小學(xué)機(jī)器人教學(xué)應(yīng)用研究開(kāi)題報(bào)告

小學(xué)機(jī)器人教學(xué)應(yīng)用研究開(kāi)題報(bào)告兗州區(qū)礦山學(xué)校教育機(jī)器人作為教學(xué)內(nèi)容進(jìn)入中小學(xué)，無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，目前都處于起步階段。從各地情況來(lái)看，較多的學(xué)校只是以課外活動(dòng)、各種興趣班、培訓(xùn)班的形式開(kāi)展機(jī)器人教學(xué)。通常的做法是由學(xué)校購(gòu)買若干套機(jī)器人器材，由信息技術(shù)課程教師或綜合實(shí)踐課程教師進(jìn)行指導(dǎo)，組織學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人組裝、編程的實(shí)踐活動(dòng)，然后參加一些相關(guān)的機(jī)器人競(jìng)賽。目前，只有極少數(shù)的地區(qū)和學(xué)校將機(jī)器人教學(xué)納入了正規(guī)課堂教學(xué)。2000年，北京市景山學(xué)校以科研課題的形式將機(jī)器人普及教育納入到信息技術(shù)課程中，在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了中小學(xué)機(jī)器人課程教學(xué)。2001年，上海市西南位育中學(xué)、盧灣高級(jí)中學(xué)等學(xué)校開(kāi)始以"校本課程"的形式進(jìn)行機(jī)器人活動(dòng)進(jìn)課堂的探索和嘗試。2005年，哈爾濱市正式將機(jī)器人引人課堂教學(xué)，在哈爾濱師范附小、60中、省實(shí)驗(yàn)中學(xué)等41所學(xué)校開(kāi)設(shè)了"人工智能與機(jī)器人"課程，用必修課形式對(duì)中小學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人科學(xué)方面的教育。此外，香港在高中及高等教育新學(xué)制的改革中，也在高中"設(shè)計(jì)與應(yīng)用科技"課程中增設(shè)了機(jī)器人制作的課程。小學(xué)普及機(jī)器人教學(xué)，指每位學(xué)生在小學(xué)階段，都能在某一較長(zhǎng)的時(shí)間里接受到機(jī)器人的教育，不局限于在我校進(jìn)行，還希望是在區(qū)內(nèi)、市內(nèi)更多的學(xué)校能開(kāi)展這項(xiàng)活動(dòng)。一、本課題研究的背景及意義。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步、發(fā)展，智能機(jī)器人無(wú)論在工業(yè)、農(nóng)業(yè)，還是在生活和學(xué)習(xí)中，都有著廣泛的應(yīng)用和影響，它也是一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平和國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化、信息化的重要標(biāo)志。而機(jī)器人技術(shù)涉又及機(jī)械構(gòu)造術(shù)、信息技術(shù)、通訊技術(shù)等多門學(xué)科知識(shí)，對(duì)廣大中小學(xué)生來(lái)說(shuō)即充滿著好奇與興趣，又具有挑戰(zhàn)性。因此，把智能機(jī)器人引入中小學(xué)教育課程中，不僅有利于教師探索教育改革和培養(yǎng)人才，更有利于培養(yǎng)青少年創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，同時(shí)也有利于推動(dòng)我國(guó)智能機(jī)器人事業(yè)的發(fā)展和專業(yè)人才的培養(yǎng)。然而，在各中小學(xué)校里，推行機(jī)器人教學(xué)卻舉步維艱，首先它還沒(méi)有完整的教育機(jī)制作保障，其次是機(jī)器人設(shè)備價(jià)格昂貴，設(shè)備更新快，后期維護(hù)費(fèi)用高，最后是老師和學(xué)生們自我感覺(jué)程序構(gòu)造復(fù)雜，教師感覺(jué)學(xué)生都難以掌握及接受，等等。出于種種原因，學(xué)校開(kāi)展機(jī)器人教育參差不齊，有的望而卻步，有的虎頭蛇尾，半途而廢，有的為了競(jìng)賽活動(dòng)，就只局限于對(duì)有特長(zhǎng)和興趣的個(gè)別學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，等等。難怪有人把它說(shuō)成是“精英”教育，也有人戲稱為“燒錢”教育。二、課題研究的主要內(nèi)容。本課題致力于研究一種讓大家都容易接受、并行之有效的適合在小學(xué)階段普及機(jī)器人教學(xué)方案，形成教材及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，苗春雷、張東老師：負(fù)責(zé)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)，對(duì)課本教材不斷地進(jìn)行充實(shí)和完善，協(xié)助做好“課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)”，組織特長(zhǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)器人進(jìn)行深入研究及實(shí)踐。劉華杰老師：負(fù)責(zé)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行構(gòu)圖設(shè)計(jì)及創(chuàng)造，活動(dòng)拍照攝影等檔案整理。苗春雷、張東老師：以小組形式組織興趣特長(zhǎng)的學(xué)生對(duì)現(xiàn)有的機(jī)器人進(jìn)行學(xué)習(xí)研究、結(jié)構(gòu)升級(jí)、搭建、焊接、調(diào)試、維修等，比如我們現(xiàn)有的機(jī)器人有如DIY、足球、投籃、人型等機(jī)器人。張冬老師：安排及組織學(xué)生對(duì)各類機(jī)器人進(jìn)行認(rèn)識(shí)和探究，擴(kuò)大視野，激發(fā)興趣，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)機(jī)器人進(jìn)行大膽的設(shè)計(jì)和創(chuàng)造。劉華杰老師：指導(dǎo)學(xué)生利用與機(jī)器人有關(guān)的知識(shí)進(jìn)行改進(jìn)和完善，特別是對(duì)日常生活和學(xué)習(xí)中不完整、不完善的工具或物品，形成自己的小發(fā)明、小創(chuàng)造

六、預(yù)期成果。1、激發(fā)學(xué)生興趣、開(kāi)發(fā)學(xué)生潛能，開(kāi)啟學(xué)生智慧。2、完成一套完整的適合普及小學(xué)機(jī)器人教育的教材——《機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)》虛擬篇和實(shí)體篇。3、完成機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)評(píng)價(jià)手冊(cè)。4、整理機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)優(yōu)秀案例集、課例集、論文集等等。5、《小學(xué)機(jī)器人教學(xué)應(yīng)用研究》研究報(bào)告。6、能在全區(qū)乃至全市范圍內(nèi)舉行普及機(jī)器人教學(xué)展示活動(dòng)，起著引領(lǐng)和示范指導(dǎo)作用。七、保障條件。1、時(shí)間的保障由學(xué)校統(tǒng)一安排機(jī)器人教學(xué)課程，在六年級(jí)學(xué)段每周設(shè)置一節(jié)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)時(shí)間，每周五學(xué)校第二課活動(dòng)時(shí)間，成立機(jī)器人興趣小組并進(jìn)行機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)，每天下午第三節(jié)，安排機(jī)器人特長(zhǎng)興趣小組的學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人的學(xué)習(xí)與探索。2、物質(zhì)保障2012年，在兗州區(qū)教體局的大力支持下，投入專項(xiàng)資金建立機(jī)器人制作室，配備多煤體教學(xué)平臺(tái)、用于編程調(diào)試機(jī)器人的電腦、教學(xué)機(jī)器人及訓(xùn)練場(chǎng)地等設(shè)備。以后每年學(xué)校投入約1.5萬(wàn)元用于設(shè)備的更新和維護(hù)，還有印制教學(xué)課本、電教設(shè)備、機(jī)器人設(shè)備更新維護(hù)、專家講座指導(dǎo)，等等。3、成立機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室教育教學(xué)工作組。張書虎副校長(zhǎng)為課題組顧問(wèn)。苗春雷老師為組長(zhǎng)，課題組成員參與到機(jī)器人的教學(xué)活動(dòng)中，保證機(jī)器人教學(xué)活