用LEGO开机器人选修课

1、用LEGO开机器人选修课北京市顺义区牛栏山第一中学 simbel 发表于 2008-6-13 9:16:00 摘要：我们经过几年的探索实践，发现用LEGO机器人开选修课在培养学生的动手、动脑、创新精神和团队精神等具有非常独特的效果。我校为市属重点高中，具备开设机器人选修课的软硬件条件，现已经把LEGO机器人选修课纳入高一机器人模块校本课程中。本文主要介绍了我校开设机器人选修课的课程设置和实践教学情况。 关键字：LEGO开机器人、选修课、校本课程 随着2007年高一新课程教学的全面展开，模块教学开始实施，我校在具备软硬件条件和经过几年的实践探索之后，用LEGO开机器人选修课被纳入高一机器人模块校

2、本课程中。下面向大家简单介绍我校机器人课程的开设情况，与大家分享。一、为什么选择乐高我校选择LEGO教育机器人作为课程使用的材料，有以下几点理由：1安全我认为这是很重要的特点，安全总该放在第一位的，尤其是在学校教学当中。使用LEGO上课时，不需要电烙铁，不需要螺丝刀，不需要钳子，这使得学生在课堂上可以用百分之百的精力来玩，而不必注意安全问题。2 易用LEGO机器人的制做都是徒手进行的，不需要借助其他任何工具。这一点使它非常容易被学生们接受，学生活动时可以很轻松的上手。学生们用它来实现一个设计可以只用很短的时间，这对于一节课45分钟来说是很有利的，学生在更改设计时从拆到装也可以在很短时间完成，这

3、是学生们很快就可以看到他们的设计成果，对他们自己的设想能在很短时间得到反馈，这对学生的学习来说是很重要的。同时也在很大程度上减轻了教师教学的负担。编程方面ROBOLAB图形化的编程软件，学生们只用十分钟可以很轻松的上手。我们没选择文本式的NQC来教学，ROBOLAB就可以使机器人“活起来”，干吗还要学生去背那一大堆文本式的命令呢？并且对学生图形化的思维方式也是一种训练，使学生更关注程序中的逻辑关系。3 耐用从2003年我校购买第一套LEGO9794套装，到现在我校又购进了30套，除有一两根导线坏的，马达有两个学生摔坏的，还没有其他影响到上课的损坏问题。我认为，对大面积开设课程来说，这一点是很重

4、要的。不然十多个班几百个学生在用，每节课坏一根导线，用不了一周这课就开不下去了，修都修不过来。 二、 课程介绍基本情况：本学年我校机器人可开设在高一年级，共16个班，每班45人左右，每周一节课，每节课45分钟。学生们共用15套LEGO9794机器人套装。=512) this.resized = true; this.width=512 else this.resized = false; " border=0 resized="true">使用自编的机器人校本教材，内容包括：ROBOLAB编程、机械原理、机械结构搭建技巧等，主要作为学生自学辅导用书。课堂上主

5、要采用学生自主活动的模式。教师教得很少，主要是学生自己来编程、制做和自学。评价方法：学生在讲台进行展示（表达能力的训练），然后教师与全体学生评分。评分组成： 自我评价2分 其他学生评价5分 教师评价+/-2分 总分为最后得分 根据新课程标准我制定了新学年的机器人课程计划： 2007-2008机器人课课程计划 时间安排2007-2008学年度第一学期每周1节，每月4节，一学期16节 主要内容1单片机有关知识2编程3机械结构4传感器5人文素养 内容简介第一学期1 绪论2 分类整理器材3 第一个机器人4 单片机5+6 编程基础（一）7 自由练习8 机械结构（一）9 牛津剑桥科学百科10 搭建练习 创

6、意发挥11 爬坡比赛准备12 比赛13 8字绕障碍赛准备14 比赛及总结15+16 期末考试 第二学期17 影片“I Robot”18 复习及传感器简介19 光电传感器使用练习20 编程（二）21 机械结构（二）22 搭建机械手或腿式结构练习23 +24 运输机器人25+26 创意发挥27+28 数据采集初步，光值分析29 匀速直线运动测试30 匀变速直线运动测试31+32 期末考试下面简单介绍一下，计划中的内容如何实施。根据学生情况，我认为要把机械结构放在课程的主要位置。不应太强调编程。第一学期1.绪论:讲课堂守则，然后观看影片“机器人时代”，学生获得感性认识。2.分类整理器材：使学生了解将

7、要使用的器材3.第一个机器人：按照LEGO9794套装中搭建手册上16-27页的步骤，制作机器人，提高兴趣，练习器材的使用4.单片机：课前教师准备有关资料，学生在课堂自学5+6.编程基础（一）：了解各种编程软件，学会ROBOLAB的基本操作，简单编程，控制RCX和马达的运动7.自由练习：自由练习ROBOLAB简单编程和机器人的简单控制，提高兴趣8.机械结构（一）：通过幻灯了解各种简单结构，并练习搭建，结合课本，搭建并了解如齿轮、皮带、蜗轮等等搭建方法和传动特点9.牛津剑桥科学百科：学习“牛津剑桥科学百科”软件的使用方法；自学各种物品的结构等；搭建一两个物品模型；向大家展示作品10.搭建练习创意

8、发挥：自由制作任意东西，向大家展示作品11.爬坡比赛准备：制作爬坡机器人，练习制作和调试12.比赛：机器人爬坡比赛；提高活动兴趣，培养遵守规则的素养，通过理论知识的应用，培养学生理论联系实际，通过比赛，分享各种结构搭建方法13.“8”字绕障碍赛准备：机器人“8”字绕障碍赛准备：机器人设计制作和编程调试14.比赛及总结：机器人“8”字绕障碍赛；优胜小组展示讲解机器人和程序；学生和教师总结两次比赛的收获15+16.期末考试：学生发挥创意，设计制作机器人或其他有创意的作品；考察通过这一学期的学期，学生的收获 第二学期17.影片“I Robot”：通过观看影片“I Robot”，引起学生对机器人与人类

9、的关系的思考18.复习及传感器简介：复习编程基本知识和练习；阅读传感器电子书，自学传感器的基本知识19光电传感器使用练习：学习光电传感器的工作原理；练习使用光电传感器检测光值；练习编程，用光电传感器和RCX控制机器人运动20编程（二）：学会用光电传感器和RCX控制机器人，沿黑线走的方法；学习带有分支结构的编程；重要的是在调试过程中学习发现问题，科学地描述问题，然后想办法解决问题；尝试发现问题，猜想/假设，改进，实验，再发现问题的过程21机械结构（二）：阅读和自学机械图册电子书，了解较复杂的机械结构；尝试搭建一些较简单结构的模型；向同学展示和解说该结构如何工作22搭建机械手或腿式结构练习：观看机

10、械手和腿式结构的示例；尝试制作机械手或腿式结构；试验如何用马达作动力源，使它们工作23+24.运输机器人：制作机器人通过黑线做的迷宫，用机械手把可乐罐从一处运到另一处；提高编程和结构设计能力；提高团队协作能力25+26.创意发挥：自主活动设计制作；给学生发挥想象力和创造力的时间；提高自主活动能力27+28.数据采集初步，光值分析：学习简单的用传感器和微电脑采集数据；学习用计算机软件处理和分析简单的数据；练习用光电传感器和微电脑采集一块杂色之上光值数据；练习用计算机软件处理和分析简单所得到的数据29.匀速直线运动测试：设计制作一辆马达驱动小车；用角度传感器和RCX检测车的运动速度；通过数据分析车的运动情况30.匀变速直线运动测试：提高结构设计能力；提高数据分析能力；提高理论知识的实际应用能力31+32.期末考试：综合考察一学年来学生们的收获；发挥创意，设计制作一件任意的东西=512) this