编程机器人课程与萝卜太辣团队合作,在课程设计与课程材料方面获得了巨大的支持。课程设计团队针对山区孩子的特征设计了一套由两部分组成的机器人学习课程。第一,学生需要学会利用图形模块的拖拽编程方法,训练解决问题的思维,然后通过积木和传感器完成机器人的组装。第二,学生需要了解自己家乡的气候、主要农作物、地形地质、主要耕作方式等信息,以将机器人课程应用到生活中。

机械原理讲解课堂

上机操作课堂
在夏令营期间,学生学习了过往鲜少接触的编程知识。当自己组合的程序可以顺利实现目标的时候,孩子们一次次见证奇迹的发生,眼中释放出自信的光芒。为了帮助学生更加理解机器人程序之外的原理,在编程课之外,北航的哥哥姐姐们还带着孩子们一起学习了如斜面、杠杆、滑轮、轮轴等简单机械原理。
在掌握了编程机器人的基本原理后,夏令营的老师们带着同学们走出校园,深入到社区,用更系统的知识了解自己脚下的这片土地,发现本地的需求。青华乡中心校的茶老师为大家讲解了青华农业发展史,同学们也深入农户家中了解青华本地的农业发展情况。通过茶老师的点拨、农户的帮助以及夏令营老师们的引导,孩子们对于将科技融入农业这个理念有了更深刻的认识。最后孩子们设计出了玉米收割机、耕整机、耕地机等机器人模型。如果组件够大的话,孩子们真的就能造出可以到地里工作的机器人了!

孩子们跟随老师一起探索社区
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点击观看青华中学科技夏令营总结视频
真正让人感动的孩子们
不论是建设小学还是青华中学的夏令营,每当学生自主组建完一个机器人的时候,都会感受到满满的成就感,老师们也会为孩子们的成长感到兴奋。然而这个时候真正让老师们兴奋的不是执行着各种指令的机器人,而是眼前这些勇敢、自信的孩子们。
学生的成长永远是老师所能收到的最大的惊喜。孩子们通过小组合作,共同学习,一起进步。建设小学的孩子们设计出了有趣的游戏和环环相扣的连锁装置;青华中学的孩子们自主设计制作了可以改进家乡传统农耕方式的机器。在小组合作的时候,他们的沟通能力逐步增强;在成果展示的时候,他们展示出了平时没有的自信与骄傲。

合作才能共赢
眼看着孩子们的成长,组织夏令营的老师们万分欣慰。他们相信孩子们在未来将会因为这次夏令营所训练的逻辑思维与计算机思维受益无穷,在解决问题的时候也将更有条理与逻辑。当然,项目老师们更相信未来这些孩子将用他们的力量建设自己的家乡,让巍宝山和青华的明天更加美好。
两所学校的夏令营均由美丽中国支教项目巍山地区项目老师团队策划与执行,想要了解更多项目老师风采请点击阅读今天推送的另一篇文章。