一窝蜂的机器人比赛如何解?乐高机器人大赛初探

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曾经数学竞赛让人趋之若鹜,如今少儿机器人比赛被火热追捧的程度绝对不亚于数学竞赛。一窝蜂的结果就是盲目投入,正如两个月前,在儿子同学妈妈的一呼之下,全家总动员报名参加今年的乐高机器人大赛FIRST LEGO LEAGUE四年级至八年级组。

不得不说,乐高的坑很大,机器人的水很深,所以乐高+机器人的组合,让我们这两个月的初试水呛了不少回。了解了不多不少,用一点点理性和大家分享乐高机器人和其他机器人比赛的浅显心得和基本资讯。

先说一句,乐高机器人大赛,我很喜欢!

我是文科妈,先说感性

我是靠码字生存的纯文科生,自然而然地以为机器人大赛,我爱莫能助。在油管YouTube上,看过往乐高机器人大赛视频中,那些孩子神奇地用机器人在150秒(2分半)的时间里,完成十几个挑战,除了张大嘴巴惊叹外,就开始谋(huan)划(xiang)自己娃团队的机器人该如何合理走步,在以秒计算的时限内完成尽可能多的挑战。

其实,是我想太多了。在一个月前的地方FIRST组织关于乐高机器人大赛说明会上,我们知道了,差不多只要完成3个挑战,地方赛的机器人部分就算基本过关。那这个乐高机器人入门级,也是参加人数最大的比赛,到底比什么呢?

比的是软、硬双重实力

甚至可以说,软实力更关键!

真正的重头戏是对现实问题的理解和解决方案。以今年(2019年赛季)的“Into Orbit”宇宙探索主题为例,现实问题挑战是:参赛团队确定一个在长时间宇宙探索过程中,人类面临的一个生理或社会问题,并提出解决方案。

要完成这个挑战,首先要求孩子们去了解到底存在什么样的生理或社会问题,是否存在解决方案,当前的解决方案有何利弊,自己的方案又是什么?这是一个寻找相关资料,整理比较分析资料,然后找到问题和解决问题的过程。这和机器人本身几乎没有关联度,但只有借由这个过程,孩子才能对要求机器人完成的15项挑战任务产生感性的认知;才会让“飞船载荷”、“宇宙漫步”、“逃离速度”、“流星体偏转”……这些艰涩名词概念,对孩子而言,变得有意义。

团队研究完成之后,还要通过书面(展示板)和口头(参赛组介绍)的形式,向裁判团展示,裁判团还会提出问题。同样的书面和口头展示,也需要在机器人环节完成,向裁判团阐述机器人结构、制动、逻辑、程序设计写等等。从某种意义上而言,机器人完成挑战任务,如书面和口头一样,只是展示所有研究和设计成果的一种形式。

这个由2-3名成人组成的裁判团在机器人完成挑战的时候,会在挑战台周围观察。他们不仅记录挑战项目完成得分、犯规扣分,还要观察的一个重要方面就是参赛团队在言行互动中体现的合作精神。除了裁判观察评定,还有专门考验合作的环节。在说明会上,我们听到的一个例子是:在一个桌上,中间竖一块挡板,一边是一个搭建完成的乐高结构,另一边是乐高积木,团队分成两组,一组负责描述乐高结构,另一个组则根据描述即兴搭建,之后比较两组乐高结构。

至此,我才恍然大悟,虽然大家都叫这个比赛为“乐高机器人大赛”,但其实关键不在机器人,而是回归到人本身,让孩子学会科学和人文的双维度思考,习惯书面、口头、演示多形式的表达沟通,领悟默契高效的团队合作

所以,我喜欢乐高机器人比赛,最享受的是这个备赛过程。

我是现实妈,说说含金量

1

从享受过程到回归现实,单就乐高机器人大赛而言,绝对是一项费事费力费钱的“大”项目。它的含金量到底有多少,值不值得孩子参加?的确也是我们作为父母需要思考的问题。暂且不论钱财的投入,备赛期间每周一至两次,每次两三小时的小组准备,这课外时间上的投入,就是对我家四年级娃而言,都是不小的挑战。此外,对父母而言,如果承担指导教练的角色,时间和精力的投入可见一斑;即使是外聘教练,仍然需要父母发挥相当比重的作用,特别是低年龄组阶段的比赛。

2

投入大,那产出呢?无论在中美,机器人大赛到目前为止并没有列入高考或是升学的必需范畴内。

在中国,指望机器人比赛加分肯定不现实,最多就是有些学校在自主招生时提及的“科技创新潜能”之类的要求;

在美国,有过说法称麻省理工学院的学生里,每9个就有1个参加过FIRST比赛;

在FIRST系列赛事最高级别的FIRST机器人竞赛(FIRST ROBTICS COMPETITION)现场,会有世界名校、名企来寻觅人才。但和其他所有竞赛一样,想要在比赛中被另眼相看,那就要拿到吸引目光、闪光灯的名次,每场比赛也就那么凤毛麟角几个。

3

再从另一个现实角度来看,即全世界都在崇拜人工智能,推广编程从娃娃抓起的背景下,机器人比赛能带来什么?首先必须认清编程只是机器人的一部分,机器人比赛不能代替编程学习。或者说,机器人比赛和设计游戏软件一样,只是编程学习的一种应用方式。所以,有一种观念认为应该把关注度和精力放在让孩子从小接受系统性编程教育,能培养核心的逻辑、算法、语法和结构,全面系统开发锻炼孩子的思维能力,将来的应用更广泛,就业机会也更多。

所以,这个含金量问题,可能还是一个青菜萝卜各有所好的问题。以目前初试水的情况来看,我觉得乐高机器人大赛所提供的平台、机制和对软、硬实力的双重要求,符合我目前对孩子教育的期许,而它系列赛事的设计也让我看到了持续坚持的方向。

我是抠门妈,再说省钱

不管孩子几岁,只要玩过乐高,就知道乐高绝对是一个烧钱的大坑。我家快10岁的老大是男孩,从小迷乐高的“城市系列”,家中堆积不少;到了老二快6岁的女孩,也迷乐高,迷什么?想必大家都猜得到,乐高“好朋友系列”和“迪斯尼系列”,又是入手了一套有一套。

这两个月,我后悔了,自责了。FIRST系列赛事中乐高机器人大赛,其实从四、五岁就可以开始引导参与,叫FIRST LEGO LEAGUE JR.,以合作、展示、参与为主,也是很有意思的。如果你有带孩子参与FIRST系列机器人大赛的想法,以下这些我用钱买来的建议,供你参考。

值得入手的乐高系列

1

经典Classic系列,也就是散装的乐高积木:属于百搭款,比赛抑或平时自由搭建都可以用到。

2

机械Technic系列:可以满足孩子搭主题系列的兴趣,零部件也可用作乐高机器人比赛,因为机械系列有很多齿轮、、横梁、轴承、栓等等。

3

机器人系列:建议直接走教育版Education,不要买零售家庭版。

4

低龄儿童款:教育版为LEGO EDUCATION WEDO 2.0 CORE SET 45300,相对应的零售家庭版为LEGO BOOST 17101

5

MINDSTORM款:教育版为LEGO MINDSTORM EV3 CORE SET 45544(拓展包为45560),相对应的零售家庭版为LEGO MINDSTORM EV3 31313

《The LEGO Ideas Book》

《LEGO Awesome Ideas》

如果按照上面的套路来买,孩子可能不太会搭,这里也推荐基本乐高搭建的指导书籍。

DK出品的两本乐高积木搭建创意书:

《The LEGO Ideas Book》

《LEGO Awesome Ideas》

日本乐高大师Yoshihito Isogawa的系列书都不错:

《The LEGO Power Function Idea Book, Volumn 1: Machines and Mechanisms》

《The LEGO Power Function Idea Book, Volumn 2: Cars and Contraptions》

《The LEGO MINDSTROM EV3 Idea Book》

初试水两个月的成果都在这里了,希望大家Have Fun!等完成2019年赛季的比赛,我再来分享更多。

关于各种机器人大赛

FIRST系列机器人比赛

旗下有四类竞赛:

FLL Junior适合幼儿园至小学三年级,

FLL小学四年级到八年级,

FIRST TECH CHALLENGE为七年级至12年级,

FRC为九年级至12年级

每年八、九月份,FIRST向全球参赛队伍公布年度挑战项目,前两个级别的孩子们使用LEGO MINDSTORMS 产品和积木参与比赛,后两个级别没有限制。

官网:

https://www.firstinspires.org/

除了FIRST系列外,还有使用VEX机器人套件的VEX和使用氪系列机器人的WRO。

VEX机器人世界竞标赛

这是由美国的机器人教育及竞赛基金会发起的机器人项目,常年得到NASA、哥伦比亚大学等政府、高校、企业的赞助和协办。VEX机器人比赛已经被吉尼斯认证为全球参加人数最多的机器人赛事。它也是根据年龄分阶段赛事的。其中,VEX IQ挑战赛是面向8-14岁小学、中学生开展的,常常被拿来与FIRST系列的FLL比赛做比较。VEX EDR则是针对11-18岁的初中和高中学生所举办的机器人项目。

官网:https://www.roboticseducation.org/competition-teams/vex-robotics-competition/

WRO

“国际奥林匹克机器人大赛”(WRO, World Robot Olympiad)是一项基于实践教育为基础,科学、技术和数学等STEM教育多学科、多元素融合的赛事,竞赛项目包括常规赛、创意赛、足球赛等,能有效地把现代化的科学概念引入到校园里的科技教育活动中。

官网:https://wro-association.org/home/

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编辑:Winnie Chen

图片来源: 网络 Internet,版权归原作者

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