冠军这样炼成——经过一年准备赛前每天训练14小时
据了解,南海石门中学一向重视机器人的教学和训练。学校也在这方面积极投入。机器人班所用的硬件设备是学校提供的,学生主要是负责编程和调试。训练班从最初开始,已经跟学生明确,将来是要进行比赛的。
平时训练:老师指定主题,学生分工协作
据世界教育机器人大赛参赛选手、南海石门高中高一学生邹影表示,高一入学后不久,学校老师就让他们自行报名参加机器人比赛培训。“我对机器人比较感兴趣,觉得好玩,所以当时就报名了。报名后,学校也根据平时的学习成绩进行了选拔,最后入选机器人培训班的共有10人,女孩有两个,我是其中一个。”
据了解,10人的兴趣班,分成两三人一个小组,由老师指定一些主题,如让机器人推、挂物体,学生则一个负责编程、一个负责硬件调试,一个负责全局协调,这样协作进行训练。
邹影告诉记者,平时的训练,一般都是在周六下午安排两节课的时间。比赛前最后的准备阶段是在今年暑假期间,每天早上8时到晚上10时,都是在学校进行训练。“每天训练时间那么长,累不累?”记者问。“不累,因为好玩,自己也感兴趣,并不觉得累。”
比赛内容:让机器人完成指定的任务
据了解,该校机器人培训班的10个学生是一起参加比赛的。去美国之前,他们已经到南京参加了一次该比赛在中国赛区的比赛,赢得了到美国比赛的资格。8月上旬,正式启程去美国。先飞洛杉矶,在那里参观两所大学,然后在旧金山参加比赛。再飞美国东部,游玩一下华盛顿、纽约等大城市,再飞回中国。
在美国进行比赛时,机器人通过时光隧道来到“史前时代”。一方面,选手需要让机器人完成一些规定的动作,如提、推、挂等。“与我们平时的训练任务基本是一样的。”邹影说。另一方面,比赛也要求选手根据比赛场地情况,进行现场的搭建,去完成一些相对复杂的任务。
如何看待机器人比赛?学习过程本身更重要
比赛获得名次,甚至是冠军,当然值得庆贺。但也有家长提出疑问:现在机器人比赛很多,五花八门的,经常听说有中国学生在外国参加比赛取得很好的成绩,那么,对于这些比赛,我们该如何看待呢?记者就此采访了石门高中机器人班的李老师、佛山市青少宫机器人班的徐老师,以及市儿童活动中心机器人班的肖老师。
含金量:国内国外暂无所谓权威比赛
李老师、徐老师和肖老师均表示,由于机器人比赛兴起的时间不长,中国和国际上暂时还没有所谓权威的比赛。国内是科技部和地方科协(如广东科协)主办的比赛相对权威,对升学有帮助,其他的比赛都没有。
李老师表示,教育部的比赛,以前拿到国家二等奖的话,就可以保送上大学或高考加分。但现在政策变了。这些比赛都对保送已经没有帮助。加分的话,各省自定。广东对此无加分。
徐老师表示,广东省科协主办的比赛,每年一次,一般是3月的时候,各参赛队伍先在所在区教育部门报名,4月比赛,胜出后再参加市赛、省赛。小学、初中、高中都有不同的组别,广东省内的强队很多。佛山青少宫也有参赛,有些年份也能进入省赛。
比赛:主要分预先调试和现场搭建两大类
现在机器人比赛很多。在很多家长心目中,机器人还是比较高深的学问,现在的比赛一般又是如何设计的呢?李老师和徐老师表示,目前机器人比赛,主要分两大类。一是如足球机器人、灭火机器人那样,可以预先设定程序的比赛。足球机器人,是两个机器人争先发球,踢入对方龙门,得分多的胜出。灭火机器人,在室内点燃一些蜡烛,让机器人自己寻找,然后吹熄蜡烛,耗时最短的胜出。
另外一大类是现场搭建,制定一些场景,让机器人去完成任务。李老师表示,石门高中学生参加的这次比赛,就是现场公布规则,现场搭建,两小时内完成编程。比赛期间,老师不能进入现场,也不能与参赛选手交流。李老师估计,将来的机器人比赛会向这方面发展。
国外:玩机器人更在乎的是呈现创意
徐老师表示,在美国的大学,一些比赛没有太多功利的性质,设定的情景也非常具有开放性,学生自主地现场搭建,看重的是呈现自己的创意和动手能力,享受这个过程中的乐趣。
而也有家长向记者反映,他看到国外的小朋友去参加机器人比赛时,多会以一种轻松的、重在参与的心态去进行,他们把比赛作为一个展示自己的平台,而不是单纯为了赢得冠军。
例如,足球机器人比赛,对如何得分有相应的规则,规定哪种情况得5分,规定哪种情况得10分。中国学生经常会想方设法得高分,让自己赢得比赛。而外国的小朋友却会在比赛中,让机器人去炫技,显示自己的创意,并不特别在意分数的获得。
李老师也表示,外国小孩让他感受最深的是,玩机器人的时候即使出现问题,老师也不会过多指导。主要是小孩自己摸索,然后自己修改。这样,知识就完全内化了。而国内的普遍情况是,学生出现不对,老师马上纠正。但没办法,国内学生学习压力大,课余时间紧张,很多东西都只能速成。知识没有经过很好的内化,知识还是别人的知识,后劲会显得不足。外国的机器人大赛,大学生参与的那些,中国学生暂时无法比。
参赛心态:关键是自己动手动脑不要太功利
肖老师表示,其实在机器人的教学和比赛中,往往需要团队合作,数人去完成一个任务。学生在锻炼自己手和脑的同时,去学习如何分工,如何配合,如何与人交往。我们现在看这类比赛,多会看重结果本身,是否赢得了冠军等等。但其实,对机器人知识的学习,兴趣的培养,比赛的准备,这些过程才是最有意义的。
对于参加机器人培训班的心态,肖老师觉得,应该与学毛笔字相似。学习毛笔字,它并不一定要带来一定的功利价值,但练字的过程可以锻炼小朋友的性情。同理,学习机器人,也不要带太多功利的目的,而更应该关注过程本身。
徐老师则表示,让小朋友去外国参加比赛,一般家长要花费几万元,如果家庭经济状况允许,那么也不妨让小孩去参加一下,见识一下外面的世界。但若经济条件不允许,也没必要一定要参加。由于机器人综合了多个学科的知识,如物理、计算机、自动化等等,可以锻炼手和脑。但要取得预期的效果,关键是学生要自己去做,不要所有东西都由别人设计好。
机器人兴趣班如何教?
提供有误差的图纸让学生自己解决问题
据了解,暑假期间,市儿童活动中心和市青少宫开设的机器人班,报读学员都非常火爆,很受学生和家长欢迎。那么,这些机器人兴趣班教些什么,又是怎样教的呢?肖老师介绍,机器人是一个大的概念,它包含很丰富的内容,包括机械、自动化、电子、传感器、计算机、仿生等一系列的学科知识。一听似乎很高深,但它们其实都来源于生活。上课时,也会从生活中引申出机器人的原理和知识。
不能再按着图纸去做
机器人与普通玩具有什么不同呢?肖老师表示,普通玩具基本是定下了玩法,如果小朋友按着图纸去做,那只能是复制图纸。而机器人班上课时,提供给小朋友的图纸是有误差的。如果小朋友按着图纸做,那么肯定100%做不出来。例如齿轮的啮合传动,要求很精准,但提供的器材又一下子不能达到要求,这时就要小朋友根据老师所讲的原理,动脑思考如何解决。
机器人班除了小学组,还有幼儿组。对于幼儿组,就不会讲到啮合传动那么复杂,但会先从简单的图形入手,让小朋友懂得一些基本原理。如三角形的稳定性之类的知识。所以,不同等级的机器人班可以分为:从形状结构入门,然后教授机械原理,再到编程设计。今年的暑假班就是完成一个编程的机器模型车,15天一期,期末的时候就能自己亲手制作一部已经编程好(有躲避障碍、巡线导航等程序)的机器车。
形成良好学习习惯
肖老师还提到,上课时,不但会教给小孩子简单的原理,还会尽量让他们形成良好的学习习惯。例如,班上每个小朋友都会有一个工具箱。老师会要求学员自己整理自己的工具,用完要放整齐。一个阶段下来,一些学员对老师布置的内容反应很快,很快就做出来了,他的工具箱往往是很整齐的。而反应慢、做得不够好的学员,他的工具箱往往是很乱的。所以,形成良好的习惯很重要。
市场情况:机器人制作培训和竞赛受学生家长欢迎
虽然机器制作培训和参加机器人比赛的费用不菲,但许多家长为了锻炼孩子的动手能力,还是会非常支持孩子。
据了解,暑假期间,佛山市儿童活动中心和佛山市青少宫开设的机器人班,报读学员非常火爆。青少宫的徐老师表示,青少宫机器人班分平时班和寒暑假班。平时班一个学期为一期,大约招15到16个班,每个班20人,招生名额只有300人左右,但有报名意向的人数大约有六七百人。而据石门高中机器人班的李老师反映,机器人班每次只招10人,但2012年报名的学生有六七十人,2013年也有三四十人报名。
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作者:章镨航
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