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关于机器人论文范例,与乐高教育课程小学,小学机器人普课程相关论文答辩开场白
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小学机器人普及课程《走近机器人》的
开发与实践研究
摘 要:
机器人项目是我校的特色科技项目,已有9年的历史.目前我们完成了由小组活动项目向面向全校的普及校本课程的转型,从根本上解决了课程开展的师资问题,课时问题,并以课程为依据,开发了系列机器人校内活动,形成了"课程+活动"的机器人普及项目可操作模式.
机器人普及课程主要分为三个篇章:综合篇,针对不同年级学生的年龄特点,结合美术,自然,信息科技等学科的特点,通过课程整合,资源共享,广泛普及机器人的基础知识,体验篇,利用快乐活动日时间,体验机器人的结构搭建,了解相关动力机械原理,提高篇,通过社团活动开展系统的机器人创意设计课程,拔优提高.
在普及课程的基础上,开发出了系列机器人创新活动,通过"校园科技节"等载体,搭建展示,交流,比赛的平台,在丰富的校园活动中展现学生的创意和作品,营造"机器人"校园文化氛围.
通过课程的实施,使各年级各层面的学生都有收获和发展,在机器人项目方面实现了教育的公平化,并得到了社会各界的关注.
关键字:机器人,普及,校本课程
一、问题的提出
(一)研究背景
1.教育机器人产生背景机器人技术是在二战以后才发展起来的新技术.1958年美国的Consolidated公司制作出了世界上第一台工业机器人,由此揭开了机器人发展的序幕.1967年日本川崎重工公司从美国购买了机器人的生产许可证,日本从此开始了研究和制造机器人的热潮.随着机器人在工业上的广泛应用,如何加强工人对机器人的了解从而提高他们对机器人的控制也就成为一个显着的问题.机器人教育也就随之产生.2003年4月3日到7日,日本横滨举行了2003年机器人博览会.专门用于教学的教育机器人从此诞生了.国外教育机器人的研究开展较早.早在上世纪六十年代日本,美国,英国等西方发达国家已经相继在美国大学里开始了对机器人教育的研究,到了六十年代他们在中小学也开始了机器人教学,在此过程中也推出了各自的教育机器人基础开发平台.我国的机器人研究在七八十年代就已开展起来,在我国的七五计划,863"计划中均有相关的内容.但针对中小学的机器人教学起步较晚,到上世纪九十年代后期才得到了初步的发展,目前发展仍不完善.教育机器人主要用于机器人竞赛机器人竞赛机器人教育对高科技社会的巨大影响已经引起了美国,欧洲,日本等发达国家和亚洲各国的高度重视,也得到了我国教育界的极大关注.国内外机器人赛事不断,引人注目.目前,全球每年有一百多项机器人竞赛,参加人员从小学生,中学生,大学生到研究者..机器人足球竞赛FIRARoboCup,②机器人灭火竞赛机器人综合竞赛国际机器人奥林匹克竞赛FLL机器人世锦赛其他比赛机器人走迷宫比赛人工智能学会移动机器人比赛国际海洋机器人竞赛全国青少年教育机器人竞赛中国科协主办的中国青少年机器人竞赛中央电教馆举办的中小学生电脑制作活动教育部关心下一代工作委员会,中国发明协会举办的全国中小学信息技术创新与实践活动
2000年,北京景山学校以科研课题的形式将机器人普及教育纳入到信息技术课程中,在国内率先开展了中小学机器人课程教学.2001年,上海市西南位育中学,卢湾高级中学等学校开始以"校本课程"的形式进行机器人活动进课堂的探索和尝试.2005年,哈尔滨市正式将机器人引入课堂教学,在哈尔滨师范附小,60中,省实验中学等41所学校开设了"人工智能与机器人"课程,用必修课形式对中小学生进行机器人科学方面的教育.此外,香港在高中及高等教育新学制的改革中,也在高中"设计与应用科技"课程中增设了机器人制作的课程.
我国教育部于2003年4月正式颁布《普通高中技术课程(实验)标准》,首次在"通用技术"科目中设立了"简易机器人制作"模块,它是基于计算机技术的学习平台,将机械传动与单片机的应用有机组合的一个选修课程模块.该模块为学生提供了运用当代先进技术和先进思想方法进行设计,制作,以解决实际问题的机会.与此同时,新的高中课程标准在"信息技术"科目中也设立了"人工智能初步"选修模块,迈出了我国高中阶段开展人工智能教育的第一步,这也意味着我国的人工智能教育在大众化,普及化层面上跃上了一个新的台阶.
4.小学阶段开展机器人项目的现状
相比初,高中,小学阶段开展机器人项目的学校更是少之又少,一方面是经费不足,由于用于开展项目的机器人套件普遍比较昂贵,大部分学校无力承受,即使能承受的所购买的设备也只能适用于社团或是兴趣班,另一方面是缺乏师资和课时,如要开展课程由谁来上,用什么课时上这些问题都限制了机器人项目的普及化发展.
于此相对,校外的一切机器人培训班却开的如火如荼.比如乐高活动中心,虽然一年需要近万元的高昂学费,却仍然吸引大量家庭条件优越的学生.那么,工薪阶层的孩子呢难道他们就要丧失接受机器人教育的机会吗
(二)研究意义
1.机器人活动的意义
通过机器人活动学生能够正确认识机器人技术,掌握结构搭建,计算机编程和电子技术的基础知识,培养学生对技术的兴趣与亲近感,打破对机器人技术的神秘感.通过机器人技术,可以让学生接触到各个领域内的高新技术,培养未来技术精英.
通过已有社团及竞赛活动证明,机器人项目不仅活动主题有趣,更重要的是其问题解决方案是开放性的,学生可以用不同的方法达到同一个目标,在机器人项目的活动过程中,学生通过动手实践获取知识,亲身体验抽象的理论如何变成了触手可及的答案,享受成功的兴奋.在活动中,学生不仅可以学到有关机械,电子,计算机等技术知识,还可以培养多方面的能力和素养,如:与人沟通合作的能力,合理分配,利用时间的能力,对他人尊重,毅力与自信心等.
2.开发机器人普及课程的意义
我们倡导公平的教育,我们要让每一个孩子享受公平的教育资源,所以我提出了"小学机器人普及课程的开发和实践研究"这一课题,目的就是在小学阶段做到机器人项目的普及化,让每一位学生都能接触到,体验到,感受到这一新兴的科技项目,从而培养青少年的科学素养和创新能力.
在全员普及的基础上,一些特别热爱机器人技术的孩子就会涌现出来,便于我们更好的挑选这些特长学生,进一步的给予专业的辅导.而不像以往,仅仅是通过其他老师的推荐,或者是片面的挑选学生,大部分学生连接触机器人的机会都没有,大量潜在的特长生被埋没.
(三)研究条件
有良好的物资保证.宝山教育局曾投资30万用于机器人实验室的初步建设,现已完成了实验室的初步建设.实验室包括乐高套件10套,未来之星套件40套,除了机器人基本配件还包括机器人搭建台6个,计算机14台,展示柜2个,储藏柜多个.
有良好的师资保证.拥有专职的机器人项目负责教师,已从事机器人项目9年,在以前的机器人活动中更是带队获得了多个市级以上竞赛奖项,拥有机器人项目开展的丰富经验.拥有科技教师6人,能有效的协同推动机器人项目的普及化.同时在多年学校各类活动的开展过程中,所有的综合学科教师已经形成了一个共同体,能够高效的将各类学科整合在一起.
有良好的环境保障.实验小学是一所科技特色学校,多年来学校一直非常支持科技特色活动的开展,校内各项科技活动都开展的非常有声有色,学校形成了良好的科技活动的氛围,这非常有利于机器人这一新项目的普及开展.
有良好的理论引领.学校立项了《在公平的校园成长环境下关注每一个学生发展的实践研究》的龙头课题,正是在这一课题的引领下,我们提出了机器人项目普及化的理念,力争让一个原本只有少数人参与的项目,逐渐演变成学校参与的集体化项目,体现了教育公平化的原则.
(四)核心概念
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