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& 浅谈乐高4C教育理念在中学机器人教育中的应用
浅谈乐高4C教育理念在中学机器人教育中的应用
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摘　要：摘　要：随着信息技术的发展，智能机器人得到了飞速发展。机器人教育走进我们的课堂已成必然趋势。而机器人作为教学内容进入中学，目前还处于起步和试验阶段，现有的中学机器人课程教学教法上仍是没有一个很好的理念支撑，将乐高4C教育理念引入中学机器人教学中，旨在为广大中学机器人教师提供一定的参考价值。
关键词：关键词：乐高；4C
；机器人教育；
一、 中学机器人教学现状
　　机器人的学习过程，非常重视课程内容与现实生活的联系，注重学生的动手实践能力和情绪体验。体现了新课程改革的基本要求，受到学生的欢迎。
　　但是，在开展机器人教学的初始阶段由于学校领导、老师、学生家长受到升学压力等因素的影响，并没有认识到开展机器人教学的重要性。
　　中学机器人教育缺乏科学系统的课程建设研究，中学机器人教学的目标、内容的理论研究和实践经验十分薄弱，最重要的是尚未有一种较为科学合适的教育理念运用于中学机器人教育中。
　　那么，将哪一种教育理念运用于中学机器人教育中比较合适呢？本文将试着将4C教育理念运用于中学机器人教育中，由此为广大中学机器人教师进行教学时提供一定的参考价值。
二、 乐高4C教育理念的优势
　　乐高4C理论是以支持四个步骤的学习过程为目的而设计，即：联系(Connect)、建构(Construct)、反思(Contemplate)和延续(Continue)。机器人课程强调的是情感和价值观的培养―通过学习和体验人工智能技术的应用，感受其对人类生活的影响，从而激发学生学习新技术的兴趣，培养学生的创新精神。这与机器人课程强调的教育理念有着惊人的相似。
　　联系-Connect：是教学环节中的关健之一，引导学生将新的体验与现有的“知识库”联系起来，从而促进学习效果。
　　建构-Construct：指学生在现实中构建事物的同时，在头脑中组合知识。
　　反思-Contemplate：是达到成效的重要阶段，让学生对其所看到或建构的内容进行思考，对方案进行讨、反思并调整他们的看法。
　　延续-Continue：建立在想了解更多内容的愿望的基础上，从而把学生引入一个新的“联系”阶段。
三、 4C教育理念在中学机器人教育中的应用
（一）联系（Connect）环节
　　首先，我们应该进行情景的创设，其主要目的是通过情景引导，激发学生的学习兴趣，促进学生进行讨论交流。创设情景不单指创设好的学习氛围，在基于乐高4C理论的教学活动中，创设情景更重要的是给学生创设或这还原发生在学生身边与学习有关的真实场景，引导学生从身边的真实事情中去发现问题，找出规律，寻求问题的解决方案。
（二）建构（Construct）环节
&& 建构主义学习理论提倡的学习方法是教师指导下的、以学生为中心的学习;建构主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素。
&& 由于机器人涵盖了多种学科的知识和技术，因此学生每向前迈进一步都会遇到重重困难，但这种困难往往是需要学生要用探索、发现等方法去完成的，在解决问题的过程中要求学生主动搜集并分析有关的信息和资料，对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证，要把当前遇到的问题尽量和自己己经知道的知识相联系，努力学习新知识，锻炼动手能力，通过同化和顺应的过程不断完善认知结构，促进学生的意义建构。
&& 那么我们应该如何帮助学生进行建构呢？
&& 首先是在情景创设激发学生兴趣后，进行重难点的讲授。
&& 其次，根据学生兴趣点的不同进行分组。小组是协作学习的基本组织形式，研究表明，学生在具有良好组织结构的小组学习中的学习效果远远优于传统的班级组织形式，并且基于乐高4C理论教学活动的全过程都建立在学生的小组学习基础之上的。
&& 其三，通过小组合作搭建学习，将自己的想法运用于机器人搭建中，然后进行课堂讨论，以便分享经验与答疑解惑，老师在一旁进行引导，促使学生发散思维，在实际中解决问题，消化新知识，复习旧知识，锻炼其动手能力，不断完善自己的认知结构，增强自身的创新意识，促进自身的意义建构。
（三）反思（Contemplate）环节
&& 首先，教师借助互动评价对学生的自我评价及学生在课堂上的表现进行评价。
&& 其次，教师经过查阅资料，实验验证等活动，对学生提出来的尚未解决的问题或没有合适解决方案的问题，给出具有启发性的意见或建议，激发学生的潜力，从而促使学生能自己寻找出问题的解决方案。
　　4C教育理论的一个很重要的环节就是实战训练，通过实战训练可以检验学生在“做中学”活动中的知识掌握情况，从而对教学进度和教学计划进行调整，使学生能更好的掌握所学知识。
四、 不足与建议
　　目前中心机器人教育与乐高 4C 理论在我国尚处于探索发展阶段，由于乐高4C理念的运用还不成熟，将其运用于课程教学中还是存在一些问题，教师在运用其进行教学活动的时候，如何将各环节的活动能够很好的连
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　　《佳木斯职业学院学报》（原《佳木斯教育学院学报》）是由黑龙江省教育厅主管，佳木斯职业学院主办，国家新闻出版广电总局批准的学术刊物，国内统一刊号：CN23-1590/G4，国际刊号：ISSN。
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学众教育招商加盟-乐博特机器人加盟
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　　学众教育成立于2007年，自2010年开始成立乐博特机器人科技教育项目部，以机器人教育为龙头，专注于科学教育，致力于成为科学教育界的第一品牌。目前在市内拥有三个独立校区，二个合作校区，培训了上千名机器人教育学员，并协助50多所中小学建立了机器人科技创新实验室，开展机器人科技创新教育活动。
　　2010年和河北省科技馆合作举办了“机器人来了”大型的机器人科普展并召开新闻发布会，暑假期间每天有上千名家长带着孩子来进行机器制作体验，此后常年在科技馆免费做机器人科普教育。
　　由于我们拥有世界上最先进的教育机器人教具系列，因此市内各个学校每到科技月或科普周时，我们都会义务到各个学校举办机器人科普活动或体验制作，免费给学生们提供机器人教具，这项工作得到了很多中小学领导及教育工作者的认可，比如翟营大街小学、华兴小学、东风路小学、维明路小学、43中、22中、40中等学校及数十所省直及市直幼儿园等。
　　2012年为长安区教育局在长安区下属南翟营小学捐助了机器人科技创新实验室，并义务开设机器人课程，此项公益活动得到了教育局有关领导的大力赞扬。
　　在各个学校或教育局机器人教学教研活动中我们也是积极参与，比如和裕华区教育局联合搞的综合实践机器人教学教研活动，我们为各个学校的教师展示了最新的机器人教育课程、如何上好机器人课程以及如何开展机器人科普体验等。招商加盟咨询热线：400-转分机27656
　　我们还联合河北省电视台一起举行了首届机器人电视体验大赛，此项赛事分为幼儿组、小学组和中学组，社会各界报名踊跃，起到了非常好的宣传效果和科普作用。
　　截止到现在，我们已经培养了大批机器人爱好者，并多次参加市科协、省科协、中科协举办的各项机器人大赛、创新大赛等赛事，多次荣获各项赛事的一等奖、二等奖并代表河北省参加全国的机器人比赛。
　　未来，我们任重道远，我们机构全体机器人教育工作人员会不懈努力，为我们国家的科学素质教育贡献一份力量，成为社会和国家培养实用型科技人才的摇篮!
　　学校机器人课程根据学员的年龄设置为四个大的计划，每个计划里有不同的课程内容。
　　课程体系
　　【初级】 2-6岁 培养孩子动手能力、创新思维、全脑开发、提高孩子的综合素质能力;
　　【中级】 7-9岁 学校相关的物理原理、简单机械原理、结构原理、简单力学原理;
　　10-12岁 了解机器人的驱动方式及机器人的电五官―传感器;了解电与磁的基
　　本性质及转化原理、培养学生节约能源和开发新能源的意识;
　　【高级】 13-16岁 让学生接触各种机器人、人型机器人，电路元器件工作原理以及寻轨
　　避障等功能的硬件基础，学会编程等;了解电路的相关知识;
　　【竞赛系列】9-16岁 参加中国科协及各种组织举办的各项机器人创新比赛，亚太青少年
　　机器人大赛、VEX工程赛、FLL工程赛、基本技能赛、创意赛、足球
　　赛RCJ、NOC、WRO大赛等;
　　加盟乐博特机器人需要符合如下要求：
　　1、 热爱教育事业，具有较强的经营管理能力和实践能力，具有开拓精神，有事业心和社会责任感，能够全心投入。
　　2、掌握投资区域的人口分布情况、文化和经济背景，了解本地的社会活动和办学情况。
　　3、年龄在30岁以上，有良好的经济基础，能承受至少一年的市场培育期。
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　　可加盟乐博特机器人的地区：除石家庄外，其他地区不限。
　　加盟乐博特机器人的费用：
　　10万元起，包含前期各阶段课程的器材、课程、师资培训、运营和管理的培训等。
　　学众教育招商加盟咨询热线：400-转分机27656
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三百六十行，欢迎各培训机构加盟　　"给我一个支点，我能撬动地球。"如果在课堂上给孩子一个机器人，他能创造出什么样的未来？
　　3月26日、28日，由乐高教育、中国教育在线、环球科学、果壳网共同支持，西觅亚公司协办的"技术教育创新人才培养国际研讨会"，将分别在北京和上海举办，届时将邀请到美国塔夫兹大学工程教育学院院长、教授 Chris Rogers先生做《改变学生的学习方式，创造性思维是可以教出来的》专题演讲，中英两国一线教师就两国创新教育方式进行探讨，还有来自希腊的乐高机器人大师Vassilis Chryssanthakopoulos现场演示如何使用乐高机器人构建智慧课堂。名家云集，观点交锋，此次研讨会将用先进的教育理念与生动直观的动手实践，全面诠释"做中学"的教育理念。
　　机器人变形带来教育创新
　　有着81年历史的乐高集团旗下的乐高教育/zh-cn认为教育就是要为儿童带来更多的可能性，鼓励创造和发现，在于给儿童创设学习的情境，帮助儿童在与情境中的人、事、物相互作用的过程中主动建构知识。乐高教育建立了"4C"顾问式的教育解决方案，即：联系(connect)、建构(construct)、反思(contemplate)和延续(continue)，并通过乐高教育机器人实践这一教育理论。
　　在许多人眼中，乐高意味着塑胶积木玩具，而在最终推出乐高教育机器人这一高科技教育产品，乐高走过了30年的道路。
　　上世纪80年代，乐高集团的第三代掌门人克伊尔德找到麻省理工学院的西蒙教授，提出用软件控制乐高积木的想法。1998年，乐高推出第一款机器人，将传统的拼装玩具结合计算机程序，这让年轻玩家打造出自己的机器人成为可能。
　　从第二代机器人NXT开始，乐高与美国国家仪器公司共同成立了研发小组。由国家仪器公司提供LabVIEW开发平台技术，采用基于图标的编程方式，最大程度简化编程过程，让孩子的精力用来搭建机器人，创造他们想象的模型。
　　于2013年上市的机器人第三代产品EV3，则是乐高团队花费数年时间，征询全球近800名教师以及众多教育专家和玩家的意见，不断进行测试研发而成。相比于NXT，EV3硬件又有了进一步提升，软件则针对课堂教学电子化需求增加了电子教案等新内容，并包含18周通用技术课程内容。
　　乐高教育机器人的几经变形，也推动着教育从老师讲授这一单一的模式，向着多样化、创新化的方向不断发展。
　　（2013年"技术教育创新人才培养国际研讨会"印尼站，全球教师现场体验乐高教育机器人）
　　在欧美等国家，乐高机器人融入教学已成为一种普遍现象，以美国麻省理工为例，80%的一年级学生使用乐高机器人作为教学。机器人课程可以集数学、物理、化学等多种学科知识于一体。在动手中体会其中的原理，体验创造的乐趣，通过机器人课程，学生摆脱了束缚，成为课堂真正的主人。
　　机器人，让素质教育玩出来
　　EV3机器人的构成往往令家长们目眩，但却令接触了乐高教育课程的孩子们异常兴奋。通过 "玩"， EV3架筑起了孩子通往素质教育的道路。
　　2010年，中国教育部和乐高签署了"技术教育创新人才培养计划"。在全国范围内选择200所高中、100所初中和100所小学利用乐高机器人教具及其相关课程开展创新教育合作，创建技术教育创新人才培养示范基地。2011年乐高教育在中国建立了自己的团队。现在，已经有两万多所中小学使用乐高教育课程，每隔一两年会有4000多所学校续订产品。
　　素质教育，因为这位机器人同学的出现，而变得生动有趣，触手可及。
　　上海市市西中学王纪华老师回忆起10余年的机器人辅导老师带队经历，不但战队在国际性的机器人比赛当中屡创佳绩，更有学生已经进入哈佛、麻省等名校，机器人方面的特长为他们加了不少分，而有的则通过机器人课找到了自己的职业方向。
　　有趣的是，凡是用过乐高教育产品的学校，都会不约而同的将乐高教育的理念传递给全校师生。目前已经有将近5000所学校已从机器人兴趣小组发展到机器人课堂，将机器人教学纳入常规教学任务。
　　为激励更多学生热爱机器人，乐高还将全球两大机器人赛事――WRO（世界机器人奥林匹克竞赛）和FLL（机器人世锦赛）引入中国。目前已有数十万名学生参加过这2大赛事，不少中国团队还在全球范围内获奖。正如2013年WRO中国选拔赛创意组冠军――"青海省教育厅梦飞天队"的带队老师刘培培说， "孩子们特别有想法，只要给他们创造适当的条件，他们的想象力和创造力就会被激发出来。"
　　（2013年WRO总决赛现场）
　　当应试教育令学校和家长纷纷"谈玩色变"的时候，乐高教育以"玩"为基点，用机器人为媒介，帮助孩子探索自己未来的多种可能性。因为乐高教育坚信只有依靠学生的主动学习能力才能让学习更有效，只需给予适当的引导，每个孩子都能成功。
　　附件一：乐高&教育简介
　　乐高教育隶属于乐高集团，1980年成立于丹麦，为全世界的教师和学生提供内容丰富、具有挑战性、趣味性和可操作性的学习工具和教学解决方案。
　　乐高教育的独特学习理念、教学指导、小组作业、教师培训、安全环保的学具、趣味性的比赛方式，使孩子们发挥出天生的创意力和想象力，培养团队精神、解决问题能力、应变能力、表达能力、社交能力等，帮助他们从容应对21世纪所带来的新挑战。
　　乐高教育学习方案根据不同年龄（3-16岁）特点设计，涉及学科内容包括科学、技术、 数学、设计、社会学等，既适用于课堂教学，也可以作为课外活动和技能培训内容。
　　乐高教育相信只需给予适当的引导，每个孩子都能成功。
　　乐高&教育大事记
　　1980年成立于丹麦,隶属于乐高集团
　　1986年与麻省理工正式开始合作,研发机器人及其相关课程
　　1998年推出乐高教育第一代机器人，推出4个月即销售出8万套，成为乐高教育明星产品
　　2006年在中国开设第一家乐高活动中心
　　2010年与中国教育部签订"技术创新人才培养计划"合作协议
　　2013年推出乐高教育第三代机器人EV3
　　乐高&教育在中国
　　从2011年起，乐高教育在中国设立常驻办事机构，帮助中国的学校、老师、学生和家长进一步了解乐高教育的理念，提供更符合本土教育需求的解决方案。
　　乐高教育中国活动发布网站 .cn/education
　　乐高教育网站
　　乐高教育活动热线：400-803-0323
　　乐高教育咨询邮箱：
　　附件二：技术教育创新人才培养计划
　　2010年，中华人民共和国教育部（以下简称"教育部"）与乐高集团及乐高基金会（LEGO System A/S and The LEGO Foundation，以下简称"乐高"）共同就技术教育应用普及、通用技术实验室器材规划建设等方面开展合作研究，启动了"技术教育创新人才培养计划"（以下简称"技术教育"项目）。该项目对于改进我国中小学校技术教育的器材配备、提高中小学校实施技术教育的能力、增进中小学生的基本技术素养和创新能力起到重要作用。未来，将有更多的教师与学生参与并收益于此项目。
　　截至目前，该项目已经为全国各地200所高中、100所初中和100所小学提供乐高教育器材，建设了科学探究实验室和通用技术实验室，并引入乐高教育"做中学"的理念，围绕课堂教学开展了一系列科学探究创新活动，为项目学校的400名骨干教师提供了培训，创立了48家"技术教育创新人才培养示范基地"，将创新教育方法介绍给国内教师，帮助学校将传统课堂打造成师生们乐于动手、乐于讨论、乐于分享的开心乐园。
　　2013年9月，教育部袁贵仁部长在会见丹麦科学创新高等教育部部长欧德格（Morten Stergaard）时也对合作项目给予了充分肯定。
(责任编辑：凡塔)
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教育机器人是由生产厂商专门开发的以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人成品、套装或散件。它除了机器人机体本身之外，还有相应的控制软件和教学课本等。外文名Robot-Based Education市场现状已有一些企业可以生产教育机器人
“”（Robot-Based Education）应该包括以下三方面内容：
①机器人学科教学（Robot Subject Instruction，简称RSI）。
②机器人辅助教育（Robot-Assisted Education ，简称RAE）。
有人将机器人辅助教育细分为：
.机器人辅助教学（Robot-Assisted Instruction，简称RAI）。
.机器人管理教学（Robot-Managed Instruction，简称RMI）。
.机器人辅助测试(Robot- Assisted Test，简称RAT)。
.机器人辅助学习(Robot- Assisted Learn，简称RAL。
.机器人代理（师生）事务（Robot-Represented Routine，简RRR）等。
③机器人与传统学科相互渗透。
教育机器人分为面向大学和面向中小学的机器人。大学机器人又分为教育性机器人与比赛型机器人，例如：亚太机器人大赛、FIRA等等；同样小学机器人也分为教育性机器人与比赛型机器人，例如：青少年机器人大赛。学习型机器人提供多种平台，并能够允许用户自由拆卸和组合，允许用户自行设计某些部件；比赛型机器人一般提供一些标准的器件和程序，只能够进行少量的改动。适用于水平不高的爱好者来使用，参加各种竞赛使用。教育机器人也用于教学。
由于知识层面的不同，大学、小学教育型机器人有很大的差别。大学生可以根据大学所学的编程知识去编译自己想要实现的任何代码或者指令；小学生由于受到编译能力的限制，只能使用已编译好的命令来进行指令模拟。因此，加强小学生编译知识的学习将会显得越来越重要。国内已有一些企业和公司可以生产教育机器人或教学平台。不同种类的教育机器人将不断涌现，如北京水木寰虹教育公司的i奇机器人，有着自己独创的易学编译平台，并将机器人教育理念深入到小学、中学、大学各个层次。针对不同的人群采用功能不同的实验室教学，最大化的发挥学生的潜质。SmartCar、SUUNY618、博思威科教育机器人等均已投入市场。上海飒昂机器人科技有限公司是一家专业提供教育机器人产品和服务的高科技机器人公司，代理了多家国内外知名的教育机器人产品，并有着自己的机器人实验和研发基地。少昊科技（北京）有限公司的模块化教育机器人所有模块均为自主研发，面向本科生研究生教学。
教育机器人虽然已经有了不少，但是对于广大的机器人爱好者来说，这并不是他们的首选。他们喜欢自己选择零件，自己设计电路板，自己编写程序，从头到尾自己搞出一套机器人来。联合国2002年《教育中的信息与通讯技术中小学课程框架和教师发展纲要》：信息技术素养是人类继读、写、算后的第四素养，为人类的第二文化。
盖茨：我看着多种技术发展的趋势开始汇为一股推动机器人技术前进的洪流，我完全能够想象，机器人将成为我们日常生活的一部分。机器人将彻底改变人类的生活方式。
苗逢春（联合国教科文组织亚太教育局信息技术部主任、全国中小学计算机教育研究中心（北京）主任、全国“中小学机器人实验”项目发起人与项目负责人 ）：
1.机器人教学即将进入中小学信息技术课程体系。
2.机器人教学集中承载着中小学信息技术教育的诸多核心价值。
3.中小学机器人教学是最具持续发展潜力的中小学信息技术领域之一。
4.信息技术教育还处于应用层面，与其他学科的整合成熟后，信息技术课程应重点关注的领域应回归到属于信息技术技术特有的技术层面：算法与程序设计、数据管理、网络。机器人教育的开展对中小学信息技术教育的发展具有历史价值。
郭善渡（全国中小学计算机教育研究中心研究员，中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会理事兼机器人学组负责人）：智能技术是信息技术领域的一个学术前沿，是进行信息技术教育的最佳载体，也是全面培养学生信息素质提高其创新精神和综合实践能力的良好平台。这无疑会会为信息技术学科带来新的活力，对信息技术教育重软件应用轻编程开发的局面会有所改善。
彭绍东（湖南师大教育技术学系教授 硕士生导师）：人工智能技术是信息技术发展的一次重大飞跃。信息技术教育未来发展的趋势必然是向机器人教育重心转移。并代替人类学习或工作。在国外，机器人教育一直是个热点：早在1994年麻省理工学院（MIT）就设立了 “设计和建造LEGO机器人”课程(Martin)，目的是提高工程设计专业学生的设计和创造能力，尝试机器人教育与理科实验的整合；麻省理工学院媒体实验室“终身幼儿园”项目小组开发了各种教学工具，通过与著名积木玩具商乐高公司的紧密合作，该项目组开发出可编程的乐高玩具，帮孩子们学会在数字时代怎样进行设计活动。同时，国外的一些智能机器人实验室也有相应的机器人教育研究的内容。
日本,美国等一些发达国家高度重视机器人学科教育对高科技社会的作用和影响,已在信息技术课与课外科技活动开设了有关机器人的课程内容。
自1992年开始,美国政府有关部门在全国高中生中推行“感知和认知移动机器人”计划,高中生可免费获得70公斤重的一套零件,自行组装成遥控机器人,然后可参加有关的比赛。
日本发展机器人起步比号称“现代机器人故乡”的美国晚了十年,但是在机器人产业化发展道路上,已经走在了欧美国家的前面。这跟日本高度重视机器人教育和机器人文化的普及是分不开的。在日本,每所大学都有高水平的机器人研究和教学内容,每年定期举行各种不同层次的机器人设计和制作大赛,既有国际性高水平比赛,也有社区性中小学生参加的比赛。
新加坡国立教育学院(NIE)和部于2006年6月在新加坡举办了第一届亚太ROBOLAB国际教育研讨会，通过专题报告、论文交流和动手制作等方式，就机器人教育及其在科技、数学课程里的应用进行交流，以提高教师们开展机器人教育的科技水平与应用能力。.FIRA机器人足球赛始于1995年。
.机器人足球世界杯赛RoboCup (RCJ)
.机器人灭火比赛
.FLL机器人世界锦标赛
.WRO世界机器人奥林匹克竞赛
.机器人迷宫
每年都有来自加拿大、中国、丹麦、以色列、新加坡和美国等的100多支代表队参加。
VEX机器人世界锦标赛、VEX机器人泛太平洋地区公开赛
WER世界教育机器人大赛我国的机器人教育在全国中小学计算机教育研究中心及众多知名专家以及一些发达省市的大力推动下，有了很大的发展。（请参见一中的“专家论述”）教育机器人逐步成为中小学技术课程和综合实践课程的良好载体。新的高中课程标准在“信息技术”科目中也设立了“人工智能初步”选修模块，迈出了我国高中阶段人工智能教育的第一步，这也意味着我国的人工智能教育在大众化、普及化层面上跃上了一个新的台阶。
我国两大主要研究部门：全国中小学计算机教育研究中心北京部、全国中小学计算机教育研究中心上海部。共举办了两界“全国中小学程序设学计与机器人教学研讨会”。2005年启动了“中小学机器人教学实验区、实验学校”项目，由苗逢春主任担任项目负责人主 。打造了机器人教育交流的全国性网络平台：机器人教育在线。
从各地情况来看，较多的学校只是以课外活动、各种兴趣班、培训班的形式开展机器人教学。通常的做法，是由学校购买若干套机器人器材，由信息技术课程老师或综合实践教师进行指导，组织学生进行机器人组装、编程的实践活动，然后参加一些相关的机器人竞赛。只有极少数的地区和学校将机器人教学纳入了正规课堂教学。
2000年，北京景山学校以科研课题的形式将机器人普及教育纳入到信息技术课程中，在国内率先开展了中小学机器人课程教学。2001年，上海市西南位育中学、卢湾高级中学等学校开始以“校本课程”的形式进行机器人活动进课堂的探索和尝试。2005年，哈尔滨市正式将机器人引入课堂教学，在哈尔滨师范附小、60中、省实验中学等41所学校开设了“人工智能与机器人”课程，用必修课形式对中小学生进行机器人科学方面的教育。此外，香港在高中及高等教育新学制的改革中，也在高中“设计与应用科技”课程中增设了机器人制作的课程。2012年，河北省部分城市也将机器人教学课程纳入到信息技术课当中，全国各地机器人教育遍地开花，足以证明我国对机器人教育的重视，相信不久之后我国的信息技术知识方面会有一个大的提升。
北京、上海、广东、山东、湖北、黑龙江、浙江、辽宁、河北、陕西、等省市已经开展了较大规模的机器人教学实验。这说明，我国青少年的机器人普及教育正在迎来一个快速发展的新时期。
在国际上获过奖项的省市有：上海、山东、北京、广州、大连、西安。中国青少年机器人竞赛机器人大赛青少年机器人世界杯
全国GBC挑战赛
全国中小学电脑制作活动
全国中小学信息技术创新与实践活动（NOC）
中国城际家庭机器人挑战赛
未来伙伴杯中国智能机器人大赛
石家庄首届机器人大赛少昊科技（北京）有限公司高性价比教育机器人
北京ROBOROBO机器人
成都IOROBOX机器人
大连博佳机器人
北京智慧天下
I奇教育机器人
能力风暴机器人
上海未来伙伴
乐高机器人（丹麦）
诺宝机器人
深圳诺博特智能科技
紫光机器人
南京紫光科教
通用机器人
北京通用依耐特
慧鱼机器人（德国）
中鸣机器人
中鸣数码科技
纳英特机器人
杭州纳英特电脑电子工程
未来之星机器人
上海积成电子系统
研究版机器人
上海英集斯自动化技术机器人已经成为呼声很高的创新教育平台，并且正在大踏步地走向基础教育。但是，主要还是处于综合实践活动的层面，随着各地中小学机器人实验室的迅速建设，它作为课程，各种活动不成熟的表现也越发明显，并且遇到了诸多方面的制约。机器人进入课程或者参与学科整合的经验还很少，教育研究成果非常缺乏。尤其对中小学教师而言它是一种全新的事物，课程内容、教学方法、学业检测等都很欠缺。虽然在高中信息技术新的课程标准中增加了人工智能部分，但是理论比重较大，机器人实践活动较少，非常不利于开展相关教学。在高中通用技术课程标准中，增加了简易机器人选修课，但是由于受到课程地位和课时的局限，效果尚不明显。虽然，有些教育较发达的标尚欠科学
小学、初中、高中机器人教学的分阶段目标的划分不够明确与合理，导致相关教材的区分度低、特色不强。机器人教学的“教材”质量不高，大多属于“产品说明书”或“用户指南”式的，缺少课程与教学专家的参与和指导。一方面，由于机器人竞赛的组织形式，大部分是由某些机器人制造商独立或联合举办，教育行政部门的监管力度不够，在竞赛规则、裁判确定、奖励办法等方面存在较大差异。教育机器人的品牌十分繁杂，并且大多自成体系，互不兼容，开放度低。另一方面，适应于不同学段的性能价格比高的教育机器人产品却很少。资金严重缺乏，配套组件及设施不够，给普及增加了难度。教育行政部门不够重视，缺少从教育视角进行的研究。当前中小学机器人教育的开展，在一定程度上是由教育机器人企业在推动。虽然企业在初期所为此作出的贡献应当予以肯定，但是随着机器人教育的逐渐深入与普及，亟需教育行政部门、教学研究机构给以充分的关注、协调与引导。在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但机器人的定义却至今没有统一。原因之一是机器人还在发展，根本原因则是机器人涉及到了人的概念，使之成为难以回答的哲学问题。早在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上，就有专家提出了两个有代表性的定义[2]。之后又不断涌现新的见解。我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度协同性的自动化机器。”[2]干国胜在其硕士论文中对教育机器人解释如下：用在教育领域的以人工智能决定其行动的机器人[2]。从学习角度讲，“教育机器人是由生产厂商专门开发的以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人成品、套装或散件”[3]。它除了机器人机体本身之外，还有相应的控制软件和教学课本等。
国内已有一些企业和公司可以生产教育机器人或教学平台。不同种类的教育机器人不断涌现，如SmartCar[4]、SUUNY618、博思威科教育机器人、IOROBOX原型平台等均已投入市场。机器人技术是在二战以后才发展起来的新技术。1958年美国的Consolidated公司制作出了世界上第一台工业机器人，由此揭开了机器人发展的序幕[5]。1967年日本川崎重工公司从美国购买了机器人的生产许可证，日本从此开始了研究和制造机器人的热潮。随着机器人在工业上的广泛应用，如何加强工人对机器人的了解从而提高他们对机器人的控制也就成为一个显著的问题。机器人教育也就随之产生。日到7日，日本横滨举行了2003年机器人博览会[6]。专门用于教学的教育机器人从此诞生了。
国外教育机器人的研究开展较早。早在上世纪六十年代日本、美国、英国等西方发达国家已经相继在美国大学里开始了对机器人教育的研究，到了六十年代他们在中小学也开始了机器人教学，在此过程中也推出了各自的教育机器人基础开发平台[5]。我国的机器人研究在七八十年代就已开展起来，在我国的“七五”计划，“863”计划中均有相关的内容。但针对中小学的机器人教学起步较晚，到上世纪九十年代后期才得到了初步的发展，发展仍不完善。教育机器人主要用于机器人竞赛和课内外教学，现在又出现以创客教育为宗旨的机器人教育。
机器人竞赛机器人教育对高科技社会的巨大影响已经引起了美国、欧洲、日本等发达国家和亚洲各国的高度重视，也得到了我国教育界的极大关注。国内外机器人赛事不断，引人注目。全球每年有一百多项机器人竞赛，参加人员从小学生、中学生、大学生到研究者[5]。
1）国际比赛。①机器人足球竞赛。让机器人踢足球的想法是在1995年由韩国科学技术院（KAIST）的金钟焕(Jong-Hwan Kim)教授为了发展多智能体技术而提出的。1996年11月，他在韩国政府的支持下首次举办了微型机器人世界杯足球比赛(即FIRA MiroSot’96)。
国际上最具影响的机器人足球赛主要是FIRA和RoboCup两大世界杯机器人足球赛，这两大比赛都有严格的比赛规则，融趣味性、观赏性、科普性为一体，为更多青少年参与国际性的科技活动提供了良好的平台。
FIRA ( Federation of International Robot-soccer Association)是国际机器人足球联合会的缩写，于1997年第二届微型机器人锦标赛(MiroSot ’97)期间在韩国成立的。FIRA每年举办一次机器人足球世界杯赛(FIRA Robot-Soccer world Cup)，简称FIRARWC，比赛的地点每年都不同，至今已经分别在韩国(三届)、法国、巴西、澳大利亚(两届)、中国等国家举办了多届赛事。(Robot World Cup)是一个国际性组织，成立于。RoboCup以机器人足球作为中心研究课题，通过举办机器人足球比赛，旨在促进人工智能、机器人技术及其相关学科的发展。RoboCup的最终目标是在2050年成立一支完全自主的拟人机器人足球队，能够与人类进行一场真正意义上的足球赛。RoboCup至今已组织了八届世界杯赛。比赛项目主要有:电脑仿真比赛、小型足球机器人赛、中型自主足球机器人赛、四腿机器人足球赛、拟人机器人足球赛等项目。
②机器人灭火竞赛。机器人灭火的想法是在1994年由美国三一学院的Jack Mendelssohn教授首先提出的。比赛在一套模拟四室一厅住房内进行，要求参赛的机器人在最短的时间内熄灭放置在任意一个房间中的蜡烛。参赛选手可以选择不同的比赛模式，比如，在比赛场地方面可以选择设置斜坡或家具障碍，在机器人的控制方面可选择声控和遥控，熄灭蜡烛所用的时间最短，选择模式的难度最大，综合扣分最少的选手为冠军。虽然比赛过程仅有短短几分甚至几秒钟的时间，用来灭火的机器人体积也不超过31立方厘米，但其中包含了很高的科技含量。机器人灭火比赛已成为全球最普及的智能机器人竞赛之一。
③机器人综合竞赛。国际机器人奥林匹克竞赛。主要是亚太国家参与的一项国际机器人赛事，2002年中国北京成功举办了第四届比赛，有包括韩国、新加坡、中国大陆、香港、台湾、菲律宾、泰国在内的七个国家和地区参加了这一赛事，比赛圆满成功，第五届比赛于2003年月11月6日～10日在韩国举行。
FLL机器人世锦赛，1998由美国非盈利组织FIRST发起，目前有10多个国家(英国、法国、德国、北欧5国家、新加坡、韩国、中国)及美国的46个州参加该活动。每年秋天，由教育专家及科学家们精心设计的FLL挑战题目将通过网络全球同步公布。各国/区域选拔赛在年底举行，总决赛于4～5月在美国举行。竞赛内容包括主题研究和机器人挑战2个项目，参赛队可以有8～10周的时间准备比赛。
④其他比赛。在国外，1980年，第一届全日本机器人走迷宫比赛；1992年，第一届美国人工智能学会移动机器人比赛；1998年，第一届国际海洋机器人竞赛；2001年，日本政府举办第一届国际机器人节，举行了十几项各种机器人比赛。教育智能机器人是欧美国家流行的用于培养学生动手能力，计算机应用能力，和创新思维的学习工具。
孙媛媛、撰文指出，国际机器人竞赛有以下特点：比赛规模不断扩大，比赛项目不断完善，比赛的影响力不断完善，推动技术进步，促进学校教育[7]。
2）国内比赛。在国内，2000年，FIRA中国区比赛;2002年，CCTV杯机器人比赛;2004年，第五届全国中小学电脑制作大赛；自2005年开始的全国青少年教育机器人竞赛[8]；中国科协主办的中国青少年机器人竞赛，中央电教馆举办的中小学生电脑制作活动，教育部关心下一代工作委员会、中国发明协会举办的全国中小学信息技术创新与实践活动[9]。还有近几年各省、市组织各种类型机器人比赛。
3）机器人竞赛的教育价值。何智等撰文指出中小学机器人竞赛对当前的教育会产生重大的作用：促进教育方式的改革，培养学生的综合能力；有利于建立一门新的标准课程；寓教于乐；培养学生的团队协作精神和宽容为怀的人文品格[9]。
的郗安民教授在接受访谈时指出，大学生机器人比赛是一项很好的科技创新活动，不仅易于激发兴趣，而且综合了多学科的知识，是一项比较大的训练工程[10]。张云洲等探讨了机器人竞赛对于大学生教育的价值：机器人竞赛活动的开展有效激发了学生参与科技创新、开发与研制的兴趣爱好，有利于其综合素质的培养[11]。
5.2 学科及课外教学，除将教育机器人用于参加各种比赛外，教育机器人还被用于课内外教学，以提高学生设计、开发、应用机器人的能力和创新能力。、上海、、浙江、、湖北等省市已经先后将教育机器人纳入地方课程或校本课程。到底，我国已有76所中小学成为机器人教学实验学校。教育机器人正在逐步地走入我国的各类学校[3]。
王立春撰文从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等各个方面探究教学机器人所具有的独特的教育价值，指出教育机器人在教育领域的顽强生命力和巨大发展前景[12]。
张兴华以硕士论文的形式深入探究了基于机器人的青少年活动的教育价值。她从亲身体验的活动案例出发，把握了全国基于机器人的青少年活动的形势，在深入研究的基础上认为基于机器人的课外活动的教育价值主要体现在三个方面：对青少年各方面能力的培养；促进教育方式的改革；有利于建立一门新的标准课程[13]。教育机器人事业方兴未艾。教育机器人活动知识覆盖面广、能力锻炼多样、情感体验丰富，受到越来越多的师生欢迎，正向广大师生的普及过渡。教育机器人必将为我国的素质教育做出应有的贡献，教育机器人的前途是光明的。
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