机器人的成长历程

1“机器人”的成长历程——谈吴健雄精神与“机器人”选手的培养太仓市明德小学吴勇明2003年11月8日下午二时，这是一个令人难忘的时刻。在韩国大田市科技会馆的会议厅里，灯火辉煌，人头攒动，欢呼声、掌声一浪高过一浪。原来这里正在举行第五届国际奥林匹克机器人竞赛的颁奖大会，当大会主席宣布中国江苏太仓明德小学的严曦骋、陈戈竹菲制作的创意作品“助残鼠标控制器”荣获小学组机器人创意冠军时，我简直不相信自己的耳朵，这是真的吗？我把目光移向严曦骋和陈戈竹菲，发现他们也半张着嘴，用呆呆的目光看着我。在同行的催促下，我们醒悟过来了。严曦骋和陈戈竹菲欢快地奔向领奖台，那种高兴的劲无法用语言来表达。当他们高举金牌向大家展示的那一刻，我望着挂在严曦骋脖子上金灿灿的金牌，思绪万千。他两年来的成长历程象放电影一样，一幕幕浮现在我的脑海……机器人兴趣小组的招收工作已经是最后一天了。这天下午，严曦骋的爸爸领着眼眶里含着泪花的严曦骋来到我跟前。怎么回事？原来学校信息技术兴趣小组因人数满了早已停止招收，一心想参加信息技术兴趣小组的严曦骋没有及时报上名，现在正闹着情绪。他爸爸带着试试看的想法领他到我这里来，想观察一下严曦骋对参加机器人兴趣小组的态度。为了安慰一个三年级学生的情绪，我拿出一辆机器人小车给他玩。不多一会儿，我和他爸爸惊奇地发现，眼眶里还含着泪花的严曦骋竟然对机器人小车产生了浓厚的兴趣。一刻钟以后，严曦骋已决定放弃参加信息技术兴趣小组，而转为参加机器人兴趣小组了。从此以后，机器人兴趣小组多了一个喜欢机器人的小胖子。喜欢机器人是学好机器人知识的前提，这个小胖子是块好料子，打磨好了必定成器。从此，我利用严曦骋对机器人的兴趣，有意识地鼓励他多提问题；引导他发挥想象力进行创意；要求他多动手实践，逐步培养他的创新意识、创新能力。在整个训练活动中，我以吴健雄博士严谨的治学态度、执着的科学追求、不懈的探索精神影响和激励他，通过“做中学”、“学中做”这一系列的实践，严曦骋对机器人的认识产生了一个飞跃，他从喜欢机器人到熟悉机器人，从熟悉机器人到痴迷机器人。随着时间的推移，严曦骋的机器人知识日益丰富，创新能力渐渐提高，比赛时的发挥也越来越出色。就在这次韩国举行的国际第五届机器人奥林匹克比赛中，最能看出选手实力的就是即兴题比赛。因为即兴题比赛要求学生在规定的时间之内完成机器人的搭建工作和编写程序，最关键的是还要当场对评委的提问进行答辩，而且整个即兴题比赛中，任何辅导老师都不能在场内辅导，如果比赛出了差错，我们帮不上忙，只有干着急的份。比赛开始了。比赛场内，中、外学生搭建的搭建，编程的编程，忙得不可开交；比赛场外，辅导老师交头接耳，猜测着即兴题题目的易难、学生发挥的如何……时间一分一秒的过去，终于轮到我们学生答辩了。距离太远，我们在场外听不到声音，只能借助摄象机的变焦镜头看学生比赛。只见严曦骋面对五个由机器人行家组成的评委，不慌不忙、胸有成竹，他时而演示自己的作品，2时而讲解机器人的结构原理，时而向评委展示自己编写的程序。答辩结束了，评委主任和其他评委交换了一下看法，点了点头，然后满脸微笑地拍了拍严曦骋的肩膀，竖起了大拇指，以示赞赏。看到这个场景，我们提着的心渐渐放下……雷鸣般的掌声把我的思绪拉了回来。我望着台上可爱的孩子、闪着光芒的金牌，我的眼睛有些潮湿。我们的心血没有白付，我们为祖国、为学校争了光！这是我校弘扬“求是、创新、爱国、致善”吴健雄精神的结果，这也是对吴博士的莫大安慰。案例分析：看了上述案例，你可能在为我们辅导老师庆幸，你们学校机器人教育取得取得了那么好的成绩是碰到了一个天才似的学生。事实并不完全是这样，严曦骋是一个典型的接受农村学校教育培养出来的孩子，他和其他的学生一样都非常聪明、爱动脑子、动手能力强，那么他取得骄人成绩的原因是什么？奇葩之所以绽放出鲜艳的色彩和发出芬芳的香味，必定有一个适合它生长的环境。没有这个环境，最多的肥料、最好的灌溉也无济于事。严曦骋的成长历程也脱离不了一个环境。这个环境是什么？首先，我们明德小学是一所创办于1913年的老校，是享有“核物理女皇”、“中国居里夫人”美誉的世界最杰出的女性实验物理学家吴健雄博士的母校。吴健雄就在这里接受了启蒙教育，迈开了她攀登科学高峰的第一步。我们学校利用了特有的人文资源，用吴健雄的形象、精神和品德对学生进行思想道德方面的教育，激发学生为祖国争光的爱国热情和探索科学奥秘的创新精神，培养学生的思想情操。吴健雄的身上闪现着人文精神和科学精神的光辉：吴健雄的人文精神，主要体现在她的“爱国、致善”，即热爱祖国、热爱家乡、热爱明德的终身不渝的感情；吴健雄的科学精神主要体现在她的“求是、创新”，即对科学事业的执着的追求和卓越贡献，严谨的治学态度、充实的治学方法、非凡的动手能力、勇于探索的创新精神。从学生第一次踏入校门起，学校就以吴健雄博士那博大的爱国情怀、严谨的治学态度、执着的科学追求、不懈的探索精神影响和激励学生，号召学生从小树立远大的理想和抱负，长大后报效祖国，为国争光。吴健雄既是学生学习的范例，又是学生用以自我鞭策的动力。其次，我们学校是一个注重以全面推进素质教育为中心，培养创新精神和实践能力为重点的科技特色学校，我校以科技教育为切入口，在培养学生的创新意识，充分发展学生个性和特长，促进和提高学生的实践能力、研究能力和创造能力方面十分重视，大力倡导。明德学生从小受到了吴健雄人文精神和科学精神的熏陶，再加上学校开设的各种校外兴趣小组通过各种途径向学生传授书本上没有的知识，拓宽他们的知识面；挖掘学生的潜力，激发他们的创造欲望；鼓励学生“做中学”，培养学生的创新意识和动手能力，营造了一个爱科学、重创新的氛围。我校学生就是长期在吴健雄人文精神和科学精神的这种熏陶下，在爱科学、重创新的氛围里知识水平突飞猛进，实践能力日益提高，创新能力大为增强。严曦骋就是我们学生中一个较为突出的代表。这种熏陶、氛围再加上良好的家庭教育使他拥有了刻苦耐劳的精神、坚韧的意志力和不达目的决不罢休的信心这些“法宝”。严曦骋就是凭着这些“法3宝”步入机器人的殿堂，创下了骄人的成绩的。有了良好的环境，学校还始终坚持把弘扬吴健雄精神，对学生进行思想、道德、情操教育渗透在各个学科具体的教学过程中，本文以学校的机器人教学为例，谈几点具体的做法。一、吴健雄热爱祖国、热爱家乡、热爱明德的精神激励学生勇于探索、为国争光。我们学校的机器人创意作品“助残鼠标控制器”要参加国际比赛了，我鼓励学生学习吴健雄热爱祖国、热爱家乡、热爱明德的精神，不断对作品进行改进，以取得好成绩，为国争光。我针对学生喜欢提问、善于提问且乐于追根问底的习惯，就站在他们的角度上，理解问题的提出，挖掘问题的“闪光点”，然后进行提炼、引导质疑，鼓励其对问题进行再创造，力求达到“标新立异”的效果。最后，“助残鼠标控制器”的机械手臂就是在严曦骋和他的小伙伴的不断提问中从粗大笨重逐步变成轻便灵巧；机械结构从复杂不合理到简单合理；随着以上两项的改进和完善，鼠标控制器的控制精确度也大为提高。“助残鼠标控制器”在韩国大田获得第五届国际奥林匹克机器人大赛金奖，为中国增了光。二、吴健雄从不满足于已有的成果，总是在不断追求，不断创新的科学精神鼓舞学生克服困难，勇往直前。就象下棋一样，学会下棋一天就行，但是要学好下棋，就需要棋手不断的刻苦钻研，掌握里面的规律才行。学习机器人技术也是如此。刚接触机器人的时候，由于兴趣所致，学生会觉得机器人很好玩，学习的时候比较专心和认真，一段时间过去了，基础知识都基本掌握以后，最枯燥的调试阶段来临了。一些学生在这个阶段或多或少会产生畏难情绪而马虎了事，这样，调试效果就会大打折扣。比如：全国的机器人比赛中需要调试一个沿一定轨迹行进的机器人，为了使机器人按照自己的意愿作出动作、完成任务，就需要不断地对机器人进行调试，对程序进行优化，机器人每一个细小的动作，往往需要成千上百次的调试。当我发现严曦骋和他的小伙伴思想上出现畏难情绪的苗子时，我就给学生讲一些吴健雄从不满足于已有的成果，总是在不断追求，不断创新的故事。这些故事极大地鼓舞了学生战胜困难的信心，他们又鼓足勇气地干了起来。通过无数次地调试、改进，他们调试的机器人终于漂亮地完成了走轨迹的任务，在全国的机器人比赛中获得了第七名的好成绩。三、吴健雄严谨的科学态度和学无止境的治学态度激发了学生的创造兴趣和创新能力。当一个人对事物产生兴趣时，他们的积极性会得到巨大的发挥，他们总是积极地、主动地、心情愉快地去观察、接触、研究事物。我抓住学生对机器人所产生的兴趣，鼓励他们学习吴健雄严谨的科学态度和学无止境的治学态度，积极投入到机器人活动中去。这样，学生的兴趣更加浓厚，他们得到了获得新知识和成功的体验而带来的满足。兴趣越浓厚，积极性就越高，聪明才智也就展示得越充分，创新能力也就越强。例如：在北京举行的第四届国际奥林匹克机器人大赛上，我校创意作品“神通小精灵”获优秀创意奖。创意来源就是光电传感器的奇特作用引起了严曦骋莫大的兴趣，他从光电传感器能测各种颜色联想到让光电传感器测各种颜色的乐高积木块，当严曦骋用几个光电传感器测出了由乐高积木块拼出简单图形时，他又联想到用光电传感器去测由乐高积木块拼出的数字，最后严曦骋和他的小伙伴创作4的欲望被激发了，想制作一个会计算、会讲话的机器人！于是一个科技含量较高的机器人创意作品“神通小精灵”诞生了。四、吴健雄亲自动手实践、勇于探索的创新精神指导着学生走向成功。“实践出真知”。对于学生提出的新意见、新想法、新方案，新做法，要让学生亲自动手加以实现。这是提高青少年创新能力的要素。在实践活动中，不可能每个机器人的制作和编程都能一次性获得成功。以机器人小车负重爬坡为例，起先严曦骋制作的小车爬坡负重只有50克，与预期的要求差距很大。怎么办？我给他讲吴健雄长期从事实验室工作，亲自动手做实验既细致，又严谨，最终取得成功的事例，利用严曦骋动手能力强的长处，鼓励他不断地改进机器人小车。当他在失败时，我及时给予鼓励，告诉他：“失败了不要紧的，我们可以重来一次！”让他在一次次的失败中吸取教训，克服困难，积累经验，提高认识。经过严曦骋不懈的努力，爬坡小车的车型结构，从四方形改成三角形，最后演变成梯形；减速方式由蜗杆齿轮减速改进到用大小齿轮减速；驱动方式也从两轮驱动改成四轮驱动；动力传递方式由链条传递改成齿轮传递。严曦骋不知经历了多少次的失败和挫折，最后，由他经过改进的小车爬坡负重增加到8千克，达到了预期的目的。“求是、创新、爱国、致善”是吴健雄精神的内涵。吴博士“身在海外，心怀中华，情系明德”的博爱情怀，以及她对科学事业执着追求、勇于探索的创新精神和孜孜不倦的非凡毅力，都将成为我们明德师生工作和学习的旗帜。我们将持之以恒地用吴健雄精神对学生进行思想道德方面的教育，并且渗入到学校各个学科的教学和各项活动中，那么就能使学生解读吴健雄精神的内涵，拥有吴健雄精神的理念，并化为自身的实践和行动，使他们的外在形象和内在气质都洋溢出吴健雄博士“求是、创新、爱国、致善”的精神，使他们成为热爱祖国，具有科学精神、创新意识、创新能力的新型学生。〔本文荣获明德小学德育随笔评比一等奖〕5大处着眼小处着手——小学生文明素质教育随笔太仓市明德小学王晓云谈到构建和谐社会，人们不禁想到要努力提高国民素质，从而马上会联想到学校的素质教育。在谈到素质教育时，我们往往比较重视学生的思想素质、文化素质、身体素质、心理素质等方面的教育和培养，而把学生文明素质的培养放到一个相对次要一点的位置。其实我们应把学生文明素质的培养放到一个十分重要位置才是，理由如下：首先，文明素质是思想、文化、身体、心理等各种素质的综合表现，是一个人的最基本的素质之一；其次，如今由于受社会上一部分人人生观价值观的倾斜、文明缺失及家长对独生子女过于宠爱等因素的影响，学生的文明素质亟待提高已成所有有识之士的共识；再次，我国曾经享有“礼仪之邦”“文明古国”之盛誉，具有完备的礼仪知识、规范体系，不仅对东方，而且对整个分类文明史的发展都曾发生过深远的影响，在人才就是竞争力的今天怎能再输在这人才培养要素上？因此，我