乐高机器人实验室建设方案设计.docx

1、乐高教育探究实验室配置方案及课程介绍一、乐高教育的理念多年来，中国的教育界一直以加强学生素质教育为核心，探索和实践着教育 改革的方向和途径。全国根底教育工作会议的召开，对全面推进素质教育提出了 十清楚确的要求，课程教材改革在推进素质教育、培养21世纪技能的重要作用 已经成为全国上下的共识。我们引入了以乐高教育为主的教育解决方案，它是长期以来与世界各国教育 界密切合作，不断探究和开发出最先进的教育方案，并在25年的教学实践中获 得成功应用，受到世界各国教育界的广泛承受和推崇。乐高教育在世界各地教育 界的应用中已逐步形成了自身的、符合这些教育理念的可持续开展的优秀平台。我们提供的教育解决方案确保学

2、生获得快乐和有效的学习。教师在教学过程 中将“指导和“建构”的理念相互结合，这将帮助教师在学生以团队为单位来 共同解决问题的课堂上，扮演参谋型的指导者，而不是灌输者。二、乐高教育的应用随着素质教育的推进和新课程新教材的改革，在各个学科的教学中对学生动 手操作、动手实验的要求越来越多，因此除了常见的物理实验室、化学实验室、 生物实验室，各个学校还建立了很多新课程的实验室，例如科学自然）实验室、 信息技术实验室、劳技实验室、通用技术实验室、探究实验室。这些新课程的实验室由于建立时间较短，并没有形成统一的标准，实验室的 设备配置区别很大。乐高教育平台可以很好的在这些课程上使用，而且如果在这 些实验室

3、里都有乐高设备，那么教师在教学的时候，学生在学习的时候就会非常 的方便。乐高探究实验室所涉及课程包含有：机械根底，动力机械，机械工程，机器 人等。三、机器人教育的目的学生借助乐高机器人的平台，在教师的知道下，开展丰富多彩的机器人活动, 通过活动提高学生对科技活动及知识的兴趣，培养学生动手能力、创新能力； 提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力；充分体会“做中学，玩中 学的无穷乐趣。建立机器人活动室，不仅满足课堂教学的需求，还能开展 第二课堂活动，建立科技兴趣小组，丰富学生的课外活动，还可以参加到全 国青少年机器人竞赛和全国电脑制作大赛中去。满足学生的同事也能给科技 教师不断发现新的问题提供

4、自身的开展的时机，参加到全国的比赛及交流中 提高教师自身的素质。（1）、通过创新实验室学习，对中小学生进展计算机编程、工程设计、动手制 作与技术构建等知识的教学，培养他们动脑动手和独立思考、解决问题的技能， 不断开展青少年的观察力、想象力和创新能力。（2）、通过创新实验室活动，不断丰富完善学校创新科技教育内涵；同时也在 创新这个更广阔的平台上，提升学校的教育品质和规模，形成良好的社会效益。（3）、通过创新实验室活动，组建各类科技代表队，参加省级、国家级乃至国 际中小学生机器人竞赛活动；同时还参与相关的国内外交流学习活动，开拓学生 视野。4）、在开展创新实验室培训活动的同时，也面向在校科技教师进

5、展相关业务 培训，不断提高科技辅导教师的理论水平和实践能力。5）、在开展创新实验室培训活动的根底上，不断推出最新的教学内容、手段 和器材，开发具有学校特色的校本课程。四、（一）乐高探究实验室器材配置方案1.配置清单该实验室配置按照每个班级20人进展配置，而且比拟适合小学各年级的学生学 习。目的是为了让学生了解现代的机械工程，以及机器人原理等，并且对学生在 学习工程技术和机器人系统来说也可以得到一种提高。所以此方案能够满足不同 阶段在科技学习和创新学习上的需要，不仅可以满足学生在机器人课程和技术课程上的学习，还可以让学生参加关于乐高的一系列的国内赛和国际赛等。编号品名产品描述数量单价元）合计 （

6、元）9797NXT蓝牙机 器人套装套装内包括一个NXT可编程的 智能积木块、一块可充电的锂 电池、3个伺服电机、2个触动 传感器、1个光电传感器、1个 超声波传感器、1个声音传感 器、3个灯以及足够搭建的乐高 积木。另外还有转换线、USB导 线、分类盒、搭建手册等。104280428009648蓝牙机器 人配件库配件库套装含672个组件，提 供更多的梁、轴、连接件及多 种特殊组件，如起重机钓钩、 钓轮等。蓝色中型乐高储物盒， 配有分类盘。101350135002.乐高产品和课程介绍ST2401?科学与 技术?标准 套装包括各种乐高技术组件400多 个和一个9v的马达、电池箱、 导线、WeD。电

7、子元件（运动传感 器、倾角传感器、乐高USB Hub 接口、编程软件等），配备活动 用书和搭建手册，可以完成构造 与力、简单机械、动力机械、能 源转化等相关内容，其中包括了 50个左右的活动案例，配备教材 和搭建手册各一本。103980398002000078NXT多机版 教育授权证 书NXT软件多机版的证书是允许 院校在购置多套NXT机器人套装 时可以在多台电脑上安装软件， 而无需重复和超额购置NXT单机 版。1480048002000077NXT教育软 件使用LabView引擎开发的图形 化编程软件，针对NXT机器人 使用。功能强大、简单易用牙控件实现电脑与NXT

8、机器人之间的 无线通信。短距离无线通信： 可达10米以上。PC机要求Wi ndows XP操作平台，苹果机 需要MacOS操作平台X（10. 3.9 and 10.4）。548024009833稳压电源RCX控制器的外接电源，也可以 为NXT控制器的锂电池板充电。519095096982009-2010 年的FLL工 程（智能交 通）全国青少年机器人比赛的工 程，其中包括一张比赛用场地 纸及用来搭建比赛任务模型的 积木件。119801, 9809844NXT光电传 感器读取环境光的强度、反射光线。 灵敏度更高，可以识别多种颜 色。红外发光管可以关掉。2360720价格总计：107,030元，大

9、写：壹拾万零柴仟零套拾圆!1） NXT蓝牙机器人套装适合2-3个学生为一组搭建和编程设计机器人方案。共431个组件的套装中包括一个NXT可编程的微型电脑，一块可充电的锂电池使用9833稳压电源进展充电），三个伺服 电机，二个触动传感器，一个光电传感器，一个超声波传感器，一个声音传感器，三个灯以 及足够课堂教学所需的乐高积木。另外还有3根连接RCX传感器或马达的转换线，1根USB 导线，以及分类盒和搭建手册推荐课程：NXT入门课程16课时），纳米医生课程24课时），NXT创意课程（16 课时）总课时数：56课时2）蓝牙机器人配件库配件库套装含672个组件，提供更多的梁、轴、连接件及多种特殊组件，

10、如 起重机钓钩、钓轮等。蓝色中型乐高储物盒，配有分类盘。建议配合蓝牙机器人 套装使用。推荐课程：NXT创意课程16课时）、机械工程课程（16课时）总课时数：32课时3）?科学与技术?标准套装科学与技术探究课程实验套装介绍?科学与技术？标准套装（ST2401）数量综合技术组件含马达、电池箱、WeD。电子元件）1箱学生活动案例集一套45个案例）搭建手册1本可完成的活动案例有构造与力7个以上不同形状的梯子、不同形状的桥、桁架桥、美丽的塔、方 便的桌子、折叠椅、不倒翁等。简单机械8个以上跷跷板、钓鱼杆、工具夹子、天平称、转向小车、齿轮组 合、陀螺、道闸等。动力机械20个以上风扇、搅拌器、手钻、雨刮器、

11、旋转木马、省力的绞盘、 起重机等（使用马达控制的和WeDo软件自带12个控制 案例）。能量转化10个以上滑坡车、飞轮车、碰撞小车、陆地快艇、风能车、橡皮筋 动力小车、投石车、电动车、F1赛车、步行者等。基于乐高教育的?科学与技术?课程的解决方案包括了构造与力、简单机械、动力机械、 能源转化等相关内容，其中包括了 3（）个左右的活动案例，在每一个活动里，我们向活动小 组成员提出了挑战任务，给他们能够创造出自己解决方案的工具，学生们亲自动手制作与日 常生活密切相关的模型，通过这种方法，初步建立对相关根底知识、原理的认识与理解，让 学生真正体验到实践成功后的喜悦和兴奋。通过解决问题的过程延伸到培养他

12、们的创造力、 合作能力、交流能力和获取新知识的能力等。为了教师能够顺利地开展教学、我们还为教师配备了教师教学用书及活动演示光盘，供 教师们教学参考所用。科学与技术套装分为根底和标准两种，配备一本活动用书和一本搭建手册，还给教师的 教学参考、视频光盘一套。4）wedo套装WeDo套装是学生可以在电脑上直接编程和连线控制机器人的一款简单入门的新 套装。套装包括了 150多个积木组件，1个马达，1个运动传感器、1个位移传 感器和1个乐高USB Hubo配合2009580教学光盘中的12个趣味活动，让学生 轻松理解机器人控制原理为了培养学生的动手能力、创新能力、合作精神，以及解决问题的能力。还 可以使

13、用其中的设备，制作各种各样的机器人，让学生参加各类机器人大赛，给 学生更多的学习和锻炼的时机。3.竞赛工程介绍在目前国内国际众多的机器人竞赛中，适合中小学生参加，并且使用乐高平 台也比拟容易参与的有以下这些：1) 中国青少年机器人大赛该项赛事由中国科协主办，从2001年至今已经连续举办了九届了，是国内规 模最大，工程最多的一项赛事。大多数省市需要进展选拔。推荐工程：FLL工程挑战、机器人创意、根本技能:/robot, xiaoxiaotong. org/2) 全国中小学生电脑制作活动该项赛事由教育部指导，中央电化教育馆等单位主办，从2000年至今已经连 续举办了十届了。目前大多数省市都通过选拔

14、赛推选队伍。推荐工程：FLL工程挑战:/ huodong2000 .cn/news/dsj/index. hind3) WR0国际奥林匹克机器人大赛2003年11月，由中国、日本、韩国和新加坡等国家发起并成立了 WRO国际 奥林匹克机器人竞赛委员会，希望通过主办一年一度的WRO国际奥林匹克机器人 竞赛活动，为国际青少年机器人爱好者提供一个共同的学习平台，现有22个成 员国。WRO世界机器人奥林匹克竞赛分别于2004新加坡、2005年泰国曼谷、2006 年中国南宁、2007中国台北、2008年日本横滨成功举办过五届，成为了每年一 度的世界青少年科技文化交流盛会。第六届WR0世界机器人奥林匹克竞赛

15、于2009 年11月在韩国举行。参赛队伍需要先参加每年8月的中国选拔赛，获得优胜的 队伍可以代表中国参加国际赛。推荐工程：常规赛、创意赛:/ nsitp /wro/4) FLL国际锦标赛FLL是FIRST机构与乐高集团组成的一个联盟组织。由创造家Dean Kamen 创立的 FIRST 机构(For Inspiration and Recognition of Science and Technology)目的是激发青少年对科学与技术的兴趣。FIRST LEGO League是 1998年由FIRST机构和LEGO集团组建的一个针对9-14岁孩子的国际比赛工程。 该项赛事每年9月公布赛事内容，

16、次年45月在美国和欧洲各举办一次国际赛。 每年2月的FLL华东、华北、华南选拔赛会选拔队伍参加这两项国际赛事。推荐工程：FLL工程挑战赛机器人表演、技术辩论、论文辩论、团队展示):/ semia /fll/5) 国际青少年机器人世界杯比赛RoboCup Junior, RCJ)国际青少年机器人世界杯比赛(RoboCup Junior, RCJ)是国际机器人世界杯 比赛(RoboCup)的重要组成局部。目标是通过组织机器人比赛，来推动世界范 围内的机器人研究和教育。RoboCup的教育和普及理念主要是通过RCJ活动来实 现的。目前，RCJ虽然是RoboCup的组成局部，但是组织管理相对独立。RC

17、J国 际理事会是最高管理机构，负责相关的一切技术问题，管理问题，以及世界范围 内的推广和普及。今天，RCJ国际理事会已经在全世界超过30个国家建立了相 应的分支机构，并由这些分支构造代表RCJ国际理事会在各自国家开展RCJ相关 活动。推荐工程：机器人救援、机器人舞蹈:/ /RCJC/五、小学乐高实验室装修与师资要求乐高实验室是一个具有特殊价值的实验室，为了能够更好发挥它的功能与作 用，在实验室的装修与布置上，推荐参考以下内容：1. 教室硬件要求如下列图所示，教室的中间是12张可以移动的实验桌，教学时采用3人一组 进展教学，每3人一张实验桌，实验桌可以根据教学需要两两组合，或

18、者4张组 合在一起。为了调动小学生的学习兴趣，教室装修的时候应该多使用一些色彩， 使学生进入教室后更加的轻松和偷悦，能够更好的调动他们的思维。教室的两侧是电脑，按照一组一台进展配置。讲台后面是一个大尺寸的投影 屏幕。讲台两侧及教室后部可以放置一些储物柜，用于存放教学设备，和展示学 生的作品。在教室两侧的墙壁上还可以张贴一些海报，介绍乐高教育的价值，或 者一些在创新教育和机器人教育上的名人。乐高实验室效果图2. 活动区域教室）如下列图所示，在教学和比赛训练的时候会可能需要使用到很多的场地和赛 台，如果把这些设备放置在教学区域中，会对正常的教续和活动造成一定的影响, 而且不便于管理，因此建议在教室中隔出一块活动区域，当然如果能够有另外一 间教室作为活动区域那么效果会更好。以下是我们所设计的