智能機(jī)器人校本課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施課題主體報(bào)告

1、“智能機(jī)器人”校本課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施研究 （主體報(bào)告） 一、課題研究的背景和價(jià)值 智能機(jī)器人是信息技術(shù)發(fā)展的前沿領(lǐng)域， 是一門(mén)具有高度綜合滲透性、 前瞻 未來(lái)性、創(chuàng)新實(shí)踐性的學(xué)科，蘊(yùn)涵著極其豐富的教育資源。 把機(jī)器人教育引入中小學(xué)， 不僅有利于信息技術(shù)教育的發(fā)展； 有利于我們探 索教育改革和人才培養(yǎng)的新途徑、 新方法； 有利于高素質(zhì)人才的培養(yǎng)； 同時(shí)將推 動(dòng)我國(guó)智能機(jī)器人知識(shí)和技術(shù)的普及。 學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)的過(guò)程中能綜合 的了解到諸多領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)， 并親身接觸和體驗(yàn)現(xiàn)代高新技術(shù)， 可以激發(fā)他們 愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的濃厚興趣， 使他們?cè)讷@得科技知識(shí)和實(shí)踐能力的同時(shí)， 激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)和

2、創(chuàng)造發(fā)明的潛能，提高他們的綜合素質(zhì)。 我校在市區(qū)教育裝備中心及學(xué)校的大力支持下，于 2004 年 3 月成立機(jī)器人 工作室，經(jīng)過(guò)這幾年的改進(jìn)和提高，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有智能機(jī)器人近50 套，專(zhuān)業(yè)鋪導(dǎo) 教師 3 名。在這段時(shí)間里，我們參加了市、省、全國(guó)各類(lèi)比賽，也取得了比較好 的成績(jī)。如：全國(guó)第五屆青少年機(jī)器人競(jìng)賽小學(xué)組足球亞軍、 浙江省第四屆青少 年機(jī)器人競(jìng)賽小學(xué)組創(chuàng)意一等獎(jiǎng)等榮譽(yù)。 2006年 1 月被評(píng)為首批“全國(guó)中小學(xué) 機(jī)器人教學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)?！?。 2006學(xué)年在各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的重視下 , 我校在六年級(jí)進(jìn)行了課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)， 在此過(guò) 程中不斷反思不斷改革，一學(xué)年的實(shí)驗(yàn)效果較好。 2007 學(xué)年，六年級(jí)機(jī)器人課

3、 堂教學(xué)全面鋪開(kāi)，每周一節(jié)機(jī)器人課，學(xué)生積極性都非常高漲。 在我們不斷進(jìn)步， 機(jī)器人教學(xué)全面鋪開(kāi)的同時(shí)， 我們同樣遇到了非常多的問(wèn) 題，如教材的開(kāi)發(fā)，教學(xué)模式的探索，評(píng)價(jià)體系的建立， 機(jī)器人器材的合理分配， 管理等。因此提出“智能機(jī)器人”校本課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施研究這一課題，希望 以課題為引領(lǐng)， 有計(jì)劃， 有目的的對(duì)前期的工作進(jìn)行梳理總結(jié)， 并對(duì)產(chǎn)生的新問(wèn) 題，新想法進(jìn)行探究， 以期開(kāi)發(fā)出面向全體學(xué)生， 可操作性強(qiáng)， 績(jī)效性高的 “智 能機(jī)器人” 校本課程。我們希望通過(guò)本課題的研究， 把學(xué)校教育和科技教育有機(jī) 的聯(lián)系起來(lái)， 結(jié)合本校的教育資源和教育特色， 進(jìn)一步校本課程資源， 落實(shí)學(xué)校 課程改革，

4、同時(shí)進(jìn)一步研究和推進(jìn)校本課程實(shí)施， 讓機(jī)器人教育給信息技術(shù)基礎(chǔ) 教育帶來(lái)新的活力，使智能機(jī)器人會(huì)成為青少年能力、素質(zhì)培養(yǎng)的智能平臺(tái)。 二、國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述或研究現(xiàn)狀 最近幾年，在全國(guó)范圍內(nèi)， 許多中小學(xué)都把電腦機(jī)器人活動(dòng)引入到課堂教 學(xué)當(dāng)中，使神奇的機(jī)器人走向?qū)W生的學(xué)習(xí)生活。 作為一種全新的教學(xué)內(nèi)容， 很多 教師都在探索如何進(jìn)行電腦機(jī)器人教學(xué)， 才能使這種跨學(xué)科、 高操作性、 極具挑 戰(zhàn)性的內(nèi)容， 真正適合學(xué)生綜合創(chuàng)新活動(dòng)的需要， 提高學(xué)生的動(dòng)手能力、 編程能 力、創(chuàng)造能力和團(tuán)隊(duì)精神， 使他們?cè)诜e極的學(xué)習(xí)興趣中不斷探索和研究， 實(shí)現(xiàn)自 己的新創(chuàng)意、新設(shè)想和新設(shè)計(jì)。 而國(guó)外進(jìn)行智能機(jī)器人教學(xué)研究的

5、主要是一些大 學(xué)的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室和一些培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，如美國(guó)麻省理工學(xué)院的 LIST VISUAL ARTS CENTERMEDIA LABORATOR和波 士頓的 CEEO( Center for Engineering Educational Outreach)中心，前者是研究機(jī)器人課程設(shè)置和傳感器研發(fā)的機(jī)構(gòu)， 后者是研究機(jī)器人培訓(xùn)課程的機(jī)構(gòu)， 而兩者都有大學(xué)背景， 所面向的都是部分有 興趣的學(xué)生， 重點(diǎn)是培訓(xùn)， 在中小學(xué)進(jìn)行機(jī)器人課程相關(guān)研究的信息暫沒(méi)有更多 的相關(guān)資料。 三、課題的界定 智能機(jī)器人課程：智能機(jī)器課程，是一門(mén)綜合多種學(xué)科知識(shí)和技能的課程， 學(xué)生們通過(guò)計(jì)算機(jī)編程， 工程設(shè)計(jì)， 動(dòng)手

6、制作與技術(shù)構(gòu)建， 結(jié)合學(xué)生們的日常觀 察、積累，去尋求自己最完美的解決方案 , 發(fā)展自己的創(chuàng)造力。它符合“教育要 面向世界，面向未來(lái)，面向現(xiàn)代化”的指示精神。面對(duì)科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，國(guó)際 競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的態(tài)勢(shì)， 校本課程：指由學(xué)校、教師、學(xué)生根據(jù)本校實(shí)際、地方特色、學(xué)生的興趣愛(ài) 好開(kāi)發(fā)編制選用的課程?！爸悄軝C(jī)器人課程” 對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力、 空間想象能力、 創(chuàng)造性思維， 分析問(wèn)題、 解決問(wèn)題的能力的培養(yǎng)有獨(dú)特的作用， 同時(shí)智能機(jī)器人 涉及到信息技術(shù)的多個(gè)領(lǐng)域，它融合了機(jī)械、電子、傳感器、計(jì)算機(jī)軟件硬件、 材料、人工智能等多種先進(jìn)技術(shù)。沒(méi)有一種技術(shù)平臺(tái)比智能機(jī)器人更具綜合性。 四、研究?jī)?nèi)容： (一)思

7、辨性成果 1. 智能機(jī)器人開(kāi)發(fā)與實(shí)施校本課程的教育價(jià)值 通過(guò)對(duì)機(jī)器人校本課程的研究與實(shí)施， 使我們從實(shí)踐中體會(huì)、 思辨機(jī)器人課 程的教育價(jià)值， 也使我們充分的認(rèn)識(shí)到了機(jī)器人校本課程的教育價(jià)值， 從而使我 們進(jìn)一步的堅(jiān)定了長(zhǎng)期進(jìn)行機(jī)器人校本課程研究與實(shí)施的信心。 教育部早在 2003 年頒布的技術(shù)課標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）中已經(jīng)把“人工智能初步” 列入信息技術(shù)課的教學(xué)模塊中， 把“簡(jiǎn)易機(jī)器人制作” 列入通用技術(shù)課的教學(xué)模 塊中。 （1）中小學(xué)的信息技術(shù)課真的要消亡了，要取消了嗎？ 有人說(shuō)中小學(xué)的信息技術(shù)課要消亡了， 要取消了。原因是中小學(xué)各個(gè)學(xué)科都 已經(jīng)在運(yùn)用電腦和網(wǎng)絡(luò)了。 我以為這種論點(diǎn)未免過(guò)于偏頗了其實(shí)

8、， 被整合的正是 原來(lái)不屬于信息技術(shù)課本身范疇的， 屬于信息技術(shù)課越俎代庖的內(nèi)容而信息技術(shù) 課程本身的內(nèi)容是不可能被其他課程整合掉的。 思考：整合之后的信息技術(shù)課應(yīng) 該學(xué)點(diǎn)什么？ （2）智能機(jī)器人技術(shù)的綜合性 中國(guó)工程院院長(zhǎng)宋健指出：“機(jī)器人學(xué)的進(jìn)步和應(yīng)用是 20 世紀(jì)自動(dòng)控制最有 說(shuō)服力的成就，是當(dāng)代最高意義上的自動(dòng)化” 。機(jī)器人技術(shù)綜合了多學(xué)科的發(fā)展 成果，代表了高技術(shù)的發(fā)展前沿， 它在人類(lèi)生活應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大正引起國(guó)際 上重新認(rèn)識(shí)機(jī)器人技術(shù)的作用和影響。 智能機(jī)器人涉及到信息技術(shù)的多個(gè)領(lǐng)域，它融合了機(jī)械、電子、傳感器、計(jì) 算機(jī)軟件硬件、 材料、人工智能等多種先進(jìn)技術(shù)。 沒(méi)有一種技術(shù)平臺(tái)

9、比智能機(jī)器 人具有如此的綜合性。引進(jìn)智能機(jī)器人的教學(xué)必將給信息技術(shù)課程增添新的活 力，智能機(jī)器人會(huì)成為培養(yǎng)中小學(xué)生綜合能力、信息素養(yǎng)的優(yōu)秀平臺(tái)。 （3）智能機(jī)器人校本課程是對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課程內(nèi)容的補(bǔ)充 信息技術(shù)課程的一個(gè)重要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)， 主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)信息 的獲取、加工、管理、傳播的技術(shù)。但目前的中小學(xué)信息技術(shù)課程教材中對(duì)信息 的獲取部分的介紹大多數(shù)還停留在如何從網(wǎng)絡(luò)獲取信息。因特網(wǎng)只是文字信息、 圖像聲音、視頻信息的獲取，而現(xiàn)實(shí)生活中還有更大量的信息是從網(wǎng)上得不到的。 例如，溫度、壓力、污染、亮度等等。我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)教學(xué)中過(guò)分地強(qiáng)調(diào)了從網(wǎng) 上獲取信息，而忽略了獲取另一類(lèi)的信息

10、而機(jī)器人的行為正好是感知外部信息， 然后經(jīng)過(guò)分析判斷， 做出反饋或決策的過(guò)程。 這一過(guò)程比單純的文字信息、 圖像 信息的獲取加工要復(fù)雜的多，涉及到傳感器的知識(shí)、機(jī)械知識(shí)、電子知識(shí)、編程 知識(shí)等。 （4）智能機(jī)器人作為信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容之一的作用 使學(xué)生了解智能機(jī)器人這個(gè)信息技術(shù)前沿領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用狀況， 了解智能 機(jī)器人的概念和工作方式， 破除中小學(xué)生對(duì)智能機(jī)器人的神秘感， 為進(jìn)一步學(xué)習(xí) 智能機(jī)器人技術(shù)的有關(guān)知識(shí)打下基礎(chǔ)。 使學(xué)生掌握為一種智能機(jī)器人下載程序的方法， 了解智能機(jī)器人的傳感器和 驅(qū)動(dòng)裝置的作用。 理解體會(huì)程序是智能機(jī)器人的靈魂， 了解體會(huì)智能機(jī)器人是怎 樣在人的指揮下工作的。 學(xué)習(xí)

11、為一種智能機(jī)器人編寫(xiě)程序， 通過(guò)為機(jī)器人編寫(xiě)程 序?qū)W到科學(xué)而高效的思維方式， 提高規(guī)劃能力， 提高學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題 的能力。 通過(guò)完成項(xiàng)目任務(wù)和比賽項(xiàng)目， 使學(xué)生在為機(jī)器人擴(kuò)充功能的過(guò)程中學(xué)習(xí)有 關(guān)數(shù)字電路方面的知識(shí)， 在組裝擴(kuò)展機(jī)器人的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、 協(xié)作 能力和創(chuàng)造能力。 （5）智能機(jī)器人是培養(yǎng)中小學(xué)生綜合能力的優(yōu)秀平臺(tái) 為智能機(jī)器人的行為編寫(xiě)相應(yīng)的程序是以智能機(jī)器人為平臺(tái)的學(xué)習(xí)內(nèi)容之 一，在編寫(xiě)程序的過(guò)程中， 學(xué)生不僅要了解智能機(jī)器人的功能、 結(jié)構(gòu)和工作原理， 還要了解各種傳感器的功能， 并通過(guò)編寫(xiě)程序來(lái)控制各種傳感器， 使機(jī)器人感知 外界的環(huán)境信息， 并對(duì)感知到的信

12、息做出決策和響應(yīng)， 以使機(jī)器人能夠完成規(guī)定 的任務(wù)。 學(xué)習(xí)為機(jī)器人編程序的過(guò)程是學(xué)生賦予機(jī)器人移動(dòng)、轉(zhuǎn)彎、避障、避碰、說(shuō) 話、聽(tīng)話、觀察等人類(lèi)行為功能的過(guò)程。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)常會(huì)感受到失 敗的強(qiáng)烈遺憾和成功的巨大喜悅， 對(duì)遺憾和喜悅的感受必然形成學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興 趣。 （二）實(shí)踐性成果 1. 成立了完善的機(jī)器人校本課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施組織。 智能機(jī)器人校本課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施 課題，得到學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的高度重視， 由校 長(zhǎng)室總體規(guī)劃，教導(dǎo)處、信息技術(shù)中心、大隊(duì)部、教科室統(tǒng)一管理，也是學(xué)校校 本課程開(kāi)發(fā)中心的一個(gè)分支機(jī)構(gòu)， 由專(zhuān)任教師負(fù)責(zé)管理， 下屬各學(xué)科機(jī)器人指導(dǎo) 老師。 整體教師結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)優(yōu)秀的梯隊(duì)狀態(tài)，

13、讓機(jī)器人課堂教學(xué)深入、 順利、高效推 進(jìn)：既有專(zhuān)職機(jī)器人輔導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)更有優(yōu)秀學(xué)科協(xié)作輔導(dǎo)團(tuán)隊(duì)， 整個(gè)團(tuán)隊(duì)富有朝 氣、充滿干勁，也為機(jī)器人活動(dòng)充滿活力。 高級(jí)機(jī)器人輔導(dǎo)教師（陸志剛、沈李琴、李娟燕、吳建偉）屬于機(jī)器人推進(jìn) 的第一梯隊(duì)， 這部分輔導(dǎo)教師不單是課堂教學(xué)的探索實(shí)踐者， 更是機(jī)器人實(shí)踐理 論的研究推動(dòng)者：校本教材的開(kāi)發(fā)，機(jī)器人器材的合理配備，課堂教學(xué)的評(píng)價(jià)體 系都在這一梯隊(duì)不斷創(chuàng)新、不斷提升。 中級(jí)機(jī)器人輔導(dǎo)教師（錢(qián)仙峰、曹駿、沈華、張麗娜、錢(qián)慧瑜、李張宇）這 一梯隊(duì)雖然不在信息技術(shù)學(xué)科第一線，但是他們是機(jī)器人實(shí)踐的一線體驗(yàn)者，也 是學(xué)校機(jī)器人課堂教學(xué)推進(jìn)的有效監(jiān)督崗， 他們從不同學(xué)科的

14、角度對(duì)機(jī)器人課堂 教學(xué)進(jìn)行審視監(jiān)督，讓機(jī)器人課堂教學(xué)更加具有可操作性。 學(xué)校行政部門(mén)有效領(lǐng)導(dǎo)（校長(zhǎng)室、教科室、教導(dǎo)處、信息技術(shù)中心、大隊(duì)部、 課程開(kāi)發(fā)部）這是機(jī)器人課堂教學(xué)得以高效推進(jìn)的行政保障：教研活動(dòng)的開(kāi)展， 學(xué)生競(jìng)賽的舉辦，教材開(kāi)發(fā)，論文、案例撰寫(xiě)，課題研究的推進(jìn)，機(jī)器人課堂實(shí) 踐的落實(shí)都需要這些部門(mén)的高度支持。 培訓(xùn)部 宣傳部 竟賽部 技術(shù)部 （智能機(jī)裾人 f智能機(jī)器入 社團(tuán)括動(dòng)補(bǔ)導(dǎo) 機(jī)器人校水課 救科室 （智龍機(jī)器人 課題開(kāi)展指導(dǎo)） 大隊(duì)部 （開(kāi)脛智陀機(jī) 胖人方面的大 器人工作室開(kāi) 莊提供硬件保 機(jī)器人校本課 得開(kāi)發(fā)領(lǐng)導(dǎo)小 2. 打造了厚積薄發(fā)的校本機(jī)器人課程活動(dòng)環(huán)境 （1）軟環(huán)境打

15、造： 嘉興市實(shí)驗(yàn)小學(xué)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室成立于 2004年3月，經(jīng)過(guò)這幾年的改進(jìn)和提 高，我們正慢慢走向成熟，無(wú)論是課堂教學(xué)還是興趣小組活動(dòng)， 無(wú)論是常規(guī)學(xué)員 培訓(xùn)還是競(jìng)賽選手集訓(xùn)都有自己的特色。在這段時(shí)間里，我們參加了市、省、全 國(guó)各類(lèi)比賽，也取得了比較好的成績(jī)。2006年1月被評(píng)為首批“全國(guó)中小學(xué)機(jī) 器人教學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)?！?。2007學(xué)年，六年級(jí)機(jī)器人課堂教學(xué)全面鋪開(kāi)，每周一節(jié)機(jī)器人課，學(xué)生積極性都非常高漲。2008年智能機(jī)器人校本課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施 研究課題立項(xiàng)，并開(kāi)始實(shí)施，首先進(jìn)行了機(jī)器人仿真平臺(tái)的探索使用取行了非 常不錯(cuò)的成項(xiàng)，2009學(xué)年?yáng)|西校區(qū)聯(lián)合推廣，2010學(xué)年正紅紅火火走向縱深。 在實(shí)驗(yàn)室里

16、，每天中午的自由創(chuàng)作實(shí)踐，學(xué)生更是樂(lè)此不彼，實(shí)驗(yàn)室里總是人頭 顫動(dòng)：積木搭建一般是三四年級(jí)學(xué)生的最?lèi)?ài)，程序設(shè)計(jì)創(chuàng)作是五六年級(jí)的強(qiáng)項(xiàng) 時(shí)間階段 事項(xiàng) 機(jī)器人工作室 課堂教學(xué) 對(duì)校外推廣 2004 年 機(jī)器人工作室 成立 20人 無(wú) 2006 年 全國(guó)中小學(xué)機(jī) 器人教學(xué)實(shí)驗(yàn) 學(xué)校、六年級(jí) 班級(jí)機(jī)器人教 學(xué)試點(diǎn) 30人 2個(gè)教學(xué)班 兄弟學(xué)校參觀、 學(xué)習(xí) 2007 年 六年級(jí)機(jī)器人 課堂教學(xué)全面 鋪開(kāi) 40人 8個(gè)教學(xué)班 兄弟學(xué)校參觀、 學(xué)習(xí) 2008 年 智能機(jī)器人 校本課程開(kāi)發(fā) 與實(shí)施研究 課題立項(xiàng) 40人 8個(gè)教學(xué)班 兄弟學(xué)校參觀、 學(xué)習(xí)。對(duì)外進(jìn)行 講座、交流 2009 年 課題進(jìn)一步實(shí) 施、形

17、成了初 步的機(jī)器人校 本課程活動(dòng)體 系 100 9 全市仿真機(jī)器 教學(xué)活動(dòng)在我 校進(jìn)行。我校三 位老師進(jìn)行了 機(jī)器人課程教 學(xué)展示課。 2010 年 課題研究成果 進(jìn)一步成熟， 形成了較為成 240 3-6年級(jí) 南湖區(qū)機(jī)器人 仿真競(jìng)賽在我 校進(jìn)行，并在賽 熟的機(jī)器人校 本課程體系， 3-6年級(jí)的孩 子都能參與到 機(jī)器人學(xué)習(xí) 中。 后，由我校提供 培訓(xùn)老師及實(shí) 體機(jī)器人，對(duì)南 湖區(qū)所有參賽 的孩子及指導(dǎo) 老師進(jìn)行了實(shí) 體機(jī)器人培訓(xùn)。 （2）硬件環(huán)境打造 機(jī)器人校本課程的蓬勃發(fā)展，離不開(kāi)機(jī)器人硬件的支持。課題組成員結(jié)合以 下幾個(gè)方面，慎重選擇合適的硬件設(shè)備，供學(xué)生機(jī)器人課程學(xué)習(xí)。 A. 機(jī)器人主流

18、發(fā)展方向。（如引入人型機(jī)器人） B. 學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的適合性。 （a）受益面廣。（如樂(lè)高的積木機(jī)器人，有上千個(gè)積木零件，可以供多個(gè)學(xué)生使 用） （b）可培養(yǎng)孩子的多種能力。（如樂(lè)高機(jī)器人，可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、編程 能力，團(tuán)隊(duì)精神等） C. 設(shè)備的性價(jià)比。（如中鳴的教育套裝，價(jià)廉物美，適合班級(jí)授課。） D. 分類(lèi)采購(gòu)、按需采購(gòu)。（所有硬件設(shè)備基本上都做到分類(lèi)專(zhuān)用，采購(gòu)過(guò)程中基 本按照學(xué)校機(jī)器人工作室實(shí)際需求采購(gòu)，盡量避免套件購(gòu)買(mǎi)造成不必要的浪費(fèi)。） 現(xiàn)我校機(jī)器人硬件配備為: 設(shè)備名稱(chēng) 用途 備注 中鳴0408挑戰(zhàn)套裝36套： 用于常規(guī)課堂教學(xué)，2006學(xué)年機(jī)器人進(jìn) 課堂使用，如今用于機(jī)器人創(chuàng)意

19、制作。 原來(lái)所有的傳感 器可以循環(huán)使用 中鳴0409基本套裝10套： 中鳴0808基本套裝40套： 用于常規(guī)課堂教學(xué)，2009學(xué)年至今機(jī)器 人進(jìn)課堂使用。一部分用于社團(tuán)活動(dòng)。 納英特3D仿真系統(tǒng)機(jī)房版1 套56個(gè)點(diǎn) 用于常規(guī)課堂教學(xué)，2007、2008學(xué)年機(jī) 器人進(jìn)課堂使用。如今也用于機(jī)器人社團(tuán) 活動(dòng)訓(xùn)練。 學(xué)生體驗(yàn)仿真軟 件的動(dòng)手搭建、 程序設(shè)計(jì)。 套機(jī)器甲蟲(chóng)5套： 初步接觸及其認(rèn)識(shí)的入門(mén)工具。 機(jī)械手臂2只 機(jī)械原理研究、創(chuàng)意工具。 機(jī)器狗1只 拓展學(xué)生認(rèn)識(shí)的工具。 廣茂達(dá) M-ll、M-III 套裝 3 創(chuàng)意、探索工具，結(jié)合 VJC 3D仿真進(jìn)行 套 推廣研究。 納英特積木式機(jī)器人 1套

20、： 樂(lè)高RCX套件13套（3個(gè)備 件庫(kù)） 三年級(jí)機(jī)器人搭建、機(jī)械原理研究學(xué)習(xí)、 簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)研究使用 廣茂達(dá)人形機(jī)器人 3套 仿生學(xué)研究，人形機(jī)器人初步研究， 競(jìng)賽 專(zhuān)用機(jī)器人。 樂(lè)高NXT藍(lán)牙機(jī)器人套裝 8 套 FLL項(xiàng)目專(zhuān)用機(jī)器人，同時(shí)供社團(tuán)活動(dòng)學(xué) 習(xí)使用：訓(xùn)練策略思想、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、機(jī)械 原理研究。 博思VEX機(jī)器人4套 VEX項(xiàng)目專(zhuān)用機(jī)器人，同時(shí)供社團(tuán)活動(dòng)研 究使用：訓(xùn)練合作意識(shí)、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、動(dòng)手 能力、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 魔法小車(chē) 三年級(jí)電子電路研究學(xué)習(xí)，機(jī)器人社團(tuán)梯 隊(duì)培養(yǎng)。 制度保障: 學(xué)校機(jī)器人工作室制定了各類(lèi)規(guī)章制度，如學(xué)生守則儀器借還制度 實(shí)驗(yàn)室工作人員職責(zé)儀器報(bào)損賠償維修制度儀器管

21、理使用制度安全 防護(hù)制度，確保機(jī)器人工作室社團(tuán)活動(dòng)的合理組織，保障機(jī)器人課堂教學(xué)實(shí)踐 的順利推進(jìn)。 3. 形成了獨(dú)具特色的機(jī)器人校本課程體系 在有效的團(tuán)隊(duì)合作中探索實(shí)踐，依托智能機(jī)器人校本課程研究，融合科技生 活需求培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。開(kāi)發(fā)適合自己的機(jī)器人校本教材：學(xué)生人手一份，設(shè) 立專(zhuān)門(mén)的師資培訓(xùn)：每?jī)芍芤还?jié)機(jī)器人課堂教學(xué)研討課。設(shè)計(jì)、教學(xué)展示、課后 說(shuō)課評(píng)課。不斷研究符合我校實(shí)際的評(píng)價(jià)體系，課堂教學(xué)與興趣小組齊頭并進(jìn)： 機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室每天中午對(duì)學(xué)生開(kāi)放， 學(xué)生可以自己創(chuàng)作，編程并且由專(zhuān)業(yè)老師全 程輔導(dǎo)。 （1）明確了機(jī)器人校本課程理念 在有效的團(tuán)隊(duì)合作中探索實(shí)踐，借助智能機(jī)器人平臺(tái)實(shí)踐創(chuàng)新，融

22、合科技生 活需求培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。 在整個(gè)過(guò)程中我們一直認(rèn)為我們是一個(gè)團(tuán)隊(duì)、 是一個(gè)相互幫助、協(xié)作的團(tuán)隊(duì)， 學(xué)生如此、老師也是如此。在這樣的理念引領(lǐng)下我們的機(jī)器人課程實(shí)踐活動(dòng)有條 不紊地開(kāi)展。 （2）制定了機(jī)器人機(jī)器人校本課程目標(biāo) A. 使學(xué)生了解智能機(jī)器人的概念和工作方式， 為進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)器人的有關(guān)知 識(shí)和技能打下基礎(chǔ)。 B. 使學(xué)生了解和掌握智能機(jī)器人一般用到的傳感器和驅(qū)動(dòng)裝置的作用，理 解、體會(huì)程序是智能機(jī)器人的靈魂， 了解機(jī)器人是怎樣在指揮下工作的， 通過(guò)為 機(jī)器人編寫(xiě)程序?qū)W到科學(xué)而高效的思維方式， 提高邏輯思維能力、 規(guī)劃能力， 提 高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 C. 通過(guò)組裝機(jī)

23、器人的過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、 協(xié)作能力和創(chuàng)造能力。 培養(yǎng) 學(xué)生良好的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。 D. 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)智能機(jī)器人的興趣， 讓學(xué)生了解和掌握以智能機(jī)器人為載體的 通用技術(shù)與信息技術(shù)的基本知識(shí)和技能， 了解技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用對(duì)人類(lèi)生活和 科學(xué)的深刻影響。 E. 教育學(xué)生正確認(rèn)識(shí)和理解技術(shù)與文化、 倫理和社會(huì)等問(wèn)題， 樹(shù)立正確的技 術(shù)觀。 （3）設(shè)計(jì)了機(jī)器人校本課程內(nèi)容 A. 按教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整理，主要包括： a. 信息技術(shù)與程序設(shè)計(jì) 機(jī)器人課程的主要教學(xué)內(nèi)容就是程序設(shè)計(jì)， 程序設(shè)計(jì)也是中小學(xué)校信息技術(shù) 課程的重要內(nèi)容之一。 程序是智能機(jī)器人的靈魂， 機(jī)器人可以把抽象的程序變成 形象的

24、動(dòng)作。讓學(xué)生通過(guò)為機(jī)器人編程序來(lái)學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)是程序設(shè)計(jì)教學(xué)入門(mén)的 一種好方法。 在學(xué)習(xí)為機(jī)器人編寫(xiě)程序的過(guò)程中， 由于馬上可以看到程序執(zhí)行的 效果，形象、直觀，學(xué)生可以及時(shí)對(duì)程序進(jìn)行修改，學(xué)習(xí)效果非常明顯。學(xué)生會(huì) 經(jīng)常獲得成功的喜悅、 會(huì)建立成功的信心， 從而對(duì)學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)產(chǎn)生濃厚的興趣。 將智能機(jī)器人作為程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的載體， 會(huì)從根本上解決目前程序設(shè)計(jì)教學(xué) 中存在的許多問(wèn)題。 智能機(jī)器人使程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)與信息技術(shù)的前沿領(lǐng)域緊密地 結(jié)合在一起了。 b. 傳感器知識(shí)結(jié)合生活逐步推進(jìn) 傳感器是智能機(jī)器人的感覺(jué)器官，智能機(jī)器人大量使用視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、 嗅覺(jué)及各種傳感器， 機(jī)器人通過(guò)傳感器來(lái)獲取信息

25、， 學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)智能機(jī)器人了 解傳感器的知識(shí)， 傳感器是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)三大支柱產(chǎn)業(yè)之一， 傳感器的應(yīng)用十分 普遍，生活中隨處可見(jiàn)。 c. 電子技術(shù)階段分層梯隊(duì)落實(shí) 設(shè)備安全，電路基礎(chǔ)，常用的電子元器件，電動(dòng)機(jī)械，主板的組成，常用工 具 /、 d. 機(jī)械常識(shí)融入課堂分級(jí)實(shí)施 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，常用工具，裝配方法，結(jié)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計(jì) e. 機(jī)器人常識(shí)借助網(wǎng)絡(luò)自主架構(gòu) 機(jī)器人的基本概念，機(jī)器人組成框架，單片機(jī)的基本組成 B 按年級(jí)及具體項(xiàng)目編排： a. 機(jī)器人工作室興趣活動(dòng)校本課程內(nèi)容安排： 三上：積木搭建 三下：簡(jiǎn)單程序 四上：小項(xiàng)目 四下：大項(xiàng)目：滅火、軌跡、足球 五上： 3d 仿真 五下：足球仿真 b.

26、課堂教學(xué)校本課程內(nèi)容安排 三年級(jí)： 2 課時(shí)（介紹認(rèn)識(shí)） 四年級(jí)： 2 課時(shí)（基本搭建） 五年級(jí)： 2 課時(shí)（流程圖規(guī)范） 六年級(jí)： 10課時(shí)教材省編 （可自主選擇 ） （4）編制了機(jī)器人校本課程教材 通過(guò)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)的實(shí)踐摸索，結(jié)合學(xué)校機(jī)器人器材及師資等軟硬件條 件，課題組開(kāi)發(fā)編制了多個(gè)合適的自主機(jī)器人教材。 （5）提煉了機(jī)器人校本課程活動(dòng)模式 A. 實(shí)施對(duì)象： 程序與我們?nèi)粘Ｉ钣谜Z(yǔ)或是書(shū)面用語(yǔ)是不一樣的， 程序需要描述， 還要運(yùn) 行。學(xué)生較早體會(huì)這個(gè)是有好處的，程序語(yǔ)言能活起來(lái)，引起學(xué)生的興趣，而且 現(xiàn)在的機(jī)器人就像以前的積木， 都可以開(kāi)發(fā)孩子們的智力。 根據(jù)我們的教學(xué)實(shí)際 我們的機(jī)器

27、人課堂教學(xué)放在六年級(jí)， 此使學(xué)生已經(jīng)有一定的知識(shí)積累， 同時(shí)邏輯 思維能力也有了一定的開(kāi)發(fā)。 而培養(yǎng)興趣則是從三年級(jí)開(kāi)始， 讓學(xué)生接觸機(jī)器人 簡(jiǎn)單了解機(jī)器人。實(shí)踐證明，我們將機(jī)器人課程放在六年級(jí)時(shí)科學(xué)的，有效的。 B. 組織形式： 形式一：六年級(jí)與信息技術(shù)整合進(jìn)行常規(guī)課堂教學(xué) 形式二：專(zhuān)人負(fù)責(zé)的機(jī)器人興趣小組 形式三：極具挑戰(zhàn)的校園機(jī)器人錦標(biāo)賽 C. 實(shí)施策略： 激發(fā)興趣走進(jìn)來(lái)：只有學(xué)生感興趣了，他才能很好地去研究、去創(chuàng)造。 分解難點(diǎn)小步走：對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，每一次的調(diào)試，就是一次創(chuàng)作。 合作項(xiàng)目做出來(lái)： 比較復(fù)雜的項(xiàng)目， 在教師的帶領(lǐng)下， 合作完成，體驗(yàn)成功。 考核內(nèi)容簡(jiǎn)單來(lái)： 以最簡(jiǎn)單的任務(wù)，

28、全面的對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)做個(gè)小結(jié)， 能激發(fā) 學(xué)生更濃的興趣，對(duì)他的學(xué)習(xí)也有一定的評(píng)價(jià)意義。 D. 實(shí)施原則： 學(xué)生主體：讓每一位學(xué)生都參與編程和調(diào)試活動(dòng)， 在編程調(diào)試 的過(guò)程中， 重視學(xué)生的主體參與、自我探究、自我發(fā)現(xiàn)。 任務(wù)驅(qū)動(dòng)；教師主導(dǎo)；團(tuán)隊(duì)合作；趣味創(chuàng)新。 E. 教學(xué)萬(wàn)法: 我們?cè)诮虒W(xué)中逐步提煉形成“激趣導(dǎo)課、學(xué)點(diǎn)互動(dòng)、操作實(shí)踐、合作交流、 鞏固深化、拓展延伸”的“六步教學(xué)法” 激趣導(dǎo)課堂交給了學(xué)生，通過(guò)生動(dòng)、直 / 觀、有趣的實(shí)際情境，激發(fā)學(xué)生的興趣和參與熱情。 機(jī)器人“六步教學(xué)法 學(xué)點(diǎn)互動(dòng) -nr 操作實(shí)踐 合作交流 （6）.形成了機(jī)器人校本課程評(píng)價(jià)體系 A. 評(píng)價(jià)原則： 強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)對(duì)教學(xué)的

29、激勵(lì)、診斷和促進(jìn)作用；發(fā)揮教師在評(píng)價(jià)中的主導(dǎo)作用， 創(chuàng)造條件實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)主體的多元化； 評(píng)價(jià)要關(guān)注學(xué)生的個(gè)別差異，鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造 實(shí)踐 B. 評(píng)價(jià)內(nèi)容與方式： 綜合運(yùn)用各種過(guò)程性評(píng)價(jià)方式，全面考察學(xué)生信息素養(yǎng)的養(yǎng)成過(guò)程； 評(píng)價(jià)與 教學(xué)過(guò)程相結(jié)合，動(dòng)態(tài)把握、及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生情感、態(tài)度和價(jià)值觀的形成；紙筆測(cè) 驗(yàn)和上機(jī)測(cè)驗(yàn)相結(jié)合開(kāi)展總結(jié)性評(píng)價(jià)。 例： 嘉興市實(shí)驗(yàn)小學(xué)六年級(jí)機(jī)器人程序設(shè)計(jì)期中匯報(bào) （筆試題） 一、填空題: 0度，請(qǐng)將程序補(bǔ)充完整: 1下面是程序是讓機(jī)器人轉(zhuǎn)到 #i nclude Hardwarel nfo.c #in elude #in elude SetServo(_SERVO_sf_, 9

30、0); SetTe nthS(5); return 1; 2、下面程序是讓機(jī)器人液晶顯示123，請(qǐng)將程序補(bǔ)充完整: #i nclude Hardwarel nfo.c #i nclude int main( void) SetLCD3(_LCD_yj_, 123, 0); 二、改錯(cuò)： 下列程序能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人向右轉(zhuǎn)，但程序中有錯(cuò)誤，請(qǐng)改正過(guò)來(lái)。 #i nclude HardwareI nfo.c #include int main( void) while (1) SetMotor(_MOTOR_zuo_, 0, 100); SetMotor(_MOTOR_you_, 0, 100); retur

31、n 1; 三、簡(jiǎn)答： 1、在程序設(shè)計(jì)中什么是算法？ 2、程序設(shè)計(jì)中我們所說(shuō)的程序結(jié)構(gòu)有哪幾種? (上機(jī)題) 請(qǐng)你用機(jī)器人仿真軟件，設(shè)計(jì)程序讓機(jī)器人走出如下路線: C. 評(píng)價(jià)的實(shí)施 機(jī)器人課程的評(píng)價(jià)，我們一直在探索，我們覺(jué)得智能機(jī)器人課程中對(duì)學(xué)生的 評(píng)價(jià)也可以包括自我評(píng)價(jià)、同學(xué)評(píng)價(jià)及教師評(píng)價(jià)。但是機(jī)器人的教學(xué)是一個(gè)實(shí)踐 的活動(dòng)，因此，總體評(píng)價(jià)應(yīng)該采用過(guò)程評(píng)價(jià)。 智能機(jī)器人的任務(wù)完成情況評(píng)價(jià)，是從完成任務(wù)的方式和完成任務(wù)的效率上 進(jìn)行衡量，用最簡(jiǎn)單的方式、最快的速度完成特定的任務(wù)一般就是最佳方案。 在 同學(xué)互評(píng)過(guò)程中，我們更多的是引導(dǎo)學(xué)生多進(jìn)行正面的、鼓勵(lì)性的評(píng)價(jià)。另外， 在我們的評(píng)價(jià)過(guò)程中也非常

32、重視人文性， 對(duì)于學(xué)生的合作精神、鉆研精神等予以 充分的肯定。 五、研究成效 1 機(jī)器人校本課程實(shí)現(xiàn)了學(xué)生需求的不斷提升與創(chuàng)新 (1) 科技興趣明顯激發(fā)： 由學(xué)生自發(fā)提出學(xué)習(xí)研究任務(wù)，需要學(xué)生平時(shí)在生活中不斷觀察。學(xué)生在生 活中碰到的小科技問(wèn)題，自發(fā)的進(jìn)行研究、拓展、創(chuàng)新。 (2) 動(dòng)手能力明顯加強(qiáng)： 簡(jiǎn)單的機(jī)械搭建，機(jī)械原理巧妙滲透。電子設(shè)備的使用(萬(wàn)用表)、電烙鐵 (3) 綜合素養(yǎng)明顯提高： 學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力、信息素養(yǎng)等明顯提高。家長(zhǎng)的話：學(xué)會(huì)了分享、學(xué)會(huì) 了合作、學(xué)會(huì)了互相謙讓。 2. 機(jī)器人校本課程成就了學(xué)?？萍紙F(tuán)隊(duì)的價(jià)值與能力 (1) 各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)高度重視： 教育局、教育研究院（教研室

33、）領(lǐng)導(dǎo)非常關(guān)心我們的機(jī)器人課堂教學(xué)，把機(jī) 器人課堂教學(xué)真正當(dāng)作一門(mén)學(xué)科來(lái)抓，讓我們的教學(xué)有了大的方向。 （2）專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)提升后的課題引領(lǐng)： 要機(jī)器人校本課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施 課題引引領(lǐng)下， 我們不斷的探索研究適合 自己的發(fā)展方向以及課堂教學(xué)的策略。 學(xué)科科研的氛圍積極濃厚， 有利于我們很 好地開(kāi)展機(jī)器人課堂教學(xué)研究。 （3）和諧有效地團(tuán)隊(duì)合作精神： 我們整個(gè)機(jī)器人研究，是以團(tuán)隊(duì)的理念來(lái)完成的，成立了 “機(jī)器人課堂教學(xué) 研討組 ”，由專(zhuān)人負(fù)責(zé)，定期開(kāi)展教學(xué)研討活動(dòng)，交流經(jīng)驗(yàn)相互學(xué)習(xí)。遇到比賽 的時(shí)候，互幫互助，互相推薦分配代表參賽，整體的教學(xué)研討、比賽參與都比較 融洽。 3. 機(jī)器人校本課程更新了科技實(shí)踐活動(dòng)的特色與理念 比賽的真正目的：推進(jìn)機(jī)器人課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng) 我們搞各種各樣的比賽目的還是推動(dòng)課堂教學(xué)， 培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力， 而不 是花大量的銀子去搞怎樣高科