原创《青少年机器人大赛的冰和火》
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机器人大赛、创新大赛一直都有,但是它们近几年忽然异军突起,在青少年中成为一大热门项目.这类比赛对培养学生的创新能力究竟有多大作用？哪些学生热衷于参赛？动机和效果如何？它们会是另一种形式上的“奥数”竞赛吗？
坚持下来不容易
王越太喜欢机器人比赛了.他有时候连做梦都是在赛场：硕大的体育馆里,有震耳欲聋的欢呼声,来自全世界的成百上千支参赛队伍,穿着五颜六色的队服一一进场.最终,在笑容和掌声中,王越的队伍像奥运冠军一样,站上了领奖台.
某种程度上,他的愿望已经实现了一半.上半年,王越和自己的同学组队,代表上海大同中学机器人社团参加全球规模最大、知名度最高的机器人大赛之一——FTC科技挑战赛,一举拿下中国赛区冠军.据说,比赛全程“碾压”各路对手,王越他们从第一场赢到最后一场.
FTC得分规则是：看谁的机器人小车可以抓取更多的球,搬运到指定位置.球越多,分越高.双方的机器人小车在场上可以互相干扰.它看起来就像一场对抗赛.
这场胜利得来不易.为了把这辆参赛小车做到“完美”,王越和队友们天天去机器人教室组装、编程、试验,整个学期连节假日都风雨无阻.有段时间,队友们最爱做的事情,就是在朋友圈晒教室图,“给大家看一下深夜的学校什么样”.
作为大同中学国际课程班的学生,王越和队员们不仅要忙于备战,还有繁重的课程要完成.他们曾经差一点因为高三出勤率太低而挂科,最后在老师们的谅解和支持下,他们找到了比赛和学习之间的平衡点.
在高中阶段,参加机器人比赛,往往意味着整个学期都要花费大量的课余时间,队员们凑在一起去做一台机器人.从画设计图开始,到搭建框架、手工锯钢条、拧螺丝、编程、调试等等,团队不经过一学期的努力,几乎不可能完成这项任务.
换句话说,在机器人培训这件事上,没有捷径可走.花多少精力,才能有多少回报.所以不少家长对孩子参赛颇有顾虑,真正能够坚持下来的学生,都是机器人比赛的忠实粉丝.
与成绩好坏没关系
和孩子们的热情形成强烈对比的,是家长的支持度.随着学段的升高,家长的支持度逐渐降低.
彭辰从小学6年级就开始接触机器人比赛.作为女孩子,她的理科成绩在班里并非最好.“玩机器人和成绩似乎没什么关系.”她说,班上的学霸们都去参加奥数之类的竞赛了.玩机器人的,还是少数.
由于太耗费业余时间,初三时,彭辰的父母一度反对她玩.直到因为一次偶然机遇,彭辰上了“少年爱迪生”这档电视节目.节目里,她流露出对机器人的热爱,最终感动了父母.“我对父母表态说,如果我不把业余时间花在做机器人上,那么也可能去玩游戏,还不如去做机器人呢.”彭辰说.
如今,彭辰即将升入高二.最近,她又参加了一场机器人比赛,这一回,她不再担任队伍指挥,而是担任机器人操纵员.“小姑娘操纵不是很占优势,我平时打游戏水平也一般,老师可能想,今年是我最后一年参赛了,所以让我体验一下操纵的感觉.”说这句话时,她面露遗憾.
“机器人比赛真的很好玩.”应宗樑这样说.他长期担任队伍里的机器人操纵员,打游戏很有一手.每到赛场上,他就会操纵遥控手柄,指挥自家的机器车左右腾挪,做出各种复杂的技术动作.其中的乐趣,大概打游戏的人都能想象.
值得注意的是,这些参赛同学都表示,自己不是学霸,成绩中上,平时玩心很大.能够熟练设计和搭建出一台机器人,似乎对他们的课内学习成绩没有帮助.在机器人的搭建过程中,更多需要心灵手巧,比如反复试验,材料切到怎样的厚度,机器臂才能最灵敏.这种自己琢磨问题、自我学习、自己创新的能力,与课堂里的应试题目是两回事.
蠢蠢欲动的培训市场
2002年,施少卿还是一名上海的小学老师.第一次接触机器人比赛时,他一片茫然.那是由乐高玩具公司组织上海的几所小学举办的赛事.当时,知道乐高还有这种比赛的人并不多.施少卿发现,比赛确实培养了孩子的思维能力、动手能力、团队意识,不同于传统的应试教育.
2006年,在学校的支持下,他与乐高的技术骨干一起办起了机器人俱乐部,专门培训小学生参加相关赛事.然而知道的人太少,第一届,仅30多名学生报名.大部分参赛孩子就是来“玩一玩”.很长一段时间里,上海的专业培训机构只有两家,一家是他们俱乐部,一家是乐高自己.
此后,施少卿完全脱离学校,俱乐部走向市场.本以为还要在创业阶段苦苦挣扎好几年,然而没想到,2011年,市场忽然爆发了.
那一年起,家长们不知道从哪里听说了机器人比赛,报名的学生呈指数级增长.施少卿的俱乐部在2011年一举扭亏为盈.而同时,资本大量涌入,各种国外的赛事也纷纷来到中国,比如美国的WER、FTC,日本的ROBO-ONE等.
“过去,家长和我说的最多的话是,让孩子来玩玩.”施少卿感慨,“2011年以后,越来越多的家长对我说,希望孩子能坚持学下去,比赛获奖,将来从事机器人行业.”他遇到过一位家长,强迫孩子来学机器人.然而这个孩子明明更喜欢画画,对机器人不感兴趣,培训课上全程走神、心不在焉.
施少卿约谈过这位家长,劝说对方,不如让孩子做感兴趣的事,说不定成就更大.然而这位家长强硬表示：“我一定要让他参赛、获奖.孩子越是这方面不行,我越要补他的短板.”
突然爆发的市场,也让培训机构如雨后春笋.2012年开始,上海相关教育机构忽然增加了几百家.
而今年起,新高考综合改革中,机器人等一系列创新科技大赛获奖,被纳入大学可优先录取的参考名单.有了高考这根指挥棒,教育市场忍不住蠢蠢欲动.
“然而,市场上的培训机构大部分滥竽充数,门槛很低.”好几位从业者,不约而同表达了这样的意思.他们归纳,这个新兴的创新教育市场,如今呈字塔结构.底层是大量突然冒出、简单粗鄙的培训机构,而越往上,有能力从事高品质赛事培训的机构越少.
据说,行业内有一个模糊的“辨别方法”：去问一下这家机构给几年级授课.比如,有些机器人班只招收小学3年级以下,内容以搭积木为主,加上一些简单的机械动力.这是什么概念呢？一名普通大学生,只要培训一周,就能成为机器人培训班的老师,“忽悠”小学生.如果这家机构能明确告诉你,他们有初中及以上的高年级机器人课程,并且系统教授编程,那么恭喜你,找对了有含金量的培训机构.而这样水平的机构,有人估计,现在的上海市场上仍然没超过20家.
全球掀起STEM教育热潮
2015年才在上海注册公司、进入机器人培训领域的张颖,则更了解全球的行业情况.张颖从哈佛大学毕业后,在一家全球500强企业一路做到亚太区一把手.然而几年前,她辞去了这份高管工作,自己创业,就是瞄准了全球STEM教育的兴起.
STEM,是科学、技术、工程、数学四门学科英文首字母的缩写.
2006年,美国在其国情咨文中公布《美国竞争力计划》,提出未来的教育目标之一,就是培养具有STEM素养的人才；2011年,美国推出的新版《美国创新战略》中,再一次提到STEM教育；2016年,美国研究所与美国教育部联合发布《教育中的创新愿景》,内容就是展望十年后的STEM教育……
巧的是,同样在2016年,我国教育部出台的《教育信息化“十三五”规划》中,也明确指出探索STEAM教育（增加了一个代表艺术的“A”）、创客教育等新教育模式.于是一时之间,STEAM成为创新教育的热门词汇.
“很多人以为,大概只有中国在举政府之力,推动‘双创’.其实不然,美国政府也一样在使劲推.全球最知名的几个机器人大赛,近几年发展速度很快,就是得益于美国总统和硅谷企业直接站台和‘背书’,不遗余力全力推广.”张颖说.
如今,全球互联网上,开源软硬件的论坛数不胜数.在这些爱好者论坛里,你能找到无穷无尽的资料、别人做好的现成小程序.动手做一件智能机器,变得前所未有的容易.一个文科生,根据论坛上的指点,按图索骥,说不定也能自己动手完成一台机器人.
而这一切,不仅惠及创客,更让创客教育、机器人比赛变得更容易参与.
在京东、淘宝上搜索,用于教学的机器人套件,一台仅售200-600元不等.它是一个小箱子,打开来,里面有各种模块零件,孩子像搭积木一样,只要根据说明书动手组装,就能渐渐学会如何搭建一台机器人.其中,有针对6岁儿童的简单套件,也有针对初中生、高中生的复杂套件,还有一种更高级的套件,创客可以根据自己的需要编程制作,至于做出来的机器人究竟会干什么,全看创客自己发挥.
00后有希望成为创新的一代
就在8月,酷热的杭州白马湖边正在举办第32届全国青少年科技创新大赛.从1979年的“全国青少年科技作品展览”,到如今成为国内规模最大、层次最高、影响最广的青少年科技竞赛活动,大赛已经走过30多年.
如今,大赛每年吸引着1000多名青少年前来参赛.今年的规模再超以往：来自全国及全球20多个国家和地区约1500人参与,主办方中国科协共收到3000多个项目,经200多名专家初评,共有340项青少年科技创新项目和201项辅导员科技教育创新项目入围大赛终评.
上海市七宝中学的带队老师高俊说,比起结果,他们更看中的是参与这个大赛的过程.学生们为了准备项目,磨练出了实践能力、解决问题的能力,而这些能力显然已不同于以往的应试教育.
新高考政策出台后,一些高中老师有一种模糊的感觉：以后的学生,单纯想以裸考分数考上国内名校,估计会更难.带领学生参加各种各样的比赛,未来似乎会成为中学的常态.
而这类STEM比赛,已经不同于可以刷题的奥数,它没有题目好刷,也没有标准答案,就连命题本身,都需要学生自己去提出、去发现.比如,在全国青少年科技创新大赛的答辩环节,专家需要对学生进行面试,就项目提出各种刁钻的问题.学生必须独自面对、临场应变.那是真正考察学生的综合素养,补课也补不了.
如果有人留心就会发现,国内多所大学的招生网站上,已经或明或暗地写着,希望全国青少年科技创新大赛的获奖者前来报考学校.有些名校招生网页上则写明,这一类STEM比赛的获奖中学生,可以报名参加该校的暑期夏令营或实验班.国内高校预先招揽人才的企图不言自明.
“大学的招生倾向、新高考的导向已经非常明显.00后说不定很有希望成为具有创新能力的一代.”一名培训老师说：“衡水中学的模式,在大城市未来会越走越艰难.”
（摘自《解放日报》龚丹韵、白清怡）□
机器人论文参考资料：
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