青少年機(jī)器人大賽的冰與火
機(jī)器人大賽、創(chuàng)新大賽一直都有。但是它們近幾年忽然異軍突起，在青少年中成為一大熱門項目。
這類比賽對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力究竟有多大用？哪些學(xué)生熱衷于參賽？動機(jī)和效果如何？它們會是另一種形式上的“奧數(shù)”競賽嗎？
我們帶著疑問，走近這類熱門項目。
堅持下來不容易
在機(jī)器人培訓(xùn)這件事上，沒有捷徑可走?；ǘ嗌倬Γ拍苡卸嗌倩貓?。
王越太喜歡機(jī)器人比賽。他有時候連做夢都是在賽場：
碩大的體育館里，有震耳欲聾的歡呼聲，來自全世界的成百上千個參賽隊伍，穿著五顏六色的隊服一一進(jìn)場。**終，在笑容和掌聲中，王越的隊伍像奧運冠軍一樣，站上了領(lǐng)獎臺。
某種程度上，他的愿望已經(jīng)實現(xiàn)了一半。
上半年，王越和自己的同學(xué)組隊，代表上海大同中學(xué)機(jī)器人社團(tuán)參加全球規(guī)模**大、知名度**高的機(jī)器人大賽之一——FTC科技挑戰(zhàn)賽，一舉拿下中國賽區(qū)冠軍。據(jù)說，比賽全程“碾壓”各路對手，王越他們從**場贏到**后一場。
FTC得分規(guī)則是：看誰的機(jī)器人小車可以抓取更多的球，搬運到指定位置。球越多，分越高。雙方的機(jī)器人小車在場上可以互相干擾。它看起來就像一場對抗賽。
當(dāng)競爭對手的機(jī)器人小車還在緩緩移動、伸出抓斗、準(zhǔn)備抓球時，大同中學(xué)的機(jī)器人已經(jīng)飛快地抓滿了一大把得分球，快速上坡，把球扔到了指定位置。
一眨眼，分?jǐn)?shù)拉開100多分。
這場勝利得來不易。為了把這輛參賽小車做到“完美”，王越和隊友們天天去機(jī)器人教室組裝、編程、試驗，整個學(xué)期連節(jié)假日都風(fēng)雨無阻。有段時間，隊友們**愛做的事情，就是在朋友圈曬教室圖，“給大家看一下深夜的學(xué)校什么樣”。
作為大同中學(xué)國際課程班的學(xué)生，王越和隊員們不僅要忙于備戰(zhàn)，還有繁重的課程要完成。他們曾經(jīng)差一點因為高三出勤率太低而掛科，**后在老師們的諒解和支持下，他們找到了比賽和學(xué)習(xí)之間的平衡點。
隊友周子琪仍然記憶猶新的是，**年大家打比賽，位列上海市倒數(shù)。第二年，所有人下定決心認(rèn)真做一輛很強(qiáng)的機(jī)器車，但沒想到一上場，各種問題紛至沓來，比如因為場地靜電，遙控失靈，機(jī)器車一動不動，場面十分尷尬。
那一年，灰頭土臉地比完，王越詢問隊友們：我們明年還繼續(xù)比嗎？一瞬間，所有人鴉雀無聲。也因為輸了比賽，那年的機(jī)器人社團(tuán)走了很多人。
“當(dāng)然，那時候還有一個原因，馬上要高三了，非國際課程班的同學(xué)沒那么多時間來參賽了。”周子琪說。
在高中階段，參加機(jī)器人比賽，往往意味著整個學(xué)期都要花費大量的課余時間，隊員們湊在一起去做一臺機(jī)器人。從畫設(shè)計圖開始，到搭建框架、手工鋸鋼條、擰螺絲、編程、調(diào)試等等，團(tuán)隊不經(jīng)過一學(xué)期的努力，幾乎不可能完成這項任務(wù)。
換句話說，在機(jī)器人培訓(xùn)這件事上，沒有捷徑可走?；ǘ嗌倬Γ拍苡卸嗌倩貓?。所以不少家長對孩子參賽頗有顧慮，真正能夠堅持下來的學(xué)生，都是機(jī)器人比賽的忠實粉絲。
與成績好壞沒關(guān)系
和孩子們的熱情形成強(qiáng)烈對比的，是家長的支持度。隨著學(xué)段的升高，家長的支持度逐漸降低。
彭辰從小學(xué)6年級就開始接觸機(jī)器人比賽。
作為女孩子，她的理科成績在班里并非**?！巴鏅C(jī)器人和成績似乎沒什么關(guān)系?！彼f，班上的學(xué)霸們都去參加奧數(shù)之類的競賽了。玩機(jī)器人的，還是少數(shù)。
由于太耗費業(yè)余時間，初三時，彭辰的父母一度反對她玩。直到因為一次偶然機(jī)遇，彭辰上了“少年愛迪生”這檔電視節(jié)目。節(jié)目里，她流露出對機(jī)器人的熱愛，**終感動了父母。
“我對父母表態(tài)說，如果我不把業(yè)余時間花在做機(jī)器人上，那么也可能去玩游戲，還不如去做機(jī)器人呢?！迸沓秸f。
回想起來，她**得意的一場機(jī)器人比賽，是依靠策略“逆襲”成功的。
那場比賽中，彭辰擔(dān)任隊伍里的指揮員、溝通員。起初，隊伍排名墊底。比賽進(jìn)行到后面，需要兩隊聯(lián)手合作打比賽，按規(guī)則，前8名隊伍可以任意選擇后8名作為隊友。
彭辰去懇求前8名中的一支強(qiáng)隊，訴說自己的隊伍有哪些優(yōu)勢，能起到互補(bǔ)作用，希望對方選擇自己，但是對方還是有點猶豫。直到**后一刻，對方終于選擇了彭辰的隊伍，她才松了一口氣。后來，運用“田忌賽馬”的策略，彭辰的隊伍**終拿到區(qū)域賽冠軍。
這場比賽讓大家懂得，原來光是機(jī)器人做得好，也未必能贏。團(tuán)隊協(xié)作、策略運用等，同樣非常重要。
如今，彭辰即將升入高二。**近，她又參加了一場機(jī)器人比賽，這一回，她不再擔(dān)任隊伍指揮，而是擔(dān)任機(jī)器人操縱員。
“小姑娘操縱不是很占優(yōu)勢，我平時打游戲水平也一般，老師可能想，今年是我**后一年參賽了，所以讓我體驗一下操縱的感覺。”說這句話時，她面露遺憾。
“機(jī)器人比賽真的很好玩?！睉?yīng)宗樑這樣說。他長期擔(dān)任隊伍里的機(jī)器人操縱員，打游戲很有一手。每到賽場上，他就會操縱遙控手柄，指揮自家的機(jī)器車左右騰挪，做出各種復(fù)雜的技術(shù)動作。其中的樂趣，大概打游戲的人都能想象。
值得注意的是，這些參賽同學(xué)都表示，自己不是學(xué)霸，成績中上，平時玩心很大。能夠熟練設(shè)計和搭建出一臺機(jī)器人，似乎對他們的課內(nèi)學(xué)習(xí)成績沒有幫助。在機(jī)器人的搭建過程中，更多需要心靈手巧，比如反復(fù)試驗，材料切到怎樣的厚度，機(jī)器臂才能**靈敏。這種自己琢磨問題、自我學(xué)習(xí)、自己創(chuàng)新的能力，與課堂里的應(yīng)試題目是兩回事。
和孩子們的熱情形成強(qiáng)烈對比的，是家長的支持度。隨著學(xué)段的升高，家長的支持度逐漸降低，機(jī)器人賽隊有時候會遇到人員不足的窘境。
蠢蠢欲動的培訓(xùn)市場
這個新興的創(chuàng)新教育市場，如今呈現(xiàn)金字塔結(jié)構(gòu)。越往上，有能力從事高品質(zhì)賽事培訓(xùn)的機(jī)構(gòu)越少。
2002年，施少卿還是一名上海的小學(xué)老師。**次接觸機(jī)器人比賽時，他一片茫然。
那是由樂高玩具公司組織上海的幾所小學(xué)舉辦的賽事。當(dāng)時，知道樂高還有這種比賽的人并不多。施少卿發(fā)現(xiàn)，比賽確實培養(yǎng)了孩子的思維能力、動手能力、團(tuán)隊意識，不同于傳統(tǒng)的應(yīng)試教育。
2006年，在學(xué)校的支持下，他與樂高的技術(shù)骨干一起辦起了機(jī)器人俱樂部，專門培訓(xùn)小學(xué)生參加相關(guān)賽事。然而知道的人太少，**屆，僅30多名學(xué)生報名。大部分參賽孩子就是來“玩一玩”。很長一段時間里，上海的專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)只有兩家，一家是他們俱樂部，一家是樂高自己。
此后，施少卿完全脫離學(xué)校，俱樂部走向市場。本以為還要在創(chuàng)業(yè)階段苦苦掙扎好幾年，然而沒想到，2011年，市場忽然爆發(fā)了。
那一年起，家長們不知道從哪里聽說了機(jī)器人比賽，報名的學(xué)生呈指數(shù)級增長。施少卿的俱樂部在2011年一舉扭虧為盈。而同時，資本大量涌入，各種國外的賽事也紛紛來到中國，比如美國的 WER、FTC，日本的ROBO-ONE等等。
“過去，家長和我說的**多的話是，讓孩子來玩玩?！笔┥偾涓锌?，“2011年以后，越來越多的家長對我說，希望孩子能堅持學(xué)下去，比賽獲獎，將來從事機(jī)器人行業(yè)?！?
他遇到過一位家長，強(qiáng)迫孩子來學(xué)機(jī)器人。然而這個孩子明明更喜歡畫畫，對機(jī)器人不感興趣，培訓(xùn)課上全程走神、心不在焉。
施少卿約談過這位家長，勸說對方，不如讓孩子做感興趣的事，說不定成就更大。然而這位家長強(qiáng)硬表示：“我一定要讓他參賽、獲獎。孩子越是這方面不行，我越要補(bǔ)他的短板?！?
突然爆發(fā)的市場，也讓培訓(xùn)機(jī)構(gòu)如雨后春筍。2012年開始，上海相關(guān)教育機(jī)構(gòu)忽然增加了幾百家。
而今年起，新高考綜合改革中，機(jī)器人等一系列創(chuàng)新科技大賽獲獎，被納入大學(xué)可優(yōu)先錄取的參考名單。有了高考這根指揮棒，教育市場忍不住蠢蠢欲動。
“然而，市場上的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)大部分濫竽充數(shù)，門檻很低?！焙脦孜粡臉I(yè)者，不約而同表達(dá)了這樣的意思。
他們歸納，這個新興的創(chuàng)新教育市場，如今呈現(xiàn)金字塔結(jié)構(gòu)。底層是大量突然冒出、簡單粗鄙的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，而越往上，有能力從事高品質(zhì)賽事培訓(xùn)的機(jī)構(gòu)越少。
據(jù)說，行業(yè)內(nèi)有一個模糊的“辨別方法”：去問一下這家機(jī)構(gòu)給幾年級授課。比如，有些機(jī)器人班只招收小學(xué)3年級以下，內(nèi)容以搭積木為主，加上一些簡單的機(jī)械動力。這是什么概念呢？一名普通大學(xué)生，只要培訓(xùn)一周，就能成為機(jī)器人培訓(xùn)班的老師，“忽悠”小學(xué)生。
如果這家機(jī)構(gòu)能明確告訴你，他們有初中及以上的高年級機(jī)器人課程，并且系統(tǒng)教授編程，那么恭喜你，找對了有含金量的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。而這樣水平的機(jī)構(gòu)，有人估計，現(xiàn)在的上海市場上仍然沒超過20家。
這幾年，蘇浙一帶在這個領(lǐng)域異軍突起，好幾家水平不錯，頻頻在賽事中斬獲獎項。比如有一家來自常州的俱樂部，頻繁來上海挖角，不惜血本把**的師資挖過去。俱樂部老板是一位房地產(chǎn)商人，從小喜歡機(jī)器人，辦這個俱樂部不為賺錢，只為興趣，所以一度放言說，要玩就好好玩，玩出水平來。
而施少卿的俱樂部，也被風(fēng)投盯上。比如今年，就有風(fēng)投對他表示，愿意投資3000萬元，必須一年內(nèi)把錢花完。思前想后，施少卿還是拒絕了。他怕風(fēng)投只把教育當(dāng)做快速賺錢的工具，指手畫腳后，反而喪失了他做培訓(xùn)的初衷。
全球掀起STEM教育熱潮
STEM，是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門學(xué)科英文首字母的縮寫。
教育部出臺的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中，也明確指出探索STEAM 教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。
2015年才在上海注冊公司、進(jìn)入機(jī)器人培訓(xùn)領(lǐng)域的張穎，則更了解全球的行業(yè)情況。
張穎從哈佛大學(xué)畢業(yè)后，在一家全球500強(qiáng)企業(yè)一路做到亞太區(qū)一把手。然而幾年前，她辭去了這份高管工作，自己創(chuàng)業(yè)，就是瞄準(zhǔn)了全球STEM教育的興起。
STEM，是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門學(xué)科英文首字母的縮寫。
2006年，美國在其國情咨文中公布《美國競爭力計劃》，提出未來的教育目標(biāo)之一，就是培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)的人才；
2011年，美國推出的新版《美國創(chuàng)新戰(zhàn)略》中，再一次提到STEM教育；
2016年，美國研究所與美國教育部聯(lián)合發(fā)布《教育中的創(chuàng)新愿景》，內(nèi)容就是展望十年后的STEM教育；
……
巧的是，同樣在2016年，教育部出臺的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中，也明確指出探索STEAM教育（增加了一個代表藝術(shù)的“A”）、創(chuàng)客教育等新教育模式。于是一時之間，STEAM成為創(chuàng)新教育的熱門詞匯。
“很多人以為，大概只有中國在舉政府之力，推動‘雙創(chuàng)’。其實不然，美國政府也一樣在使勁推。全球**知名的幾個機(jī)器人大賽，近幾年發(fā)展速度很快，就是得益于美國總統(tǒng)和硅谷企業(yè)直接站臺和‘背書’，不遺余力全力推廣?！睆埛f說。
而她指的就是FIRST系列比賽，也是全美規(guī)模**大、規(guī)格**高的機(jī)器人賽事。如今，F(xiàn)IRST 比賽已經(jīng)在全球鋪開。美國麻省理工學(xué)院，每9名錄取學(xué)生中，就有1人參加過FIRST比賽，可見**對它的重視程度。
2012年，同濟(jì)大學(xué)等國內(nèi)幾所高校，聯(lián)手把FIRST系列中的高中組比賽引入中國，它如今在中國賽區(qū)已經(jīng)舉辦了好幾屆。
全球另一大知名機(jī)器人賽事是VEX機(jī)器人世界錦標(biāo)賽，主辦者主要也是來自美國，協(xié)辦者中不乏全球著名的硅谷企業(yè)，而支持者中還包括美國太空總署（NASA）、亞洲機(jī)器人聯(lián)盟等。
如今，F(xiàn)IRST和VEX已成為全球**的兩大敲門磚。順帶一提，VEX賽事已經(jīng)獲得中國教育部認(rèn)可，成為新高考中大學(xué)可優(yōu)先錄取的項目之一。
不得不承認(rèn)，它們確實是當(dāng)今機(jī)器人比賽中含金量較高的兩項賽事。參加過FIRST和VEX 比賽后，王越也參加過一些我們國內(nèi)企業(yè)舉辦的機(jī)器人賽事，其中有些也得到教育部門認(rèn)可，可以作為優(yōu)先錄取項，不過王越認(rèn)為，和FIRST、VEX相比，國內(nèi)企業(yè)舉辦的比賽還不夠成熟。
創(chuàng)客教育，中國與世界同步
在STEM教育上，中國潛力更大，意識更超前。我們不是在追趕美國，而是和美國站在了同一個起跑線上。
其實早在10多年前，機(jī)器人和創(chuàng)新類比賽就一直存在。但在張穎看來，全球STEM教育如火如荼，還是始于2014年。它得益于兩種技術(shù)的成熟：3D打印和Arduino編程。
過去，想要成為一名創(chuàng)客，成本非常高：設(shè)計的電路想找工廠開模，至少也要花費5000元，一般人玩不起，但現(xiàn)在運用3D打印，只要花費幾十元。過去，機(jī)器人的編程軟件非常復(fù)雜，甚至需要團(tuán)隊協(xié)作，但現(xiàn)在有了Arduino這樣一個“開發(fā)神器”，一個人就能完成所有編程。
如今，全球互聯(lián)網(wǎng)上，開源軟硬件的論壇數(shù)不勝數(shù)。在這些愛好者論壇里，你能找到無窮無盡的資料、別人做好的現(xiàn)成小程序。動手做一件智能機(jī)器，變得前所未有的容易。一個文科生，根據(jù)論壇上的指點，按圖索驥，說不定也能自己動手完成一臺機(jī)器人。
而這一切，不僅惠及創(chuàng)客，更讓創(chuàng)客教育、機(jī)器人比賽變得更容易參與。
在京東、淘寶上搜索，用于教學(xué)的機(jī)器人套件，一臺價格僅售200-600元不等。它是一個小箱子，打開來，里面有各種模塊零件，孩子像搭積木一樣，只要根據(jù)說明書動手組裝，就能漸漸學(xué)會如何搭建一臺機(jī)器人。其中，有針對6歲兒童的簡單套件，也有針對初中生、高中生的復(fù)雜套件，還有一種更高級的套件，創(chuàng)客可以根據(jù)自己的需要編程制作，至于做出來的機(jī)器人究竟會干什么，全看創(chuàng)客自己發(fā)揮。
在機(jī)器人教學(xué)硬件生產(chǎn)領(lǐng)域，比較知名的廠商之一，是位于上海張江的DFRobot公司。他們研發(fā)的“蟲蟲機(jī)器人”，已經(jīng)多次被媒體報道。公司創(chuàng)始人葉琛說，他的愿望是：未來，每個人都可以在家里，**組裝模塊、簡單編程，自己制作一臺合乎心意的智能機(jī)器人。比如切菜機(jī)器人、搬運機(jī)器人、洗碗機(jī)器人、報警機(jī)器人……而從這些教學(xué)套件上看，這些機(jī)器人搭建起來不難。他的愿望，其實離實現(xiàn)的一天已不遙遠(yuǎn)。
葉琛對如今玩機(jī)器人的中國小學(xué)生們贊不絕口，“當(dāng)我懷疑小學(xué)生可能玩不懂各種主板硬件時，事實告訴我，他們玩得很溜。曾有個小學(xué)生用我們的套件做了一個類似中國傳統(tǒng)皮影戲的‘雙槍老太婆’，這個機(jī)器人會自己打鼓。”
當(dāng)初，葉琛放棄了國外研究所的工作，選擇回國創(chuàng)業(yè)，就是因為他看好中國市場。很多人以為，機(jī)器人領(lǐng)域歐美國家比我們超前，但是葉琛認(rèn)為，在STEM教育上，歐美國家實際上也剛起步，中國與世界是同步的。
2008年，國內(nèi)就已經(jīng)有為創(chuàng)客服務(wù)的產(chǎn)品，到了2012年，這股潮流開始向大眾、向?qū)W生普及。在政策的推動下，如今全國已經(jīng)有1000多所學(xué)校開設(shè)了創(chuàng)客教育班，而這個數(shù)據(jù)，隨著新高考改革，未來還會翻好幾倍。
“我覺得在STEM教育上，中國潛力更大，意識更超前。我們不是在追趕美國，而是和美國站在了同一個起跑線上?！比~琛說。
00后有希望成為創(chuàng)新的一代
學(xué)生們?yōu)榱藴?zhǔn)備項目，磨練出了實踐能力、解決問題的能力，而這些能力顯然已不同于以往的應(yīng)試教育。
葉琛的觀點，已經(jīng)得到許多高中老師們的認(rèn)可。
就在本月，酷熱的杭州白馬湖邊正在舉辦第32屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽。從1979年的“全國青少年科技作品展覽”，到如今成為國內(nèi)規(guī)模**大、層次**高、影響**廣的青少年科技競賽活動，大賽已經(jīng)走過30多年。
如今，大賽每年吸引著1000多萬名青少年前來參賽。今年的規(guī)模再超以往：來自全國及全球20多個國家和地區(qū)約1500人參與，主辦方中國科協(xié)共收到3000多個項目，經(jīng)200多名專家初評，共有340項青少年科技創(chuàng)新項目和201項輔導(dǎo)員科技教育創(chuàng)新項目入圍大賽終評。
上海市七寶中學(xué)的帶隊老師高俊說，比起結(jié)果，他們更看中的是參與這個大賽的過程。學(xué)生們?yōu)榱藴?zhǔn)備項目，磨練出了實踐能力、解決問題的能力，而這些能力顯然已不同于以往的應(yīng)試教育。
新高考政策出臺后，一些高中老師有一種模糊的感覺：以后的學(xué)生，單純想以裸考分?jǐn)?shù)考上國內(nèi)**，估計會更難。帶領(lǐng)學(xué)生參加各種各樣的比賽，未來似乎會成為中學(xué)的常態(tài)。
而這類STEM比賽，已經(jīng)不同于可以刷題的奧數(shù)，它沒有題目好刷，也沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，就連命題本身，都需要學(xué)生自己去提出、去發(fā)現(xiàn)。比如，在全國青少年科技創(chuàng)新大賽的答辯環(huán)節(jié)，專家需要對學(xué)生進(jìn)行面試，就項目提出各種刁鉆的問題。學(xué)生必須獨自面對、臨場應(yīng)變。那是真正考察學(xué)生的綜合素養(yǎng)，補(bǔ)課也補(bǔ)不了。
如果有人留心就會發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)多所大學(xué)的招生網(wǎng)站上，已經(jīng)或明或暗地寫著，希望全國青少年科技創(chuàng)新大賽的獲獎?wù)咔皝韴罂紝W(xué)校。有些**招生網(wǎng)頁上則寫明，這一類STEM比賽的獲獎中學(xué)生，可以報名參加該校的暑期夏令營或?qū)嶒灠?。國?nèi)高校預(yù)先招攬人才的企圖不言自明。
“大學(xué)的招生傾向、新高考的導(dǎo)向已經(jīng)非常明顯。00后說不定很有希望成為具有創(chuàng)新能力的一代。”一名培訓(xùn)老師說，“衡水中學(xué)的模式，在大城市未來會越走越艱難?！?
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