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第九章 活动理论视角下机器人项目中博物馆合作关系的考察 工具挑战与涌现的学习机会（第2页）

马里：这些机器人能移动每一个夹钳的侧面来把球放到两个不同的地方去吗？

教育工作者：这个夹钳可以前后移动，可以向左转向右转，因此，是的，它可以。

马里：哦，它们还可以向左转向右转，好，太了不起了。

教育工作者：它们可以往这儿走往那儿走。

马里：因为我算过了，否则，它们只能拿住一个球，而且只能是沿着同一边走动，如果它太复杂了的话，就不能把两个球来回传来传去，你知道的。

教育工作者：我想知道的是，夹钳要怎样才能把球传到这里来（指着斜坡），因为即使我们把它好好地放在斜坡的这个地方（朝着螺旋结构的方向移动），夹钳要是不够高，也没有办法让球在它上面移动。

马里：但是……

教育工作者：如果它不得不比斜坡低的话，就做不到这一点。

马里：哦，我明白了，我原来以为只要把它放在这里就行了，球自动就会滚动，因为它还是有点往那里倾斜，但你说的对，我们得把那个东西（指螺旋结构的一部分）移开。

马里和她在河滨小学的学生已经进行了规划，让其中一个机器人同时传两个球，每只手里一个。但是，就像与来自科学中心的教育工作者进行的对话所显示的那样，真正必须要重新考虑的不是怎么传两个球的问题，而是机器人自身的设计及其运动的轨迹。在他们已经建造好了的建筑物里，其中有一个太高了，因此需要进行调整，只有这样才能让机器人把球放到正确的位置上。这段对话表明如何让机器人的运动轨迹与建筑物实现良好的衔接在设计上具有很大的复杂性。

对机器人的运动轨迹以及城市与机器人之间的故事情节进行设计是非常复杂的。在这两个学校里，像这样的规划都是以团队形式进行的，要么就是经过了全班全体人员的讨论。有一个这样的讨论最早是由马里率先启动的，讨论的话题是如何根据建筑物的实际部件来模拟球运动的轨迹，他们一直在努力把对这个问题的讨论与他们的规划结合在一起。

马里：（马里模拟着斜坡的倾斜程度，要用一块纸板把这个斜坡粘在楼房上，见图9-1）我们不能把它放得太陡峭了，不然的话，球控制不住，会直接掉下去的，所以我们可能应该像这样子来放。然后，接下来球会落在地面上，那么接下来我们需要做什么呢？我们有什么办法让它离开那里呢？用机器人，这是你的，它叫什么名字？

学生：机器人二号，它可以动来动去。

马里：不管它能不能动，反正它在这边有一个探测器，这样我们就可以让它移动与转弯，但我们要说的是，由于球落在了地面上，因此我们可能应该弄一个小的侧壁放在这段倾斜的木头上，这样球在往下滚动的时候就不会掉落下来了，然后我们再放一个机器人在这个地方，这个机器人会把球往上推，但我们设定的高度不能超过50厘米，既然我们已经量过了这里的高度（第一个建筑物），所以现在我们不能弄得比50厘米还高。现在我们必须要决定接下来做什么，我们还需要哪些别的建筑物，我们想用什么样的机器人，下一步要干什么？

学生：这是一个小的建筑物，我们想把球放在这个建筑物里的地面上。

马里：是吗？

学生：我们可以把它做成车库，让机器人从里面出来，然后用一个探测范围更广的探测器把球捡起来，接着把它往上推。

马里：很好！（她回到布告板那里，在上面加了一些内容）好了，这个就是车库，我在上面写了一个“G”，那么接下来，需要的是一个盒子，这个盒子要是开口的，而且还要把一个机器人放在这里面，好主意！（图9-3）

图9-3在确定球的运动轨迹

需要注意的是，对球的运动轨迹的确定也是以合作方式进行的，马里对球的运动轨迹进行了模拟与追踪，学生们则为下一步要做的工作提供了想法。正是通过这样的一种头脑风暴过程，故事情节才随着时间的推移而不断展开，学生之前制订了详尽的计划，绘制了各种潜在的运动轨迹，现在这些工作都在这一过程中发挥了指引作用（图9-3）。在设计过程中会遇到各种各样的挑战，在河滨小学还有一个这样的例子，学生们在遇到与球的运动轨迹相关的问题时，想对自己之前制订的计划进行修改与调整，这时候在这个学校里为项目提供支持的工作人员（助理）对他们的某些做法提出了反对意见：

学生：这儿我们应该要考虑一下，我们需要在这里放上点什么，这里可能需要放一面墙。

助理：什么样的墙？

学生：呃，就是“爱宝”能过去的墙。墙就放在这前面……

助理：哦，把墙放在我们的城市与“爱宝”之间，那它应该放在这儿。但我们觉得有个问题，手臂和曲棍球杆都在这个地方，那谁来推球呢？或者球自己就这样滚动起来了？

学生：没事，就是这样的，它就是自己滚动起来的。

助理：哦，但这个地方，我们之前并没有想过要放一个滑梯呀。

学生：什么？

助理：你没有在这里规划一个滑梯，在你们组里，你曾经说过要放一个网，就是放在这个地方的。

学生：什么？

助理：吊车把这个网吊起来，升高，然后把它给“爱宝”。这是个不错的主意。

学生：是不错，但现在，这个球，这个球，它不管怎么样，都得落到这个网里，这样就不得不配一个滑梯。在这个地方，放高一点，这样就可以给它一个大点的速度，然后它就会像这样滑下去。

助理：你之前并没有说要在这里安一个滑梯呀。你是说要把它用胶水粘在这个圆圈上。如果这样的话，当球从圆圈里出来时，它会刚好落进网里。这样一来，在圆圈的四周都要用胶水粘上滑梯，这非常重要，因为只有这样，球才能刚好落进网里。是不是这样？这是一个星期之前我们在规划球的运行轨迹时你做出的决定，还记不记得？

尽管团队先前已经制订了规划，而且这个规划现在也的确能够在他们建造为机器人提供支持的各种建筑物时提供指引，但在进行具体设计时，还是得有人提醒他们注意细节。这些学生已经忘记了网的事情，球必须得先落到这个网里，然后吊车机器人才开始工作，把这个网搬运起来，然后才能不断朝着横在城市与狗窝之间的那面墙前进，把球传给“爱宝”，然后“爱宝”要做的就是把球放到墙的另一边。由于建筑物存在着某种程度的倾斜，因此学生进一步提出了让球滑着落进网里这种想法，这样可以促进球的运动，但一开始的规划却不是这样的。助理人员坚持他们还是要按照当初的规划来进行，认为如果所有的小组都像他们一样，不断改变自己的规划，那一切都会乱套。

对机器人进行编程也是一个不断解决问题并做出相应调整的过程，而且还需要特别的耐心。接下来摘录的这段对话展现的就是小组成员如何进行微调的，在微调过程中，来自科学中心的教育工作者发挥了中介支持的作用。计算机屏幕通过投影在前面被投放了出来，小组成员大家一起来商量怎么解决遇到的问题，这样一来，每个人在这一过程中都可以体验编程的步骤以及其间做出的改变。