智能機器人科目設(shè)計方案

1、精品資料推薦智能機器人科目設(shè)計方案上海市甘泉外國語中學袁文錚智能機器人科目通過具體的技術(shù)實踐使學生理解技術(shù)與科學的聯(lián)系和區(qū)別，理解兩者對社會發(fā)展、人類生活所具有的重要意義，從而深化認識，開拓視野。與此同時，將技術(shù)所蘊含的豐富的人文因素，自然地融入智能機器人課的教學之中，滋潤學生的心田，提升學生的文化品位和人文素養(yǎng)。1、 智能機器人科目開發(fā)說明1 背景分析我校的拓展型課程是著眼于社會未來發(fā)展對人才的要求，從全面發(fā)展學生的素質(zhì)出發(fā)，以“培養(yǎng)有教養(yǎng)、有個性、有競爭力、有國際視野的現(xiàn)代人”為課程目標及最終的育人目標。二十一世紀將是一個機器人（P及的時代！早已成熟的PC技術(shù)和蓬勃發(fā)展的Internet正

2、在逐步改變著人們的生活，信息更加便利，家居更加智能化，作為人類夢想的機器人也已經(jīng)開始走入工廠，走進家庭。個人機器人的核心智能技術(shù)作為技術(shù)領(lǐng)域的一個學術(shù)前沿，有著無窮的研究空間，個人機器人產(chǎn)業(yè)剛剛開始形成。今后，個人機器人或許會像目前的個人電腦一樣的普及，Internet也可能成為PR大腦的一部分。在不久的將來，個人機器人或許會成為人們每天學習、生活、娛樂中離不開的伙伴！為此，智能機器人科目設(shè)計以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、實踐能力為宗旨，以提高學生的信息素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)為目標，是學生信息科技課程的延伸。智能機器人科目盡可能的面向全體學生，考慮到學生在興趣、生活經(jīng)歷、地域特征、文化背景等方面的差異，在教材、

3、教學及其評價等方面力求多樣性和動態(tài)化，以滿足不同學生的不同需要，促使學生的個性發(fā)展。2 學情分析初中學生認知結(jié)構(gòu)的各種要素迅速發(fā)展，認知能力不斷提高，認知的核心成分思維能力逐漸成熟，并向理論思維轉(zhuǎn)化；抽象邏輯思維占優(yōu)勢地位，辯證思維和創(chuàng)造思維有了很大發(fā)展；自我評價和自我控制能力明顯增強；心理狀態(tài)極不平衡，多種多樣，偏差心理不時呈現(xiàn)。因此，在學習活動中，要進一步拓展視野，關(guān)注機器人技術(shù)發(fā)展對社會的影響；培養(yǎng)學生的學習興趣，增強創(chuàng)造的欲望；通過智能機器人設(shè)計、機器人技術(shù)試驗等活動，讓學生習慣合作學習、團隊協(xié)作的學習與研究方法；營造民主、活躍、進取的學習氛圍來進行探究和創(chuàng)新，使學生的創(chuàng)造潛能得到良好

4、的引導(dǎo)和有效的開發(fā)，使學生的實踐能力得到發(fā)展。3 教育價值技術(shù)是不斷發(fā)展變化的，它具有鮮明的時代印記。智能機器人科目的教育價值首先在于它緊密聯(lián)系學生的生活實際，在注重課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性、通用性的同時，注重了它的先進性。其次，從學生現(xiàn)實生活所接觸的技術(shù)內(nèi)容向現(xiàn)代技術(shù)和高新技術(shù)延伸，使學生有機會了解現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中技術(shù)發(fā)展的嶄新成果和未來走向。第三，讓學生在掌握基礎(chǔ)知識和基本技能的同時，有機會接觸到所能理解的最新發(fā)展成果和技術(shù)信息，從而領(lǐng)略到技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在動力和文化意義，增強對當代先進技術(shù)及其文化的理解。4 課時總量智能機器人科目建議的課時總量為20課時。其中第1、2課時為進入智能機器人世

5、界的入門學習，要求學生了解機器人的誕生、機器人的發(fā)展、能力風暴機器人的基本結(jié)構(gòu)、能力風暴機器人的編程軟件等入門知識。從第3課時起，依次進入15個項目的活動過程，原則上每個項目活動安排1個課時，個別較難的項目可以再機動安排1個課時。最后1、2課時安排創(chuàng)新機器人項目設(shè)計，可以作為科目考核的參考依據(jù)。2、 智能機器人科目目標在智能機器人科目實施過程中，知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等方面的目標是一個不可分割的整體，應(yīng)注意融合與協(xié)調(diào)，努力實現(xiàn)三者的有機統(tǒng)一。1 智能機器人科目的三維目標（1）知識與技能 理解智能機器人技術(shù)的性質(zhì)，了解智能機器人技術(shù)的發(fā)展歷史和一些最新成果以及生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用

6、，能正確認識智能機器人技術(shù)對人們?nèi)粘Ｉ罴吧鐣a(chǎn)生的正反兩方面的影響，具有正確操作機器人基本技能。 了解傳感器在智能機器人工作中的作用，理解紅外、光敏、碰撞等傳感器的工作原理和在智能機器人中的應(yīng)用。 了解智能機器人設(shè)計的基本知識，初步掌握智能機器人設(shè)計的一般程序和基本技能，能對設(shè)計的過程、方案和成果做出比較全面的評價。 能從技術(shù)設(shè)計的角度理解結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、流程、控制的一般概念，了解簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、流程設(shè)計、控制設(shè)計的基本知識，以及這些知識在機器人設(shè)計中的內(nèi)在聯(lián)系和廣泛應(yīng)用。 了解算法的概念和在機器人設(shè)計中的重要作用；能夠用自然語言來描述機器人工作的過程。 熟悉一種可視化窗口的程序設(shè)計，

7、并應(yīng)用于機器人的制作。 具有初步的技術(shù)試驗的操作技能，能進行基本的技術(shù)測試和技術(shù)指標測量，會寫簡單的技術(shù)測試和技術(shù)試驗報告。（2）過程與方法 經(jīng)歷根據(jù)生活和學習需要提出問題、并形成設(shè)計解決問題方案的過程，體驗學習中應(yīng)用批判性思維和創(chuàng)造性想象能力的方法。 經(jīng)歷技術(shù)方案的實現(xiàn)或轉(zhuǎn)化為作品的過程，初步學會模型或作品的制作、裝配、調(diào)試的方法。 經(jīng)歷作品制作中交流與評價的過程，學會在小組活動中進行學習的方法。 經(jīng)歷將結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)與控制的基本知識應(yīng)用于技術(shù)實踐的過程，初步掌握結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)與控制的基本思想和方法，并能綜合運用所學知識和技能解決一些實際問題，發(fā)展創(chuàng)新精神和理論運用于實踐的能力。 經(jīng)歷典

8、型的技術(shù)設(shè)計、制作和評價的活動過程，初步掌握基本的技術(shù)學習方法和技術(shù)探究方法，具有初步的參與技術(shù)活動的能力和使用技術(shù)及其產(chǎn)品的能力，發(fā)展技術(shù)的決策能力、創(chuàng)新能力和終身學習能力。（3）情感態(tài)度價值觀 形成和保持對技術(shù)問題的敏感性和探究欲望，領(lǐng)略技術(shù)世界的奧秘與神奇，關(guān)注技術(shù)的新發(fā)展，具有對待技術(shù)的積極態(tài)度和正確使用技術(shù)的意識。 熟悉從事技術(shù)活動必須具備的品質(zhì)，能夠安全而又負責任地參加技術(shù)活動，具有良好的合作和交流的態(tài)度，養(yǎng)成嚴謹、守信、負責、勤儉、進取等良好品質(zhì)。 體驗技術(shù)問題解決過程的艱辛與曲折，具有克服困難的勇氣和決心，培養(yǎng)不怕困難、不屈不撓的意志，感受解決技術(shù)難題和獲得勞動成果所帶來的喜悅

9、。 認識技術(shù)的創(chuàng)造性特征，形成實事求是、精益求精的態(tài)度，培養(yǎng)富于想象、善于批判、敢于表現(xiàn)個性、勇于創(chuàng)新的個性品質(zhì)。 理解技術(shù)的文化特性和藝術(shù)特性，具有認識技術(shù)問題的國際視野和全球意識，以及一定的對技術(shù)文化的理解和選擇能力。 理解科學、技術(shù)與社會的相互關(guān)系，增強勞動觀念，具有敬業(yè)意識與創(chuàng)業(yè)意識，形成與技術(shù)相聯(lián)系的經(jīng)濟意識、質(zhì)量意識、環(huán)保意識、倫理意識，以及主動參與當?shù)亟?jīng)濟建設(shè)的意識。2教學設(shè)計中教學目標設(shè)計的原則與要求智能機器人立足信息技術(shù)教學的基礎(chǔ)，以基礎(chǔ)的、寬泛的、與學生日常生活聯(lián)系緊密的技術(shù)內(nèi)容為載體，以進一步提高學生的信息素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、促進學生全面而富有個性的發(fā)展為目標。通過學習，學生

10、將進一步拓展信息技術(shù)、技術(shù)學習的視野，學會或掌握一些通用技術(shù)的基本知識和基本技能，掌握技術(shù)及其設(shè)計的一般思想和方法；具有一定的技術(shù)探究、3精品資料推薦運用技術(shù)原理解決實際問題以及終身進行技術(shù)學習的能力；形成和保持對技術(shù)的興趣和學習愿望，具有正確的技術(shù)觀和較強的技術(shù)創(chuàng)新意識；養(yǎng)成積極、負責、安全地使用技術(shù)的行為習慣，發(fā)展初步的技術(shù)能力和一定的職業(yè)規(guī)劃能力，為迎接未來社會挑戰(zhàn)、提高生活質(zhì)量、實現(xiàn)終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。三、智能機器人科目內(nèi)容1 .內(nèi)容選取的原則及組織形式說明智能機器人科目的內(nèi)容選取原則：注重學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，并著力于以下幾個方面形成目標上的獨特追求：技術(shù)的理解、使用、改進及決

11、策能力；意念的表達與理念轉(zhuǎn)化為操作方案的能力；知識的整合、應(yīng)用及物化能力；創(chuàng)造性想象、批判性思維及問題解決的能力；技術(shù)文化的理解、評價及選擇能力。智能機器人科目的組織形式：由智能機器人活動教程、項目活動記錄表、項目活動答案參考、配套例程幾個模塊組成。涉及智能機器人的概念，基本結(jié)構(gòu)和工作原理，機器人的發(fā)展歷史，機器人的應(yīng)用等項目活動。其中，智能機器人活動教程是自行開發(fā)的區(qū)域性拓展型教程，其中包含五大章節(jié)，15個活動項目，約六萬余字。項目活動記錄表共15份，與智能機器人活動教程中的15個項目活動相配套。2 .完整的內(nèi)容框架智能機器人科目內(nèi)容框架:內(nèi)容活動教程活動記錄表配套例程圖示整力處M匕畀iti

12、u品"忡由我金用優(yōu)碧也 ZHiU K兇1巳序y g|苴回 乳色乳ti I心M：中工*琲聯(lián) 智能機器人活動教程的目錄:智能機器人活動教程目錄第一章進入智能機器人世界項目6折返跑、機器人的誕生、機器人的發(fā)展項目7邊走邊唱項目8追星族三、能力風暴機器人的基本結(jié)構(gòu)四、能力風暴機器人的編程軟件第二章讓你的機器人動起來項目1運行自檢程序項目2運行表演程序項目3傳感器功能的測試第三章小試身手項目4走正方形項目5打招呼第四章更進一步項目9接力賽項目10機器人回家項目11飛蛾撲火項目12篝火晚會第五章挑戰(zhàn)自我項目13旅行者項目14走迷宮項目15消防員3 .配套的課程資源說明項目活動答案參考及配套例程是

13、提供給教師備課或指導(dǎo)學生實踐時的一個參考，配套例程中包含有15個項目活動中涉及到的所有設(shè)計程序，有些項目還提供多種程序思路，以幫助教師開拓思維，多角度地解決機器人程序設(shè)計中的實際問題。四、智能機器人科目實施學生的技術(shù)學習過程是主動建構(gòu)知識、不斷拓展能力的過程，也是富有生機、充滿探究、生動活潑的活動過程。在這個過程中，學生是學習的主體，教師是學習活動的引導(dǎo)者、幫助者，更是學生的親密朋友。1 .活動組織形式及實施原則在智能機器人科目的實施過程中，以小組化的合作形式展開教學活動。其實施原則：第一，從學生的實際出發(fā)，精心設(shè)計和組織學生的學習活動；第二，根據(jù)學生的身心發(fā)展規(guī)律和技術(shù)學習特點，指導(dǎo)學生采取

14、自主學習、合作學習、網(wǎng)絡(luò)學習等多種學習方式；第三，促進學生探究能力的提高，積極的情感態(tài)度與價值觀的形成，以及終身學習能力的發(fā)展。2 .活動設(shè)計的要求引導(dǎo)學生親歷設(shè)計的過程5精品資料推薦在教學中，應(yīng)讓學生親歷由一系列環(huán)節(jié)組成的設(shè)計活動。首先，教師要重視學生的全員性參與。教師應(yīng)密切結(jié)合學生的生活經(jīng)驗，重視改進教學方法，激發(fā)學生對技術(shù)問題的興趣和研究愿望，并注意發(fā)揮每個學生的積極性，最大限度地開發(fā)每個學生的潛能，促使其主動、有效地參與設(shè)計過程，獲得直接經(jīng)驗。其次，要強調(diào)學生的全程性參與，即每個學生都必須經(jīng)歷設(shè)計方案的形成過程、方案轉(zhuǎn)化為作品的過程、交流和評價的過程。為此，教師應(yīng)注意保持學生學習興趣的

15、穩(wěn)定性和持續(xù)性，引導(dǎo)學生從多個角度提出問題，用多種方法解決問題，運用各種技術(shù)交流和評價手段豐富設(shè)計過程，以使學生獲得比較完整的體驗。在設(shè)計的教學過程中，教師還要以引導(dǎo)者的身份創(chuàng)設(shè)一種開放、民主、活躍、進取的學習氛圍，鼓勵學生展開想象，大膽創(chuàng)新，使設(shè)計真正成為生動活潑、師生互動的過程，使全體學生在設(shè)計過程中都得到發(fā)展。 加強對學生的個別輔導(dǎo)由于智能機器人科目內(nèi)容之間的聯(lián)系十分緊密，同時學生的接受能力也各有差異，所以在學生的學習過程中，容易出現(xiàn)分化現(xiàn)象。特別是調(diào)試中，有些學生如果得不到教師的及時輔導(dǎo)和具體幫助，往往會造成學習的中斷，甚至還會干擾正常的教學秩序。因此，在技能操作方法教學和學生動手實踐

16、過程中，教師要加強巡視，注意教學信息的及時反饋，根據(jù)不同情況，采用小組輔導(dǎo)、個別輔導(dǎo)和學生之間互幫互學等多種方式，及時給有困難的學生提供幫助。在輔導(dǎo)過程中，要重視對所出現(xiàn)的技術(shù)問題的分析和方法上的指導(dǎo)，防止出現(xiàn)教師代替學生操作的現(xiàn)象。在制作過程中，有的學生如果提前完成任務(wù)，教師可以及時聘請他當“小老師”，輔導(dǎo)有困難的學生，分析出現(xiàn)問題的原因；或者對這些學生提出更高的要求，讓他們繼續(xù)進行研究和改進。 加強教學研究要根據(jù)本標準的要求，結(jié)合學校的實際情況，立足于教學的具體問題，通過討論、聽課、公開教學、課題研究、教學評比等各種形式，加強對本課程的教學研究。學校（或校際）應(yīng)建立技術(shù)教研組，組織教師探討

17、教學中的問題，開展教學經(jīng)驗和研究成果的交流，從而促進課程資源的開發(fā)，提高教師的教學能力。3必要的技術(shù)使用原則及德育要求重視技術(shù)思想和方法的學習指導(dǎo)在解決具體技術(shù)問題的過程中，重視對學生進行技術(shù)思想和方法的學習指導(dǎo)，并把它貫穿在整個教學過程中。在教學中，教師要精心挑選一些集中體現(xiàn)技術(shù)思想和方法的技術(shù)設(shè)計實例，引導(dǎo)學生使用技術(shù)思想和方法這把“鑰匙”，去打開技術(shù)問題的“大門”，6精品資料推薦從而去體驗、領(lǐng)悟技術(shù)思想和方法的真諦。技術(shù)思想和方法的獲得并非通過一次實踐就能解決，而要經(jīng)過“實踐一一認識一一再實踐一一再認識”的多次循環(huán)。倡導(dǎo)學習方式的多元化針對不同的學習內(nèi)容和學生差異，選擇模仿、合作和研究等

18、不同的學習方式，促進學生在教師指導(dǎo)下主動地、富有個性地學習。模仿是一種學習方式，它在工具的操作技能等教學中有著廣泛的應(yīng)用，但要防止把它作為唯一的教學方式。應(yīng)特別重視合作學習方式在技術(shù)教學中的應(yīng)用?？梢宰寣W生分工協(xié)作設(shè)計某個作品來完成某個技術(shù)任務(wù)。在合作學習過程中，要注意調(diào)動每個學生的主動性與積極性，注重分工的合理性和均衡性；發(fā)揮小組全體成員的作用，形成優(yōu)勢互補；激發(fā)每個小組團體成員的集體榮譽感，加強成員之間、小組之間的及時溝通和交流，培養(yǎng)人際交往和溝通能力，形成與他人協(xié)作、分享與共進的態(tài)度和團隊精神。止匕外，要積極滲透研究性學習的方式，改變以往的教學過于偏重接受性學習的傾向，促進課內(nèi)外的溝通，加強學生學習的自主性，提高學生的技術(shù)探究能力。五、智能機器人科目評價智能機器人科目評價采用過程性評價與結(jié)果性評價相結(jié)合的方式。過程性評價貫穿在每一個項目活動中，以問題的形式體現(xiàn)，且每次評價表都會根據(jù)項目活動內(nèi)容的不同做出相應(yīng)的調(diào)整，使評價內(nèi)容更貼近學生的親身經(jīng)歷與實際感受。以“項目活動9-接力賽”為例的過程性評價詳見附錄。結(jié)果性評價則體現(xiàn)在科目的后期，要求學生以小組為單位，在前期掌握的機器人相關(guān)知識與編程技巧基礎(chǔ)之上，設(shè)計并制作一個機器人創(chuàng)意項目。在該創(chuàng)意項目的設(shè)計、制作、修改、完善的過程中，既有對此過程的學生自評、互評、師評，也有對最后完成