關於教育機器人的模組式程式設計

 

格物斯坦機器人自主研發的模組式程式設計，視覺化介面實現對智慧裝置的控制。輸入模組實現預期的設想，可以在電腦及手機上完成相應的程式設計和操控動作，與老師和團隊合作，終學會機器人程式設計，控制可程式設計機器人。 之所以提出全域教育的概念，實質上是希望能夠以學校教育為主導，實現“四個賽道”的協調、融合與整合，進而實現全域教育的一體化，完成人工智慧時代教育形態的重構。在談論人工智慧 + 教育之前，我們先簡單的瞭解兩個概念，一個概念是大資料，另一個概念是人工智慧。大資料概念簡單的理解就是資料價值化的過程，目前大資料正經歷著從概念向產業過渡的階段，目前大資料行業初步形成了一個以資料為基礎的產業鏈，包括資料的採集、整理、傳輸、儲存、安全、分析、呈現和應用，可以說大資料緊緊圍繞資料這個中心展開各種價值化操作。

 

什麼是人工智慧呢？人工智慧雖然經歷了半個多世紀的發展，但是直到今天依然沒有一個清晰明確的定義，因為人工智慧太複雜了，涉及到的基礎學科包括哲學、數學、經濟學、神經科學、心理學、計算機學、控制論和語言學，可以說人工智慧是一項充滿挑戰的綜合叉學科。 人工智慧智慧教育創新機器人教育學得好的話既能參與程式設計類競賽助力升學，也可以獨立開發簡單軟體和遊戲專案，或勝任一些程式設計師崗位的工作。學習和動機之間的聯絡是雙向的，如愛爾蘭詩人葉芝所寫的那樣：“教育不是灌滿一桶水，而是點燃一把火。”興趣是孩子最好的導師，在興趣的引導之下孩子方可在自己感興趣或是擅長的領域發光發熱。所以說，要想讓孩子學好程式設計，首先需要激發起孩子對程式設計的興趣。

少兒程式設計以激發孩子興趣為目標，一旦孩子在這個過程中愛上程式設計，那麼他就會花更多時間研究，並且願意在未來接受更多新的挑戰。機器人教育優勢只有學得快樂，對學習的內容產生興趣，才能培養“學習的內在驅動力” 。 創客課程教學案例 對於許多機器人方面的專家來說，學習程式設計最重要的是開拓孩子的“程式設計思維”，而不是精通一種特定的程式語言。學齡前兒童的智力、動手、社交等各方面都處於發展的關鍵時期，讓孩子系統化的學習機器人程式設計不僅能培養孩子對機器人的興趣，也能從“玩”中學習到相關基礎知識。

 

提升孩子邏輯思考的能力，從而激發孩子的學習興趣，促進其他基礎學科的共同發展。階式的課程體系能真正讓學生經過循序漸進地學習逐步接收和消化程式設計知識，形成優秀的邏輯思維，獲得真正的程式設計能力。 少兒程式設計和機器人基於人工智慧時代的飛速發展，學習機器人程式設計早已不是新鮮事了，不論國內外，幼兒園或是高中都有許多機器人程式設計的興趣班，全球針對學生的機器人競賽也不在少數。

縱觀國際上教育機器人輔助語言學習的研究，三分之一的數量集中在詞彙學習領域，研究物件多為學齡前兒童或剛入學的兒童。詞彙是一切語言學習的基礎，無論學習者處在母語還是外語的聽、說、讀、寫活動過程中，都需要掌握一定的詞彙。缺乏詞彙練習成為學生學習語言的重要阻礙。教育機器人的出現，使其與教師、學生三者之間有機地融合，形成了一種新的教學模式。 steam 創客空間 部分學者發現學生在此種教學模式中學習的單詞數量有限，但是多數學者仍然認為兒童是否與教育機器人互動以及互動的時間長短是影響學習結果的直接因素，只有持續互動的兒童才能取得較好的學習效果。對日本兒童透過與教育機器人互動來學習英語的研究也表明，與教育機器人互動較少的兒童學習收穫較少。此外，兒童的投入度也是影響詞彙學習的重要因素，互動中足夠的認知和情感投入能夠大大提高兒童學習詞彙的效率。

教育機器人促進語法學習。教育機器人在輔助人類不同語言技能學習時存在著成效的差異。教育機器人對語法學習有促進作用。教育機器人雖然對輔助兒童外語語法學習有促進作用，但是其教育狀態對兒童也有較大影響。教育機器人對以英語為母語的兒童在法語文章中“ le ”和“ la ”的學習中產生積極影響。教育機器人教給 8 歲到 9 歲的兒童三條法語的語法，提高了兒童對法語文章的理解，並且在一週後測試學習效果時得以維持。在另一項研究中，赫伯格等人調查了教育機器人輔助兒童學習語法的情況，教育機器人分別呈現出注視兒童和不注視兒童的兩種狀態，這一過程中兒童均從教育機器人身上學會了語法，但教育機器人如果一直注視他們，兒童的表現會變得更差。該發現的一個可能解釋是，教育機器人並沒有表現出有效的社會存在性，其存在或許給兒童增加了壓力，從而使他們的表現更差。這一結果表明教育機器人的行為會以意想不到的方式影響兒童的學習。

 

綜上所述， 教育機器人有效輔助閱讀學習。閱讀是運用語言文字獲取培養學生感受、理解、欣賞和評價的能力。教育機器人在支援學生閱讀技能的提升方面有著很大的潛力，學齡前兒童在教育機器人輔助母語學習環境中的故事製作、故事理解和詞彙識別技能方面比傳統學習環境中的進步更多。有學者分別透過教育機器人和平板電腦輔助學生的早期母語閱讀，兩組學生在識字測試中的理解能力、講故事能力、故事複述能力和詞彙識別能力方面均有所提高，與使用平板電腦相比，得到教育機器人輔助學習的兒童在講故事能力、詞彙識別能力和故事複述能力方面的進步更大。在標準化英語閱讀測試中，教育機器人輔助課堂中的兒童的學業成就表現優於傳統課堂，這一助教的存在對兒童英語閱讀技能產生了積極的影響。