高中机器人教育研究方案(1)

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1、高中机器人教育研究【摘 要】 机器人是一门综合性极强的前沿学科，机器人教育是培养创新人才的最佳途径。随着机器人技术的飞速发展以及各类竞赛活动的涌现，机器人教育越来越引起家长、学生和学校的关注。本文在分析了目前中小学机器人教育现状的基础上，以建构主义理论和项目学习理论引领，在推进中小学机器人教育方面做了一些探索和实践，为其他学校开展中小学机器人教育提供可借鉴的经验。【关键词】机器人教育  实践研究 引言 自从1962年美国万能自动化公司推出第一台机器投入使用到今天，机器人已经在世界各个领域为人类服务。许多学校

2、进入了机器人教学和研究的行列。作为我们郑州县区，在机器人教育教学方面的起步比较晚，我市各个学校层次不一，为了整体提高区域中小学机器人教育的水平，我们做了一些探索和实践，希望能为其他区县开展中小学机器人教育提供可借鉴的经验。 一 、县区中小学机器人教育的现状分析 教育部颁布的《普通高中技术课程标准（实验）》中，首次在“通用技术”科目中设立“简易机器人制作”模块。我市自一中、二中率先开展机器人教育以来，全区的中小学机器人教育进入了起步阶段，但目前还是存在以下几个主要问题： （一）学校发展不均衡 目前我市中小学中

3、，在校内开展机器人教育或活动的只有个别几所中学和小学。主要通过拓展课和综合实践课，兴趣小组活动课，社团活动课等形式进行。机器人教育是一项高科技高成本的活动，再加上其技术的发展日新月异以及每年比赛所用的器材和规则有变化，所以其投入又是需要持续的，对于一般的中小学在经费上无法承受，只有一些经费充足的、领导重视的学校才会一如既往地开展机器人教育，这也造成区内学校中小学机器人教育发展的不均衡。 （二）机器人教师专业能力不高 机器人教师是指从事中小学机器人教育和指导的教师。从2001年教育部颁布的《基础教育课程改革纲

4、要（试行）》中强调新课程理念注重学生自主学习，但是教师的主导作用也不容忽视，它将直接影响教学的效果，而高素质的机器人教师队伍是区域中小学机器人教育成功的关键。从全区开展机器人教育的几所学校来看，机器人师资的专业能力还比较薄弱，基本上没有专业的教师，承担机器人教学的老师主要是信息技术教师、物理教师和数学教师兼职的，他们的专业背景、教学经历、专业技术水平都有较大的差异。 （三）学生实践时间不多 受考试评价机制的影响，学生平时课业负担比较重，没有过多的时间和精力进行机器人的学习，即使有兴趣的学生在这方面也很少花时

5、间去实践。由于时间的紧张，在有些比赛前造成了很多设计和制作是指导教师完成的，然后教会学生如何操作控制机器人，在这种情况下学生对机器人的相关原理、核心算法都不能很好地理解和掌握，也无法锻炼动手动脑、分析问题解决问题等各种能力，不能实现学生的全面发展和终身发展，我们的机器人教育和比赛也就失去了价值。 （四）校本课程紧缺 机器人作为一门新型的课程，涉及机械设计与制造技术、自动控制技术、电子技术、计算机技术、网络技术、通讯技术、人工智能技术等，其超强的综合性导致了目前没有统一的标准的教材，也没有丰富的教学案例、教学

6、课件等资源。区内开展机器人教育的几所学校一般采用机器人公司的说明书以及教师自己编写的一些校本教材，这就造成了学校机器人教育处于没有保障的状态。 二 、推进区域中小学机器人教育项目的实践 （一）项目框架介绍 1．项目的基本构想推进区域中小学机器人教育项目是想通过在教育局统一的规划下，统一通过政府购买一批机器人设备，让区内中小学的学生和教师享受到区内最好的机器人实验室和机器人设备。通过双休日对学校的一名机器人教师和部分学生进行在松江二中集中培训和学校平时各自通过兴趣班等两种教学模式，从点到面整体提高区中小学机器

7、人教育水平，锻炼区域学生的综合素质。2．项目的组织实施项目是在松江区教育局里的大力支持下，由局基教科、松江二中、区教师进修学院信息部、机器人公司、各中小学共同参与实施。局基教科主要负责经费和各个学校之间的组织协调工作。松江二中提供一流的机器人实验室和饮食。信息部负责整个项目的策划、设备的采购（包括足球机器人、灭火机器人以及相关配件和调试场地等）、培训管理、比赛组织工作。机器人公司负责提供专业的技术指导和培训。各中小学负责选出一名机器人教师和4-6个学生组成一个学校机器人小组团队，同时提供一台笔记本电脑为机器

8、人编程所用。3．项目的时间管理项目时间管理中最关键的是合理安排时间，只有科学地安排时间进度才能合理使用分配资源，发挥最佳的项目实施效率和效益。项目的具体时间表如下： 活动内容时间进度1月2月3月4月5月6月7月9月至12月机器人采购★       区赛赛前培训（每周六一天） ★      机器人教育成果展示以及区赛  ★     市赛赛前辅导（每周六一天）   ★    参加郑州市中小学机器人竞赛    ★