嘉兴市高照实验学校做为浙江省与软银集团携手启动"AI+机器人未来英才培育计划"的学校之一,在 Pepper 进入校园后,在人工智能课程的开发与教育上起到了极大作用。本次软银机器人有幸采访到高照实验学校副校长 于佳老师,为我们分享 Pepper 机器人在教学过程中的心得与体会。
于佳老师和同学们在课堂
Pepper 机器人在初中编程教育中的应用
Pepper 机器人在初中编程教育中的应用
“冉冉上升的新星”, Pepper 在高照实验学校是这样应用的
Pepper 机器人在日常教学中延续了学校的一贯特色,采用小组制。这些学习小组是老师根据学生们的学习特点、男女比例等多种因素综合考量后分配的,做到了组间是同质的,组内是异质的,帮助学生们更好的进行互动:
层面一:面向全体学生
学生们依照日常分组,以小组为单位进行机器人课程项目学习。学校采用了软银机器人编写的七年级、八年级编程教材。难度适中,大多数同学在小组中都能够参与到机器人的程序设计中,拥有满满的参与感。
层面二:面向拔尖学生
对于机器人有浓厚兴趣,并且小小年纪已经掌握优秀编程技术的同学,学校专门开设了机器人社团——“机器人创客星空间”。社团内采取项目式的学习方式,学生结合在日常生活中的所见所想,通过编程和机器人一起解决一些现实生活中的实际问题。通过这种开放式的学习方式,既能提高学生的技术水平,也能引起他们对生活实际问题的思考。
编程语言的学习
在高照实验学校的日常教学中,不同于小学部使用的编程工具 RoboBlocks,初中生们使用的是更符合他们年龄认知特点的编程工具 Choregraphe。初中会要求学生们对流程图有一定程度的掌握,而 Choregraphe 的指令盒和连接线非常有利于学生们理解程序运行的具体流程。并且它能够和之后人工智能的学习做到有机结合,是一款很棒的编程工具。
此外,Choregraphe 对于学生们进一步学习 Python 非常有帮助,高照实验学校的老师们也会利用B站资源自发进行学习,以便更好的教授学生。
Choregraphe 的学习还会和 Pepper 机器人相互配合,呈现丰富多彩的多媒体平台,让学生感受语音交互、人脸识别、机器人的行为动作等意义。作为信息技术课程有效的载体,Pepper 可以帮助学生更好的形成他们的信息素养和计算思维,由课堂教学内容走向课堂之外的实践体验,帮助他们走进人工智能的世界。
Choregraphe 的独特之处
于老师指出,在日常教学中,Choregraphe 编程有这三大好处!
首先,编程界面的右上角有可视化视窗,在编程过程中学生是有视觉体验的。程序完成后上传到机器人,很快就有一个直观的编程效果在实体机器人上体现,学生能够快速得到反馈,对于学习是很有帮助的。
右上角机器人展现实时动态
其次,Choregraphe 可以作为初阶图形化编程和高阶代码编程二者之间的过渡。Choregraphe 是指令盒编程,它既有别于图形化的简单,又有别于纯代码的复杂,非常适合在小学已有编程基础,初中阶段需要在编程思维上进一步提升的学生。同时 Choregraphe 还能模拟流程图程序结构,比起代码程序更加一目了然,非常适合初中生理解编程过程中的逻辑结构以及指令的实践方式。
最后,Choregraphe 中点击每一个指令盒都可以看到程序背后的代码,这为进一步深化提高学生编程能力提供了可能。对于学有余力的学生而言可以透过指令盒研究背后的代码,提供了拓展学习的可能性。
每个指令盒中都包含 Python 代码
学生喜欢 Pepper,并由此爱上编程
于老师提到,原来的编程教学只是在电脑上进行,较为枯燥。人形机器人 Pepper 到来后,学生们对这个可爱的机器人十分好奇,里三层外三层的围观。经过一段时间的学习后,看到自己编写的程序在 Pepper 身上一一实现,编程不再仅存于电脑上,而是有了生命!
例如疫情时期,学生们每天进校园前都要测温。不少学生在编程课后主动询问老师,是否可以让 Pepper 帮助进行测温?经过老师和同学们的共同努力,最终 Pepper 实现了无接触测温,更加安全快捷!
学生实际使用 Pepper 机器人进行测温
这样的正面反馈让学生愈发积极,尤其是自己亲手做出一些有意义的应用后,学生们都深深爱上了编程,爱上了 Pepper。在此过程中,学生收获的不仅是计算思维和信息技术能力的提升,他们也会变得更有社会责任感。用自己学到的技能和知识去帮助别人,去解决生活中的实际问题,这是远比课本知识更为重要的收获。
Pepper 机器人在课堂应用实例
初中生的独特编程之路
初中编程对比小学的模块化编程更难,而且学生要克服使用英文编程这一障碍。所以在教学中,于老师也希望传递给学生这样一种理念:编程学习一开始可能很简单,但是后面的学习一定是更难,更加高深的。就如同从小学到初中,再到高中的学习过程一样,学无止境,同学们永远都有更高的目标要去追求,前进的脚步不能停。
Pepper 在课堂教学
编程学习有时会遇到障碍,有时略显枯燥。但是通过 Pepper 机器人,通过 Choregraphe 编程,通过学生的种种实践,老师希望他们理解编程并不仅仅是代码的学习,编程其实是一种问题的解决方式,运用编程,许多生活中的实际问题都可以被解决。而且 Pepper 这样的智能机器人可以带领学生走上编程之路,消除学生对于编程的畏难情绪,成为学生编程路上的敲门砖。
当这些奇思妙想成为现实
学生那些突如其来的奇思妙想,往往也能给予老师思考的方向和学习的动力,这就是教学相长的过程。例如学生看到能够智能控制的教室多媒体,那 Pepper 是否也可以呢?在“竹蜻蜓创客小组”的努力下,已经可以通过 Pepper 的语音识别系统控制教室的彩灯啦!
声控点亮彩灯
在学习中,Pepper 还可以帮助学生们背诵古诗。
学生和 Pepper 一起背古诗
学校有参访活动时,Pepper 能够迎接外国来宾。
Pepper 欢迎外国来宾到访
这些应用极大地活跃了学生思维,在实践过程中,老师也会尽其所能为学生提供一切必要帮助,实现他们的小小创意。其实,任何伟大的发明都是源于一个小小的idea,这些奇思妙想正是世界发展的推动力。希望在学校老师和同学们的共同努力下,利用 Choregraphe 和 Pepper 机器人实现更多有趣的应用。
Pepper 不仅构建思维方式,还能帮助立德树人
要说 Pepper 为学生们带来的积极影响,于老师感慨颇深。首先在学科教育上,学生们使用 Pepper 的过程中学会的是一种问题求解的思维方式,他们能够使用自己学过的知识和思维能力去寻求问题的最佳算法,对于学生信息素养、逻辑思维的培育是有帮助的。
除了学科教育,还有立德树人。学生更积极主动的去思考,我能为他人做什么?能为同学做什么?这些积极的思考对他们的为人处世是很有帮助的。初中生不同于小学生,老师需要培养他们的社会意识和担当意识,帮助他们从课堂到社会进行过渡,未来能够成为对社会有贡献的人。