让更多孩子玩转机器人

本文转自：福建日报

让更多孩子玩转机器人

——一个山区县的人工智能教育实践

□本报通讯员 王琨 陈建荣

蒋际君展示学生设计制作的机器人。 王琨 陈建荣 摄

机器人公益科普课走进汤川乡胡厝小学。 黄世在 摄

“双方机器人同时出发，抓取绿色球于收纳区得10分，抓取黑色球扣30分，允许双方对抗，分数多的获胜……”暑假期间，尤溪县实验小学机器人工作室依旧十分热闹，孩子们围坐一圈，聆听科学老师蒋际君的赛前培训，备战本月底进行的第二十届福建省青少年机器人竞赛。

近年来，尤溪以县实验小学为试点发展人工智能教育，培养“小创客”。2010年以来，尤溪县实验小学在科技类竞赛中获市级以上荣誉200余项，其中全国一等奖12项、省级一等奖48项。同时，通过开展“送教下乡”活动，尤溪逐步在全县普及人工智能教育，让孩子们在“玩”中增长素质。

边学边教 普及人工智能教育

尤溪县实验小学人工智能教育成绩出色的背后，离不开福建省小学科学学科带头人、三明市教学名师蒋际君。

“2009年，学校派我参加省、市组织的机器人竞赛辅导员培训班，那是我第一次接触青少年机器人竞赛。回来后，我向校长申请购买了1台计算机、2个简易机器人，成立了机器人工作室。”蒋际君一边自学青少年机器人竞赛知识，一边利用业余时间指导学生。

2010年，学校首次组队参加第十届中国青少年机器人竞赛，竟一路过关斩将，作为福建省唯一代表队，拿下小学组机器人基本技能比赛一等奖。受此激励，尤溪县当年将“开展机器人教学与实践，培养学生综合创新能力”纳入教师小课题研究立项。

如何进一步做好人工智能教育的普及？尤溪县实验小学组建以蒋际君为带头人的人工智能教研团队，编写《人工智能通识课程》《小创客——玩转Arduino开源机器人》等校本课程，针对不同年龄段的学生，开展图文、视频、实操等多种方式教学；创造性开发了以Scratch为底层的专用编程软件ScratchTu1.0，供学生学习编程使用；并将更多科学教师、信息技术教师等充实到人工智能教育队伍中来。

“我们坚持‘普及为主、竞赛引领’的教育理念，对一至六年级学生，每两周开展1节人工智能校本课程，普及人工智能基础知识；对那些喜欢机器人、愿意深入钻研的学生，学校组建人工智能科学兴趣小组，利用假期和每天的课后延时服务时间，帮助孩子提高。”尤溪县实验小学副校长陈萍说。

竞赛引领 培养科创“小能手”

机器人竞赛主要利用零散的乐高、控制器、电机和传感器等配件，经过设计、搭建、编程，组装成各式各样的机器人，快速巧妙地完成物品携带、释放、移动、颜色识别等指定任务。

“同等配件数量下，为了两个动作之间节省1秒钟，要事先进行成百上千次实验。学生还要根据现场情况进行参数修改，完成技术答辩、论文答辩等工作，尤其考验心理素质、团队协作意识和解决实际问题的能力。”蒋际君说。在老师的指导下，加入人工智能科学兴趣小组的学生，普遍增强了动手能力和逻辑思维能力，学会了团队协作。有的孩子还会报名参加校外的编程培训班。

课堂内外，蒋际君注重培养学生的创造性思维，用巧思解决实际问题。“学生经常有奇思妙想，作为老师，我们会带着他们到实地考察，指导他们构思设计、制作模型、多次测试，将设想变为现实。”蒋际君说。疫情防控期间，他曾指导学生利用编程制作二维码，实现了手机扫码无接触式乘电梯，助力科学防疫。

目前，尤溪县实验小学每年有近300名学生报名参加人工智能科学兴趣小组，其中核心学员40余人，个个都是制作机器人的小能手。“不少曾经参加全国竞赛的学生，考上了北大、哈工大等名校。”蒋际君自豪地说。

学校也先后获评“省级义务教育阶段人工智能教育试点校”“全国青少年人工智能活动特色单位”“三明市（人工智能）课堂教学模式创新改革试点学校”。

送教下乡 壮大教学师资力量

“我第一次学编程，发现很有趣！”“原来要让机器人动起来，需要这么多配件。”……

不久前，在尤溪县八字桥乡文化站，蒋际君为乡村孩子带去了一堂别开生面的机器人科普课程，以及自主研发人工智能教育套件——方舟号智慧小车。

“考虑到农村师资力量匮乏、教学资源不足，我们设计了方舟号智慧小车教学教具，这是一款简易机器人，外部可以通过3D建模打印，内部液晶屏、传感器等基础配件齐全，既能满足机器人基础知识教学，又大大降低了教学成本。”蒋际君说。

作为三明市劳动模范，蒋际君成立了由9名教师组成的“蒋际君劳模工作室”，他们利用节假日开展“送教下乡”，至今已开展各类公益送教活动20余场。

“工作室注册了‘童舟云学堂’微信公众号，线上无偿分享人工智能课程。同时，定期组织乡镇小学科学老师开展人工智能教学培训，提升全县教师的人工智能教学水平。”蒋际君劳模工作室成员郑颖说。

2019年，尤溪县举办了首届青少年机器人竞赛，全县有33所学校的300余名学生参赛。当时，县级举办机器人竞赛在全省尚属首次。

在县实验小学的示范带动下，越来越多乡镇学校加入进来。在尤溪县洋中中心小学，在方舟号智慧小车的帮助下，该校已能为四、五年级的学生开设人工智能培训课，每周有20余名学生参加。“大家的学习热情都很高。”洋中中心小学科学教师吴杰说，学校也打算举办校内竞赛，开展人工智能科普活动，让更多孩子了解人工智能。

近年来，尤溪县教育局加大专项经费倾斜力度，多次牵头主办县级人工智能竞赛、人工智能教育教师培训班，全县人工智能教育氛围越来越浓。

“我们是山区县，县级学校师资力量不足，在普及人工智能教育上还存在诸多困难，几次送教和培训还远远不够。希望未来能以实验小学为示范，进一步壮大全县的人工智能教育师资力量，在更多孩子心中播下科学的种子。”陈萍说。