智能機器人課堂教學(xué)的探討(信息技術(shù)論文)

1、.：.；智能機器人課堂教學(xué)的討論摘要：隨著智能機器人技術(shù)的開展和信息技術(shù)教育課程與教材改革的深化，智能機器人的教育走入中、小學(xué)校的課堂曾經(jīng)成為能夠和必然趨勢，本文擬就機器人教育進(jìn)入課堂教學(xué)作一次嘗試性討論。關(guān)鍵詞：機器人教育 智能機器人 引言隨著智能機器人技術(shù)的開展和信息技術(shù)教育課程與教材改革的深化，智能機器人的教育走入中、小學(xué)校的課堂曾經(jīng)成為能夠和必然趨勢。機器人的教育也必將給信息技術(shù)根底教育帶來新的活力。智能機器人會成為青少年才干、素質(zhì)培育的智能平臺。一、為什么要開設(shè)智能機器人課程信息技術(shù)課堂教學(xué)改革特別強調(diào)注重對學(xué)生學(xué)習(xí)閱歷的培育，注重學(xué)生體驗、感悟和實際的過程，注重學(xué)生個性的安康開展和

2、對學(xué)生的創(chuàng)新精神、實際才干的培育。智能機器人教學(xué)非常有利于貫徹這一理念。國外機器人教學(xué)實驗證明，機器人競賽不僅活動主題有趣，更重要的是其問題處理方案是開放性的，學(xué)生可以用不同的方法到達(dá)同一個目的，因此智能機器人活動能激發(fā)學(xué)生充分發(fā)揚想象力、發(fā)明力，有利于培育學(xué)生的開放性思想。在機器人教學(xué)中，學(xué)生經(jīng)過動手實際獲取知識。他們就像真正的工程師一樣，針對工程主題進(jìn)展研討、謀劃、設(shè)計、組裝和測試。他們以小組為單位，運用積木、傳感器、馬達(dá)及齒輪等組件設(shè)計本人的機器人，并為機器人編寫程序，讓它完本錢人想讓它做的事情。孩子們經(jīng)過自動探求、動手實際，親身體驗籠統(tǒng)的實際如何變成了觸手可及的答案，享用勝利的興奮。在

3、活動中，學(xué)生不僅可以學(xué)到有關(guān)機械、電子、計算機等技術(shù)知識，還可以培育多方面的才干和素養(yǎng)，如與人溝通協(xié)作的才干，合理分配、利用時間的才干，對他人尊重、毅力與自自信心的樹立二、如何處置智能機器人課程與信息技術(shù)課程之間的關(guān)系智能機器人課程的內(nèi)容決議了它與信息技術(shù)課程的關(guān)系是比較嚴(yán)密的。當(dāng)前我們的課程設(shè)置中沒有智能機器人課程方案，怎樣辦？可以把智能機器人課程包含在信息技術(shù)課程方案中，經(jīng)過緊縮信息技術(shù)課程課時，適當(dāng)刪減和調(diào)整信息技術(shù)課堂教學(xué)內(nèi)容，來完成一定量的智能機器人課堂教學(xué)。從近兩年的信息技術(shù)教學(xué)反響來分析，在開設(shè)智能機器人課程前后，學(xué)生對常規(guī)信息技術(shù)知識的掌握沒有下降，運用才干反而大大加強了，表如

4、今對實踐問題的分析與了解更準(zhǔn)確、深化。學(xué)生對信息技術(shù)課依然非常熱愛。當(dāng)然，為了加強信息技術(shù)課的教學(xué)，我們也在思索能否應(yīng)改動這一做法，如能否可以把新課程規(guī)范下的“地方課程拿出部分來用于實施智能機器人教學(xué)，這樣，就不用再占用信息技術(shù)課的教學(xué)時間。三、如何進(jìn)展器材管理 機器人課堂教學(xué)中除運用中心模塊外，普通還要用到各種各樣的零配件。以納英特積木式智能機器人為例，除中心根底套件外，還有用于搭建的積木套件和各種傳感器，學(xué)生在裝配機器人、調(diào)整修正、欣賞學(xué)習(xí)、搬運等過程中容易出現(xiàn)零配件缺損。因此，器材管理到位是使教學(xué)正常進(jìn)展的重要保證。針對上述這些情況，我們建議用戶單位，制定和，并且可以以小組的方式發(fā)放，要

5、求學(xué)生嚴(yán)厲按照手冊條例運用和管理器材。根據(jù)操作手冊，我們對這兩個小組的相關(guān)責(zé)任人員進(jìn)展了處置，這不但教育了學(xué)生，更促進(jìn)了器材規(guī)范管理。經(jīng)過詳細(xì)的規(guī)章制度來規(guī)范學(xué)生的課堂活動，以培育學(xué)生育成良好的操作習(xí)慣，并保證機器人器材的完好。其詳細(xì)內(nèi)容有：課堂活動分組要求；小組成員分工及相關(guān)職責(zé)；智能機器人活動步驟；智能機器人搭件、調(diào)試要求；智能機器人競賽場地規(guī)格及運用要求；智能機器人器材出借要求；課堂表現(xiàn)獎勵和懲罰機制；智能機器人器材保管責(zé)任條例；學(xué)員評價操作細(xì)那么； “機器人小小工程師評選規(guī)那么等。用于記載每次活動的情況，詳細(xì)內(nèi)容有：活動時間登記表；活動過程記錄表；研討成果匯總表；總結(jié)評價表自評、互評、

6、師評；附件清單相關(guān)數(shù)據(jù)資料；設(shè)備運用反響單；特殊器材申領(lǐng)單等。要求學(xué)生每節(jié)課對有關(guān)工程都要及時記錄，并分析整理出閱歷、領(lǐng)會，以培育學(xué)生分析問題、處理問題的才干。四、場地設(shè)計的方案在機器人課堂教學(xué)初期，我們深為缺乏機器人活動和競賽的場地驕傲。在實際中，我們探求出以下幾種處理方案：方案一 在教室內(nèi)就地取材。例如機器人走迷宮，可以讓學(xué)生用本人的凳子隨意在地面上組合成一個迷宮。這不僅處理了場地問題，而且學(xué)生在組合迷宮的過程中，既要設(shè)計機器人行進(jìn)的道路，分析本人搭建的場地能否合理，又要反思本人的編程設(shè)計能否處理問題，這對學(xué)生提高分析才干、穩(wěn)定知識很有協(xié)助 。方案二 采用簡易資料制造小型活動場地。例如 杭

7、州留下鎮(zhèn)中心小學(xué)“機器人小導(dǎo)游工程中，設(shè)計的情境是由機器人帶著游客閱讀一到兩個景點。我們直接在地面上貼上三塊不同顏色的圓形貼紙，紙上寫著地名作為旅游景點。學(xué)生調(diào)整好的機器人在該場地上由第一個圓進(jìn)入到第二個圓，停頓數(shù)秒后再轉(zhuǎn)入第三個圓，效果非常好。同理，根據(jù)機器人義務(wù)的不同，我們可以相應(yīng)運用塑料、卡紙、瓶罐等資料，直接在紙上或地面上制造出簡易的小型活動場地，滿足課堂教學(xué)需求，實現(xiàn)低本錢高效率。方案三 規(guī)范競賽場地。由專業(yè)人員制造一些木制競賽場地，這些場地的資料較好，制造比較精細(xì)，可以用作課堂教學(xué)中的競賽及專業(yè)競賽。可以制造一些國內(nèi)或省內(nèi)常規(guī)競賽必用的一些場地或典型工程的場地，如機器人迷宮場地、機

8、器人滅火場地、機器人足球場地、這些場地不僅可以用于教學(xué)，也可以做賽前調(diào)試用，適用價值比較大?？傊?，在機器人活動場地問題上，我校的閱歷是“根據(jù)學(xué)校實踐，逐漸到位；教師和學(xué)生共同設(shè)計制造；因地制宜，靈敏實施，從而以較低的代價獲得了稱心的課堂效果。五、在學(xué)校開展機器人活動的條件2003年浙江省教育廳教研室開展了機器人進(jìn)課堂的課題，參與的學(xué)校非常積極，在2004年6月進(jìn)展了結(jié)題報告會，不僅有學(xué)校的機器人公開課，也有各位參與教師的結(jié)題報告。在開展一年多課題中，我覺得機器人一定能進(jìn)入課堂，但實現(xiàn)起來也不是一件容易的事，需討教育行政部門及學(xué)校的努力。要使機器人盡早進(jìn)入課堂，我覺得取決于以下要素：行政：機器人

9、教學(xué)內(nèi)容有沒有在正式的教材中出現(xiàn)，上級教育行政部門有沒有把配備機器人實驗室作為一個學(xué)?，F(xiàn)代教育技術(shù)的配備規(guī)范。觀念：學(xué)校指點有沒有認(rèn)識到機器人教學(xué)對學(xué)生信息素養(yǎng)的培育的宏大作用，有沒有看到機器人教學(xué)的前景。資金：機器人雖然能走入學(xué)校，但由于價錢比較高，因此不能作為一個兒童玩具一樣在學(xué)生中推行開來。當(dāng)然，和學(xué)校投入現(xiàn)代教育技術(shù)上所花的錢相比，機器人的投入還是很小的。智能機器人，給信息技術(shù)教學(xué)帶來了一個更廣大的領(lǐng)域，等待著我們?nèi)グl(fā)掘。第一部分 有關(guān)“智能機器人進(jìn)課堂的預(yù)備任務(wù)第一步：1、搜集有關(guān)“智能機器人教育教學(xué)資料光盤、書籍、網(wǎng)站、軟件等2、搜集一些機器人課堂教學(xué)課件3、機器人課堂教學(xué)錄像一些

10、4、機器人課堂教學(xué)案例分析一篇5、機器人實際研討課一節(jié)6、參考其它學(xué)校實驗方案第二步：7、組建一個“機器人實驗室，購買相應(yīng)的機器人設(shè)備8、建議在小學(xué)三年級以上開展機器人課堂教學(xué)需求會操作計算機9、開展機器人課堂教學(xué)研討，積累閱歷，分析問題。10、經(jīng)過校園網(wǎng)絡(luò)開展有關(guān)“智能機器人教學(xué)調(diào)查，和搜集分析數(shù)據(jù)樣本及各種機器人的資源積累。11、編寫智能機器人校本教材機器人實際、拼裝搭件、程序設(shè)計等教學(xué)單元。第三步：智能機器人課堂教學(xué)方式研討走進(jìn)智能機器人 智能機器人課堂教學(xué)義務(wù)開發(fā)案例 中、小學(xué)信息技術(shù)與智能機器人 參與各種競賽，調(diào)動學(xué)生的積極性第二部分 機器人教學(xué)方式實際研討報告一、實際背景由于學(xué)生各

11、具不同的心智容顏，所以他們會以各自不同的表達(dá)方式去處置各種不同種類的信息。首先學(xué)生經(jīng)過什么途徑可以學(xué)得更快、更好，再決議如何利用學(xué)生優(yōu)勢帶動開展其他有待開展的潛能。因此，教師或家長須采用多元途徑進(jìn)展個性化的教育，但這絕不是要求每個孩子都需求經(jīng)過多種方式系統(tǒng)學(xué)習(xí)同一內(nèi)容，促使多元智能都到達(dá)杰出的程度。除個別化教學(xué)外，教師或家長可以組合不同心智類型和程度的兒童進(jìn)展小組活動，利用他們互補的潛能，經(jīng)過多元智能的教育途徑進(jìn)展協(xié)作學(xué)習(xí)，兼顧開展兒童的自自信心、同情心、責(zé)任感等美德。根據(jù)多元智能實際，可以說幾乎每個人都是聰明的，但聰明的范疇與性質(zhì)卻呈現(xiàn)許多個別差別，各人的智能光譜 (Intelligence

12、 Spectrum) 就各如其面，人人各不一樣。多元智能實際的重要性，在于人類創(chuàng)新提高、勝利、高興的要素，都可從發(fā)現(xiàn)自我多元智能的可塑性開場。家長和教育者須知各種智能是以潛能的形狀存于我們心靈之中，只需給予適當(dāng)?shù)墓膭?、時機、環(huán)境和教育，幾乎每個人的一切多元智能均能到達(dá)相當(dāng)高度的開展，而且可以遠(yuǎn)超乎我們所預(yù)期的境界。由于這些智能都是我們所生活的文化社會所高度注重的，多元智能培育正是適宜素質(zhì)教育的重要內(nèi)涵，其目的是真正思索到個別差別，徹底因材施教。智能機器人是一門跨學(xué)科、高度綜合、極具生長性的學(xué)科；智能機器人教育能自然交融于根底教育的各學(xué)科教育。在信息科技教育中，在信息技術(shù)與課程的整合中，在各類課

13、程的研討性、探求性學(xué)習(xí)活動中，在培育和開展學(xué)生多元智能實際過程中，在創(chuàng)新實際活動中，智能機器人主題都能找到發(fā)明和開展的空間。二、課型范疇 “智能機器人屬于綜合實際活動課的范疇，從目前大部分學(xué)校開展情況來看，有以下幾種活動方式：科技活動如浙江省教委和浙江省科協(xié)組織的機器人一系列競賽活動勞技課 類似于航模海模，偏重于組裝和搭件信息科技課外拓展 開展興趣小組活動，為競賽選拔人才學(xué)科整合實驗 綜合實際課，學(xué)科整合點比較多研討性活動 小課題研討、小論文撰寫之類 探求性學(xué)習(xí)活動 以學(xué)生的自主參與、管理為主，三、機器人教學(xué)方式之實際研討課堂方式之分工協(xié)作在課堂教育中，以小組為單位2-4人一個小組，進(jìn)展分工協(xié)

14、作；既可以發(fā)揚學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，也可以發(fā)揚團(tuán)隊作用，共同完成工程；可以進(jìn)展結(jié)對分組，將專長學(xué)生放置各小組，從而起到帶頭作用；2、課堂方式之課型構(gòu)造1實際篇：機器人知識的引見、講解2動手篇：機器人的拼裝3編程篇：如何讓機器人動起來4綜合篇：課內(nèi)競賽、小組活動3、課堂方式之評價方式 1、注重過程評價 本課程目的的重點在于培育學(xué)生的態(tài)度和才干，而非知識和技藝。所以評價時，不應(yīng)該過于看重于學(xué)生所獲得的知識的多少及作品的優(yōu)劣，而應(yīng)特別關(guān)注學(xué)生參與的態(tài)度、處理問題的才干和發(fā)明性，關(guān)注學(xué)習(xí)的過程和方法，關(guān)注交流與協(xié)作，關(guān)注動手實際以及所獲得的閱歷與教訓(xùn)。因此最好采用構(gòu)成性評價的方式，而不采用等級評分的方法

15、，注重對過程的評價和在過程中的評價，使評價成為學(xué)生學(xué)會實際和反思、發(fā)現(xiàn)自我、欣賞他人的過程。同時要強調(diào)評價的鼓勵性，鼓勵學(xué)生發(fā)揚本人的個性專長，發(fā)揚本人的才干，努力構(gòu)成鼓勵寬廣學(xué)生積極進(jìn)取、勇于創(chuàng)新的氣氛。 2、以學(xué)生自我評價為主 本課程的評價可采用多種方式，如對書面資料的評價與對學(xué)生的口頭報告、活動、展現(xiàn)的評價相結(jié)合；教師評價與學(xué)生的自評、互評相結(jié)合；小組的評價與組內(nèi)個人的評價相結(jié)合等。其中以學(xué)生的自我評價為主。由于是讓學(xué)生自我評價，其壓力較小，學(xué)生可以充分地暢談本人參與活動的體驗、閱歷和教訓(xùn)，自在地交換意見。同時，這種集體和個人的自我評價也可以使學(xué)生享遭到安康的民主風(fēng)氣的熏陶和教育。 3、

16、評價的開放性 本課程具有開放性的特點，評價也應(yīng)該具有開放性，在學(xué)生自我評價的根底上，應(yīng)盡能夠采用集體討論和交流的方式，將個人和小組的閱歷及成果展現(xiàn)出來，并鼓勵相互之間充分發(fā)表意見和評論。這樣的評論不僅可以使學(xué)生吸收他人的有益閱歷，而且還可以促使學(xué)生加深對問題的認(rèn)識，有助于培育學(xué)生敢于和藹于發(fā)現(xiàn)問題并發(fā)表個人見解的優(yōu)良質(zhì)量。 從評價的科學(xué)性、全面性和可操作性等原那么出發(fā)，結(jié)合活動課教學(xué)的實際與實際，提出如下的綜合實際活動課教學(xué)評價目的體系。 機器人課堂教學(xué)評價表 評價工程 評價要點 分?jǐn)?shù) 評價規(guī)范 目的 內(nèi)容 20% 1.目的明確 5 符合培育4種認(rèn)識、4種才干、開展個性的精神 2.內(nèi)容適用 5

17、 貼近生活 貼近學(xué)生 豐富學(xué)生的直接閱歷 3.內(nèi)容綜合 5 引入多種信息 運用多門學(xué)科知識 4.深淺適當(dāng) 5 分量適當(dāng) 難易適當(dāng) 方式 方法 15% 1.組織方式 5 不是課堂教學(xué)方式 詳細(xì)組織方式得當(dāng) 2.學(xué)生活動方法 5 方法得當(dāng) 多法結(jié)合 3.教師指點方法 5 講解時間不超越1/4 指點方法得當(dāng) 活動 過程 30% 1.活動要素 18 具備根本要素 有機組合各要素 2.活動步驟 12 活動預(yù)備 活動導(dǎo)入 活動展開、研討、實際 活動評價總結(jié) 活動 效果 35% 1.學(xué)生自主性 10 學(xué)生在教師指點下自主的思索、設(shè)計操作和處理問題 2.學(xué)生能動性 15 自動活動面即自動參與活動的人數(shù)與總?cè)藬?shù)

18、之比 自動活動量即個體自動參與活動時間與總活動時間之比 3.學(xué)生發(fā)明性 10 思緒設(shè)計新穎 方式方法多樣 有一定的活動成果 第三部分 機器人教學(xué)校本教材開發(fā)初探1、校本課程開發(fā)的類型有三種：選用、改編、新編。課程選用是校本課程開發(fā)中最普遍的活動，是教師從課程資源中選擇比較適宜的課程；課程改編是教師根據(jù)學(xué)生的實踐情況和學(xué)校或本身的現(xiàn)實條件，對已有的課程進(jìn)展部分的內(nèi)容修正或構(gòu)造調(diào)整；課程新編是指教師根據(jù)需求與能夠而開發(fā)的全新的課程。 2、機器人校本教材開發(fā)規(guī)范 eq oac(,1.)使學(xué)生了解智能機器人這個學(xué)術(shù)前沿領(lǐng)域的開展和運用情況，了解智能機器人的概念和任務(wù)方式，廢除青少年對機器人的奧秘感，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)機器人的有關(guān)知識打下根底。 eq oac(,2.)使學(xué)生掌握為一種智能機器人下載程序的方法，了解智能機器人的各種傳感器和驅(qū)動安裝的作用。了解領(lǐng)會程序是智能機器人的靈魂，了解機器人是怎樣在人的指揮下任務(wù)的。 eq oac(,3.)學(xué)習(xí)為一種智能機器人編寫程序，經(jīng)過為機器人編寫程序?qū)W到科學(xué)而高效的思想方式，提高邏輯思想才干、規(guī)劃才干，提高學(xué)生分析問題和處理問題的才干。 eq oac(,4.)經(jīng)過完成義務(wù)和競賽工程