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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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智能机器人到目前为止,在世界范围内还没有一个统一的智能机器人定义.大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素:一是感觉要素,用来认识周围环境状态,二是运动要素,对外界做出反应性动作,三是思考要素,根据感觉要素所得到的信息,思考出采用什么样的动作.这些智力活动实质上是一个信息处理过程,而计算机则是完成这个处理过程的主要手段
智能机器人课程
是指通过小组学习,运用积木,传感器,马达,齿轮等组件设计制作机器人,并为机器人编写程序,让它完成制定动作的课程.在课程中学生围绕项目开展研究,策划,设计,组装和测试,激发学生充分发挥想象力,创造力,培养学生的开放性思维.
机器人普及课程
立足于智能机器人课程,本着让所有学生都能参与其中的概念,扩大机器人的外延,将机器人创意画,机器人纸模制作,虚拟机器人和实体机器人活动相结合,根据各年级学生的接受能力和年龄特征,以及课程特点分层次的开展机器人教学,包括综合课程,体验课程,提高课程三个层次,达到学生百分百的参与率.
二、研究目的
总目标
通过整个机器人校本课程的开发和普及实施,让每一位学生都可以接触机器人项目,培养学生对机器人技术的兴趣与亲近感,打破对机器人的神秘感.掌握机器人技术的初步知识,培养爱科学,学技术的热情.培养学生科学,有序的研究型学习方法,激励学生的想象力和创造力,提高他们解决问题的能力,促进学生之间的团队协作精神.让学生在公平的教育资源下,享受公平的教育机会.
课程目标
知识与技能
通过机器人课程中综合篇的学习,了解什么是机器人,机器人的外形,知道机器人是为人类服务的,能够绘制出想象中的机器人.初步了解机器人简单的运动原理和动力来源,了解虚拟机器人软件中搭建和编程的简单方法.
通过机器人课程中体验篇的学习,进一步了解机器人技术,知道人类目前在各个领域中机器人技术的应用.掌握杠杆,齿轮等动力机械原理,以及机器人模块搭建的一般方法.
通过机器人课程中提高篇的学习,较为系统的掌握机器人技术的初步知识,学会一种机器人拼装套件的使用,以及图形化的编程语言,并且掌握设计机器人创意作品的一般方法.
过程与方法
通过绘画,机器人纸模制作,虚拟机器人的运用,体验不同形式的机器人活动项目,初步认识机器人,了解机器人项目.
通过观察生活,发现问题,主动思考机器人技术能为人类的生活带来何种便利,能发挥想象设计有趣也有意义的机器人.
通过小组协作,探究,在教师的引导下利用机器人套件完成机器人创意设计作品,并在机器人作品的制作过程中学习和掌握模块搭建,传感器使用,编程等机器人技术.
根据主题,通过小组讨论,网络资料的查询,能合作完成机器人创意设计的方案,并根据自己设计的方案,搭建自己的机器人创意设计小发明.
通过展示和交流,介绍自己设计或是制作的作品,乐于思考,善于交流,能汲取他人的长处.
情感态度价值观:
敢于想象,善于想象,能大胆设计出具有自己个性特色的机器人作品,使自己更富有想象力和创造力,从而发展创新精神和实践能力.
提高人际交往能力,能与同伴和谐相处,优势互补,共同开发作品,养成良好的心理品质.
在广泛的学习和实践基础上,发展科技创新能力,养成爱科学,学技术的热情,形成良好的科学素养.
三、研究程序:
研究对象:
上海市宝山区实验小学全体学生
研究方法:
1,本课题采用专家指导与学校教师实践结合研究的方式进行.
2,课题研究主要采用行动研究的方法,再综合运用文献研究法,调查,经验总结等方法,实验研究法,案例研究法等.
研究步骤:
第一阶段(2016.3-2016.9)
完成机器人实验室的初步建设,机器人教学与其它学科不同,需要一个比较宽阔的活动场地,相应的机器人基本设备,同时还需要计算机的供应.我校采取的方法是在计算机房对面教室开辟为机器人实验室,计算机可以直接使用机房中的设备,机器人基本设备以乐高9797和价格低廉的未来之星的为主,两间教室之间的走廊,过道都可以作为活动场地.
第二阶段(2016.9-2016.9)
分层次完成机器人课程的试点,包括综合课程,体验课程和提高课程三个方面,完成校本教材的编写和实验,总结教学中的经验,撰写相关案例,形成初步的教学方法.
校本教材的编写注意到了以下几点:
1.使学生了解智能机器人这个信息技术前沿领域的发展和应用状况,了解智能机器人的概念和工作方式,破除中小学生对智能机器人的神秘感,为进一步学习智能机器人技术的有关知识打下基础.
2.通过为机器人搭建结构和编写程序学到科学而高效的思维方式,提高规划能力,提高学生的分析问题和解决问题的能力.
3.三个篇章之间的梯度与衔接,内容的设计要结合生活与实践,由浅入深,形式要活泼有趣,体现互助协作的重要性.
第三阶段(2016.9-2016.6)
机器人课程向全校普及,进一步完善校本教材,总结经验与案例,形成了学校可操作的机器人校本课程以及开展普及活动的一般模式.
第四阶段(2016.6-2016.12)
开展了系列的机器人校园竞赛和一系列活动,让学生在竞赛的过程中互相交流和展示,逐渐形成特有的机器人校园文化.
同时依托学校网站开辟了机器人专栏,专栏设置了机器人知识普及专区,以及"乐高""未来之星""类人"机器人的教学专区,学生可以在这些专区里学习和了解相应的机器人项目.同时网站可以展示学生的创意作品,精彩的竞赛照片,以及交流学习和竞赛过程中的感受.
四、研究的主要内容
课程的开发机器人普及课程面临最严峻的问题的就是器材,师资和课时的问题.机器人设备也比较昂贵,一直以来机器人活动只能是少数人的活动,专业的师资力量也比较有限,专职的机器人教师无法应对普及课程所带来的工作强度,学生每天的课时有限,用什么时间来开展机器人课程要让机器人课程真正的普及到每一个学生,就必须先解决这些问题.
而要解决这些问题,就要从课程的内容设计着手.我们设计了基于综合课程整合的"综合篇",利用快乐活动日时间完成的"体验篇",围绕社团活动的"提高篇"三个层次,形成了机器人普及课程的三个梯度(见图1).
图1机器人普及课程三梯度
1)综合篇
在很多课程的教学内容中都会有机器人的影子,比如一年级美术课中学生的科幻画,和机器人联系在一起,就可以成为一份机器人设计作品,而二年级自然课中有对于玩具动力机械研究的内容,实际上玩具的机械原理和机器人技术中的机械原理是一致的,三年级的信息课更是和机器人技术密不可分,我们现在把机器人课程作为信息课的分支和拓展来看待.
基于这些考虑,我们抓住了学科中的教学点,挖掘了综合课程的部分内容,重新编写和整合,形成了机器人普及课程"综合篇"的内容.并且根据原学科相关内容,分别安排在一二三年级完成.
2)体验篇
如果说"综合篇"让学生在意识形态上了解了机器人,那么"体验篇"就开始让学生真正接触到机器人技术了.但是由于教学场地,设备和学生年龄特点的限制,比较系统,专业的机器人课程无法落实,所以体验课只涉及机器人制作中的一小部分——机器人结构的搭建,重点了解基本的动力机械的原理.让学生知道如何拼搭机器人的结构件,知道杠杆,滑轮,轮轴,齿轮这些在机器人制作过程中经常会用到的动力机械原理,为后期的系统学习奠定基础.
3)提高篇
提高篇则是专业的机器人创意设计制作内容方面的学习,有了前面两个篇章的基础,学生就能够比较轻松的接受专业知识了.课程主要内容是围绕一种机器人套件,系统的了解机器人的拼搭,编程,以及机器人创意设计的一般方法.
教材的编写考虑到实际性和生活性,每一课的内容都是和生活息息相关的,都是通过引导学生去发现生活中一些现象,了解其内部的原理或者开发出更有
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