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“新高考元年”,这些高中生在忙着做机器人

2017年08月12日 09:31:09 来源: 新华社

  新华社北京8月11日电 题:“新高考元年”,这些高中生在忙着做机器人

  新华社记者李丽

  在全国师生和家长瞩目的“新高考元年”喧嚣之中,7月底在郑州举办的中美(国际)机器人挑战赛(CRC)吸引了包括中国人民大学附中、上海交大附中在内的国内外共80支知名高中队伍,其中有不少高考生和将升高三的学生。

  CRC比赛项目引进自世界知名青少年机器人赛事FRC,现已成为FRC最大的季后赛。按照FRC本赛季主题“蒸汽工坊”,大赛要求学生队伍自己动手设计、编程、制作和组装的工业级机器人能够完成不同分值的操作。毫无疑问,即使是“牛校”的“牛娃”们,完成比赛题目依然需要大量时间和精力,这些需要应对高考和升学压力的孩子们,为何“玩”得起?

  比赛由郑州市教育局主办,郑州市二中和深圳搭搭乐乐公司承办。一个市教育局和一所省示范性高中,为何不惜花大力气举办此次赛事?比赛现场还有明尼苏达大学、爱荷华大学、史蒂文斯理工大学等几所美国公立常春藤大学进行招生。赛事因何得到美国知名高校的青眼?

  郑州市教育局局长李陶然在开幕式上的讲话或能解答一二。他认为,FRC项目不仅是一场机器人比赛,更是中学生创新实践教育的集大成者,在一场无限接近真实环境的比赛中,以学生为中心、项目驱动、学科整合、核心素养、工程和技术素养、团队合作等都得到完美体现。其意义不在于赛事,而在于通过这样的平台,让学生们视野更开阔,思维更活跃,学识更综合,更有创新实践能力。

  这些,都符合新高考打破“唯分数论”和明确素质教育的导向。

  作为美国非营利性机构FIRST主办的面向所有中学生(14-18岁)的工业级机器人竞赛,FRC已得到全球多所知名高校和机构的认可。2017年,包括美国耶鲁、麻省理工、哥伦比亚和西北大学等在内的近两百所高校和机构设立了专门面向FRC参赛队员的奖学金,总额约5千万美元。

  在郑州,比赛现场相当科幻,一个个会搜集和传送齿轮、连续投球和攀爬的机器人,竟然是高中生们做出来的,令人咋舌。

  然而,做机器人大概只占据整个团队任务的30%。在一个几十人的团队中,机器人制作主要由工程、电子、程序组的学生负责,但还需要负责商业赞助、文案宣传、后勤保障等的组员。商业计划书、与企业谈赞助、宣传海报和明信片的设计制作、网站和公众号的维护以及与其他队伍的交流和外联等,都需要参赛团队统筹完成。

  参赛的高中生还得会跳舞。每次比赛间歇,参赛者都会在主持人的带领下,号召场下的观众一起伴着动感的节奏摇摆身体。也许是场面太热烈,以至于美国广播公司2011年为FIRST和FRC制作的特辑就叫《科学也摇滚》。

  这次CRC中国赛冠军得主、上海交大附中5515队已是连续第三年参赛。队伍指导老师朱乔荣介绍,参赛需要的知识显然超出课堂讲授的范畴,这考验着学生的自我学习能力,比如负责编程的队员,需要的软件往往就得自学。“也很辛苦,每年1月份FRC向世界各赛区统一公布题目后,只有6个星期的制作时间。有次机器人的四个轮子死活买不到合适的,我们只能用学校实验室的3D打印机打印出来,一个轮子就要打十个小时左右,夜里也得派人看着。”

  被坊间封为上海高中“四大名校”之一的上海交大附中,科技创新教育的条件自然过硬,机器人社团已有近二十年的历史。按照朱乔荣的说法,“有一整栋实验楼供科技类社团使用”,3D打印机什么的完全不在话下,建立的实验室都是学生自己去当监工,成为课堂之外的“第二个领地”。校方的态度也很开明。5515的前队长、比赛操控手张于鹏因在机器人上投入了大量精力,与文化课产生冲突,但与老师沟通后,他获得了必要时可以缺课但要补上进度的允许。

  从初一就泡在机器人社团的张于鹏今年高中毕业,但他并没有经历高考综合改革试点之一的上海“新高考”,而是已拿到美国加州大学戴维斯分校的录取通知。在高一接触了一年FRC后的那个暑假,张于鹏定下了出国的目标,原因是“第一次去国外参加FRC比赛,就被震了,我很喜欢并想体验那种氛围”。他感到,国外参赛高中生的思路很不一样,更兼顾整体和细节,会设立优先级,逻辑很清晰。

  头一次看现场的可能都会被震。本次赛事联合主办单位、中国城市青少年机器人联盟创始人岳亚明2012年第一次去美国看FRC总决赛时,整个人也备受刺激。岳亚明说,他做机器人做了十几年,一直觉得这个东西对青少年有好处,但一直没有找到好的项目和标杆,FRC让他找到了。随后的事情有些顺理成章,FRC项目于2014年引入中国。鉴于赛事在中国的快速成长,中国城市青少年机器人联盟今年已得到FRC授权,3月份在深圳举办了FRC中国区赛,5515等6支优胜队伍于4月底赴美参加了FRC总决赛。

  在岳亚明看来,FRC代表了日益受到重视的STEM(科学、技术、工程、数学)教育理念,可贵之处是学习方式的转变,通过完成一个项目,学生从纸上刷题改为实际动手,从被动接受知识改为主动学习和综合运用知识,解决真实世界的问题。

  去年教育部《教育信息化“十三五”规划》中指出,有条件的地区要积极探索信息技术在STEAM(科学、技术、工程、艺术、数学)教育、创客教育等新的教育模式中的应用;近期国务院印发的《新一代人工智能发展规划》提出要在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育。这些以及新高考的改革思路,都让岳亚明坚信FRC是一个符合未来教育趋势的平台。

  这同样是郑州市教育局和郑州二中举办CRC的原因。

  郑州二中副校长姜波介绍,学校在2010年王瑞担任校长后,确立了培养“全面而有个性的创新人才”的育人目标,并具化为“健康、博爱、有为”三个纬度。

  学信息技术出身的王瑞上任后在二中大力推进信息化教学。虽然经历了一些困难,“刚开始要给学生买平板电脑时,不少人都认为我们是让孩子玩游戏”,但学校最终还是力排众议。目前,教育信息化已成为郑州二中创建未来学校,建设现代学校的标志性项目。同时,学校开设了丰富的校本课程,为学生搭建了诸如社团活动、创客空间、TEDx郑州、微电影节、艺术节、科技节等多样化体验和展示平台。

  近两年教育改革的举措和新高考的出台,令姜波十分兴奋。“这说明我们的办学思路是正确的。”

  这次赛前,郑州二中派出的第二支队伍作为十几支新队伍中的一支,参加了为期约一周的创客营,接受国外高水平队伍一对一的指导和帮助。孩子们在制作机器人过程中迸发出的活力和创造力,令姜波惊叹。“其实孩子在高中阶段的创造力很强,但可能很多都在刷题,所以我们的孩子不是没有创新能力,更多是缺少好的平台”。

  “北上深等一线城市可能会有更好的资源和平台,但在高考升学压力最大的河南省,我们能站在FRC的赛场上,而且有14所学校参与,无论成绩如何,都是成功,因为这是一个良好的开端。”姜波说。

  作为FRC的资深参与者,张于鹏的体会是这个比赛特别能改造人,“进去是一个人,出来是另一个”。刚参与的时候,他“浅薄冲动、自我中心”,成为队长后,学会了什么是“领导力”,也学会了更周全地考虑问题。另一大收获是找到了未来的方向,在若干所大学的申请表上,他填报的全部是机械工程专业。

  对未来的自信和明确的目标,令这个18岁的少年有超出实际年龄的成熟。

  新高考志愿填报方式和录取办法的改变,要求学生及早对未来职业和人生规划进行思考,而对于张于鹏们,这显然不是一个问题。

  作为张于鹏学校负责科技社团的老师,朱乔荣对此深有感触。他认为,要帮助孩子找到发展方向,让他们多参与体验类似FRC这样的项目或社团活动,其效果会比学校开设的生涯规划课程更好。“这期间有的孩子会退出,但有的孩子会坚持到最后。”他带过的很多学生,都像张于鹏一样在制作机器人的过程中选定了未来的专业。

  学生们从中收获的还有时间管理和自我管理的能力。“每年做机器人都有学生磨蹭,提醒也不管用,最后时间来不及了说老师我们通宵吧,这非得有过惨痛教训才能学乖。”朱乔荣说。

  对张于鹏来说,高一阶段最煎熬,因为刚接触FRC项目需要耗费大量时间,与文化课学习以及他所在的校篮球队训练都有冲突,“就只能放弃一些别的同学在玩的时间,后来也慢慢适应了,这就看自己平衡的能力”。

  “读书12年,难道就为了一个高考?”被称为CRC“关键志愿者”的郭向阳同样觉得,这个活动最大的意义,就是帮孩子们弄清楚自己喜欢什么。“不仅仅是对喜爱理工科的,而是所有感兴趣的学生都能找到自己的位置,文笔好的可以负责文案宣传,对商业感兴趣的可以去谈合作,这些都是评委要考察的内容。”

  本职工作是软件开发的郭向阳已连续数年参加这个活动,担任深圳科学高中5522队的导师,也是赛事的志愿工作人员。他儿子郭若泽是5522队的前队长,这次负责编程,“算是家传的手艺”。

  在此次比赛上,FRC国际赛事主管丹尼尔·蒂莫娃对学生们说:“我敢肯定这个赛事会带给你们许多不眠之夜和恨不得用头撞墙的体验,但经历过这些,你会变得更坚强,更睿智,也会遇到很多令你赞叹、给你启迪的人。就我个人而言,为FRC工作让我成长为一个更优秀的人,我希望你们也是。我希望每个人都享受赛事,并永远记住,FRC远不只是机器人比赛。”

【纠错】 [责任编辑: 张琴 ]

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