再论中小学智能机器人教育与竞赛,本文是沙老师近日在2004年写的《中小学智能机器人教育与竞赛》一文基础上，结合当下对机器人竞赛的一些看法而改写的。现在看来，当时的很多理念和做法具有相当大的前瞻性，对如今的机器人教育仍然有很高价值的指导和参考意义。
沙有威
原北京景山学校信息技术教研组组长，信息技术高级教师。1979年开始从事中小学计算机教育，是我国中小学计算机(信息技术)教育的拓荒者，2000年开始机器人普及教育试验工作，是我国中小学机器人普及教育的开拓者，曾编写出版多册信息技术教材和机器人教材。曾作为北京市信息技术学科指导组成员之一，参加了北京市高中信息技术新课程指导意见的编写、制定和师资培训工作。退休后于2012年发起“烛光义教”公益活动，至今烛光义教公益活动自驾累计6万多公里，自费在全国的87个县以上地区的178所学校义务上课398节，为3万多学生讲了“机器人科普课”，并与多地区的教师们开展教学交流活动。
教育部长陈宝生在今年5月召开的国际人工智能与教育大会上曾讲道：“我国将把人工智能知识普及作为教育的前提和基础。及时把人工智能的新技术、新知识、新变化提炼概括为新话语体系，根据大中小学生的不同认知特点，让人工智能新技术、新知识进学科、进专业、进课程、进教材、进课堂、进教案，进学生头脑，让学生对人工智能有基本的意识、基本的概念、基本的素养、基本的兴趣。”
随着国家对人工智能教育的重视，智能机器人教育（简称：机器人教育）已经以不同的形式在中小学校开展起来了。机器人这一新的教育载体都带来了什么？我们应该如何把机器人教育搞好？机器人教育对青少年综合素质的培养起到什么作用？青少年机器人竞赛应该怎样促进人工智能教育的发展？这些都是需要探究的新问题。
本文就以下问题浅析了机器人教育与机器人竞赛之间的关系。
一、机器人比赛过程对学生素质教育的影响
机器人比赛对机器人教育起着不可替代的推动作用。在准备比赛和参赛的过程中学生可以获得各种体验如：与他人协作的体验；取得成功的体验；经历挫折的体验，这些体验和经历，会使学生学到很多在课堂上学不到的知识。
1．机器人比赛对合作精神的培养
机器人比赛一般多为小组项目，在比赛准备中组员的配合默契与否，对比赛的成败起着重要的作用。有些比赛小组经过几年的比赛磨合，养成了愿意倾听别人意见，善于与人合作的好习惯，形成了默契的搭档关系。
2．机器人比赛中的挫折教育
比赛有成败，在比赛过程中要鼓励学生为成功做出的努力，更要抓住失败的教育时机，对学生进行挫折教育，学生经历失败的感受，往往比经历成功的感受更深刻，失败更能激发学生获得成功的欲望，对待失败的态度是教育的切入点，更具有教育意义。
3．向对手学习
比赛场不仅是学生竞赛的场所，更是学生学习的课堂，在比赛场上我们经常会看到为对手的精彩和成功而送出的掌声，也会看到对手在场下亲切交流的场面。这时比赛的输赢似乎已经不是首位的追求目标了，这时选手们更看重的是科学技术的探索与交流。
4．研究性学习
在研究探索的过程中去学习是机器人赛前准备的体现，在准备比赛项目的过程中，学生要在探索和研究的过程中解决问题，使自己的机器人最大限度地适应比赛的要求，这种学习方式给学生带来的收获是多方面的，会给学生留下深刻的印象和体会。
二、机器人教育与机器人比赛
在机器人教育发展的今天，如何处理好教育目标和比赛的关系；如何根据这种关系来构建机器人教育平台和比赛平台是我们应该探讨和解决的重要问题。
在处理机器人教育目标与比赛关系时可能有两种不同的认识：
第一种：把机器人比赛获奖看作中小学机器人教育的结果。
显然这不是大多数从事机器人教育工作者的认识，但是由于各种因素的影响，很多人又不得不按照这种认识无奈地开展工作。
机器人教育中的无奈：
1. 比赛获奖对升学因素、对比赛意义错误认识的影响；
2. 学校领导对机器人教育的定位和目标的认识错误所产生的影响；
3. 比赛组织者对青少年比赛目的认识错误造成的影响；
4. 商业因素对青少年机器人比赛目的造成的不良影响；
5. 青少年机器人比赛的不公正性对比赛目的造成的不良影响；
6. …………
第二种：把机器人比赛看作是中小学机器人教育目标实现的手段；是教育过程的一个环节；是教育的延续。
在这种认识的指导下，智能机器人会成为现代科技教育新的载体，会成为各学科融合学习的平台；会成为研究性学习的平台；会成为新的课程资源。
在这种认识的指导下，有识厂家会为教育提供适合提高学生能力的智能机器人教育产品，而不是比赛机器人。比赛应体现的是学生的创造精神，而不是厂家的“技术水平”。教育是长效行为，要避免一些短视厂家的商业行为对教育的不良影响。
三、比赛的公正性原则对教育的推动作用
中小学机器人比赛的主体是学生，能否为学生营造一个交流、学习的氛围是衡量比赛组织成功与否的重要标志。如果比赛的公正性不受到质疑的话，学生在比赛中就会将注意力放在比赛的过程中，就会将注意力放在学习和交流上。反之比赛对学生的教育意义就会大打折扣，从而削弱了比赛对教育的推动作用。
营造良好的比赛氛围需要把握以下几个环节：
1．比赛平台的构建
目前大多数的青少年机器人比赛项目是以某种机器人产品来构建比赛平台的，这些比赛虽然是一些教育部门组织的，但是其中不同的比赛项目一般是不同机器人厂家根据产品而设计的比赛方案和规则。随着机器人厂家不断增加，各类比赛也越来越多；如果比赛组织者不能很好地理解机器人比赛对教育的作用，比赛会由于厂家的商业行为，使比赛项目具有一定的局限性，也会使教育工作者无所适从。用此种方式构建的平台使得一些厂家为教育提供的机器人是比赛机器人，而不是教育机器人，也造成一些教育工作者不是为机器人普及教育目的选购机器人，而是为比赛获胜选择机器人。
我觉得机器人的比赛，应该以能够推动机器人教育的多种比赛项目来构建，教育主管部门应该从推动教育的角度承担起组织者的责任，设计一些可以推动机器人教育的比赛项目和规则，让使用不同机器人的参赛者，在比赛中可以选择相同的比赛项目或不同的比赛项目，这样厂家为了使自己的产品适应更多的比赛项目，就会去研究一些适合于教育的机器人，以适应教育目标和比赛项目的需要，在这种平台构建方式下，比赛的决策者或组织者将成为比赛成败的关键。
2．比赛组织者的中性原则
比赛的组织者承担着比赛导向的责任，比赛组织者除了要对比赛目的有一个正确的理解外，更需要以中性的原则来处理比赛中的问题。比赛组织者的“倾向性”给比赛带来的是评判的非公正性，而比赛评判的非公正性会改变比赛学习和交流的氛围，使比赛的教育目的不能实现。
3．比赛角色与角色关系
如果把中小学智能机器人比赛比喻为一台戏，那么在这台戏中有三种角色，处理好三种角色的关系是演好戏的重要保证。这三种角色是：
① 搭台的人：
比赛的决策者和组织者就像一台戏的搭台者一样，要根据中小学机器人教育的需求，为参赛者设计多种比赛项目和相应的比赛规则。
目前很多机器人比赛虽然是教育部门组织的，但比赛的项目和规则是机器人厂家根据自己厂家的机器人特点设置的，由于搭台者和提供道具者的身份被混淆，因而可能会影响教育目标的实现。
② 提供道具的人：
提供机器人的厂家就像为演戏提供道具的人一样。
机器人厂商应该是为机器人教育提供教具的生产厂商，而不应是提供比赛机器人的厂商。如果能够看到某家厂商为教育提供的教育机器人既适合日常教学需求，又适合参加多教育机构组织的多类型的机器人竞赛，那么我们认为这样的厂家是好的道具提供者，当然这也有赖于比赛组织者的正确导向。
③ 在台上演戏的人：
参加比赛的中小学生就像演戏的演员一样。
学生是机器人比赛的主体，比赛是检验学习成果的场所，参赛的学生在这个平台上要以比赛的方式展示自己学习和创作的成果。如果学生在赛场上拿着自己创作的机器人参加比赛，而遇到的潜在对手却是机器人厂家为比赛设计的机器人，那么这种公平性原则将不在，而比赛中交流学习的氛围也会被随之破坏。
以上三种角色既有联系又有区别，切不可因为联系而忽略了他们的区别，一个人在机器人比赛这台戏中只能以一种角色身份出现，否则就会给比赛带来不公平。
集机器人生产者和比赛规则提供者于一身的机器人厂家组织的比赛或设计的比赛项目，在机器人教育开展之初起着很好的带动作用，但目前可能造成的是比赛项目的局限性和参赛学生不够广泛的问题。即使解决了这些问题又可能会出现商业行为造成的教育目标出现偏差的问题，所以此种组织方式应随着机器人教育的发展而改变。
例如目前我们看到一些比赛项目，虽然场面很热闹，但由于厂家已经为参赛学生提供了关键程序的打包功能模块，所以使得学生的基本能力不能得以彰显，此种赛事不利于教育目标的达成。
可喜的是，近期我们已经看到一些有识的教育机器人设备提供商开始研究面向课程的现代科技教育设备，而不是迎合人们获奖心理的比赛机器人设备。
四、让机器人赛事推动现代科技教育
机器人赛事在推动机器人教育中的指导作用是不可或缺的，教育机器人厂商和相关教育机构在机器人教育中的推动作用也是不能缺少的。为了推动我国中小学现代科技教育的发展更需要，教育主管部门把握教育目标和方向，各类教育赛事的参与者要不越位不缺位，携手共同建造一个良好的推动机器人教育的赛事环境。
在2004年我写的《中小学智能机器人教育与竞赛》中我就写到：“正在进行的《第五届全国中小学电脑制作活动》增加了智能机器人的比赛项目，是一种很好的比赛组织形式，是教育机构组织智能机器人专项比赛的尝试和探索”。在我改写此文时，我又欣喜地看到了将要举办的《第21届全国中小学电脑制作活动》做出了“转型升级，弱化竞赛属性”的一些新的尝试，这无疑对开展各类竞赛的方向具有指导意义。
