中小學(xué)機(jī)器人教育模式設(shè)計與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著世界范圍內(nèi)機(jī)器人教育的興起,我國的中小學(xué)機(jī)器人教育也有了很大的發(fā)展。機(jī)器人教育逐步成為中小學(xué)信息技術(shù)課程中不可缺少的部分,同時被納入《綜合實踐》、《通用技術(shù)》等課程中。在中小學(xué)機(jī)器人教育領(lǐng)域已經(jīng)有學(xué)者提出將機(jī)器人教育與理科教學(xué)整合的思路,比如數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科,從而達(dá)到豐富學(xué)科教學(xué)的目的,但是目前我國的機(jī)器人教育還處在以傳授技能為核心的初步發(fā)展階段(進(jìn)行程序的編寫、機(jī)器人的組裝,組成具備某種功能的機(jī)器人,參加各種層次和類型的機(jī)器人競賽

2、活動),在機(jī)器人教學(xué)活動的設(shè)計中并沒有過多的關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的思維發(fā)展及思維能力的培養(yǎng)鍛煉。
　　就河北省目前情況來看,機(jī)器人教育處于一個剛剛起步的階段,機(jī)器人教育大多是以興趣小組的形式展開的,主要的活動是參加各類機(jī)器人競賽。近年隨著《信息技術(shù)》、《綜合實踐》和《通用技術(shù)》等課程在各中小學(xué)的開設(shè),越來越多的人開始認(rèn)識到機(jī)器人教育的作用。“機(jī)器人教育是指學(xué)習(xí)、利用機(jī)器人,優(yōu)化教育效果及師生勞動方式的理論與實踐”[1](湖南大學(xué)彭

3、少東教授譯),由這個定義我們可以看出,機(jī)器人教育包括學(xué)習(xí)和利用機(jī)器人兩個方面。本人在從事過中小學(xué)機(jī)器人教育培訓(xùn)工作之后發(fā)現(xiàn),目前由于機(jī)器人教學(xué)相關(guān)資源及設(shè)備的不足,中小學(xué)機(jī)器人教育相對更多的是關(guān)注機(jī)器人中的一些技術(shù),僅僅使學(xué)生掌握了機(jī)器人的知識,而沒有很好的利用機(jī)器人這個平臺,去系統(tǒng)化的進(jìn)行學(xué)生的思維培養(yǎng)與訓(xùn)練,探索學(xué)生的思維發(fā)展規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生運用知識的能力。
　　因此本文的著眼點在于學(xué)習(xí)和運用國外開展機(jī)器人教育活動開展的理論基礎(chǔ)

4、、教學(xué)方法以及管理形式,結(jié)合我國中小學(xué)生的思維特點,構(gòu)建一個以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識,創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為目的的中小學(xué)機(jī)器人教育模式,本文提出了“四位一體”中小學(xué)機(jī)器人教育模式,所謂“四位一體”是指從思維拓展、課堂組織、協(xié)作交互、行動實踐四個方向?qū)C(jī)器人教育模式進(jìn)行分析與設(shè)計。該模式主要是為了解決四個方面的問題:“如何在課程中進(jìn)行思維拓展?如何進(jìn)行課堂組織?如何進(jìn)行協(xié)作交互?如何進(jìn)行行動實踐?”
　　本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(

5、1)中小學(xué)機(jī)器人教育概述
　　該章節(jié)主要闡述了有關(guān)機(jī)器人教育的一些基本概念,機(jī)器人教育的基本類型以及機(jī)器人教育的特點。
　　(2)中小學(xué)機(jī)器人教育模式設(shè)計基礎(chǔ)
　　本章節(jié)主要闡述了用于支持機(jī)器人教育模式設(shè)計的一些基礎(chǔ)理論及方法,主要包括:建構(gòu)主義理論,全腦思維理論,基于問題的學(xué)習(xí)方法以及項目管理知識體系。
　　(3)中小學(xué)機(jī)器人教育模式設(shè)計
　　該章節(jié)在對目前中小學(xué)機(jī)器人課程任務(wù)、目標(biāo)、教學(xué)活動以及課程發(fā)展