《人工智能机器人进课堂实验研究》结题报告

1、人工智能机器人进课堂实验研究结题报告一、课题的提出本课题所指的人工智能机器人主要是指随着信息技术和人工智能的飞速发展， 机器人在功能和技术层次上有了很大的提高，推动了机器人概念的延伸。将具有感觉、思考、 决策和动作能力的系统称为智能机器人，这是一个概括的、含义广泛的概念。这一划时代的 概念产生，为机器人技术的发展，也为信息技术的发展，拓开了巨大的想象空间和新的创造 天地。智能机器人是信息技术发展的前沿领域，是一门具有高度综合渗透性、前瞻未来性、 创新实践性的学科，蕴涵着极其丰富的教育资源。我们努力做到探索出人工智能机器人进课堂的经验；形成一些优化课堂教学教育教学的方法 与策略：研制出和应用好一

2、批适用于中小学机器人教育教学和教育科研的软件或教材，并加 强网络环境下多元资源库的建设，从而深化学校教育改革，提高校本培训的质量，使信息化 建设与运用达到新的水平。本课题由阿城市教师进修学校牵头，各个基层学校参加。闱绕本课题，设置专题研究课题： 运用现代教育技术优化人工智能机器人进课堂教学、信息资源环境下人工智能机器人进 课堂教学研究性学习模式构建的研究、人工智能机器人进课堂教材的编制与应用研究、网 络环境下人工智能机器人进课堂教学教育资源的开发及应用。本课题拟为：1、以点带面推动实践活动。2、在不同类别的学校研究应用信息技术的个性与共性问题：3、侧重研究学科教学，尤其是在人工智能机器人进课堂

3、教学背景下教学活动，继续教育和教育科研中信息技术的开发、利用、管理、评价诸问题。二、课题的界定人工智能机器人作为能力培养研究性课程平台是一个开放的平台，学生在这个平台上可以创 造性地使用各种元器件，充分开动脑筋，自由组合，开发出千变万化的各种不同的机器人。 他们会执行不同的任务，具有不同的外形，只要是个爱动脑筋的学生，具有不断进取的精神, 就会获得无穷的知识和乐趣。能力培养研究性课程培养学生的动手能力、协作能力、创造开发能力，还有科学思维能力等 等。学生通过自己组合各种器件：线头的结合，程序的编制，各种创造性外形的制造，培养 自己的动手能力：通过小组竞赛的形式，为了一个共同的目标，携手一起完成

4、任务，培养学 生的合作能力：在动手和竞赛的同时，学生运用创造性的思维活动，进行编程和创意，同时 培养了学生的创造开发能力。三、研究的目标、内容及意义 我们拟通过课题的实践与研究提高对教育信息化的认识和应用能力。对于学校与教师不仅要 对人工智能机器人进课堂作理性化的认识与陈述，更要营造一个让其有效利用的条件与环境, 促进教育的改革、创新与发展。其着眼点应当是教育质量与效率的提高，应当是学生实践能 力和创新精神的培养；其着力点应在于提高教师信息技术综合素质：K着力点应在于学生主 动学习、学会学习，在于培养学生的信息素养，在于信息技术应成为学生的认知工具，让其 成为学生学习和发展的丰富多彩的教育环境

5、、资源和有力的学习工具。基于这一研究目的， 我们将在各实验学校认真开展实验与研究，以寻求在信息技术环境下，基层学校教育改革， 教师继续教育和教育技术发展的实践路径。可以专门课程或学科整合的方式，普及智能机器 人学科知识，破除对机器人的神秘感，把它看成是一门科学和一种现代社会成员应该掌握的 文化，提高全社会对机器人的认识，促进机器人在社会各领域的应用。同时通过介绍高科技 领域学科发展前沿和我国机器人科学家在机器人开发过程中的爱国主义精神、科学精神、顽 强拼搏精神，来激励中小学生确立正确的世界观、人生观和价值观。.本课题确定了如下研究目标：（1）推进人工智能机器人进课堂，探索其优化教育教学的方法、

6、模式，探索其有效实施的策 略与途径。（2）收集、组合、研制、开发一批适用于中小学教育教学、教师继续教育、教育科研的软件、 教材，促进资源库及网络环境的建设。（3）促使广大教师教育观念的转变，提高人工智能机器人进课堂的能力与水平，以提高教育 效率与质量；促进学生包括信息素养在内的全面发展，培养适应新时代的一代新人。课题对信息化背景下学校教育教学和教育业务部门指导、培训的方式变革作理论和实践的探讨。各课题承担学校还以此确定了各自的研究目标。.本课题研究内容主要有以下几方面：资源环境建设方面：信息技术条件下人工智能机器人进课堂教育环境的构建策略。中小学教 育人工智能机器人进课堂资源的开发、应用的管理

7、运行机制。建立研究性学习支持网，研究 其结构、模块及功能。学科教学应用方面：应用计算机多媒体技术优化人工智能机器人进课堂的教学。人工智能机 器人进课堂研究性学习的教学方式、方法。教师提高方面：教师信息技术意识与能力培训办法。教师在人工智能机器人进课堂实验研究 中教学研讨活动的开展及管理措施。各课题承担学校还可根据要求，进行分解，确定了各自 的研究内容。作为一个联合研究的区域性课题，我们还将从宏观角度确定推动 大面积工作开展的研究任务，即:（1）课堂教学内容：开展以“人工智能机器人进课堂为主题的课堂教学实践，使学生了解 人工智能的基本概念和特点，知道人工智能对人类学习、生活的重要作用，获得对信息

8、技术 前沿应用的初步了解，感受人工智能的丰富魅力，激发对技术发展与未来生活的向往和追求。 对培养科学型、专业型人才的影响。对开发学生创设性思维能力、锻炼学生动手实践能力等 方面的促进作用。对提高学生实验研究能力，收集分析数据能力的影响。对提高学生编程能 力的积极作用。充分发挥学生主体作用，充分调动学生积极性，培养教师的科研意识和科研 能力。（2）总结人工智能机器人进课堂推广运用的经验，探索其有效途径。（3）创建人工智能机器人进课堂在中小学信息技术教育中运行的机制与体系。（4）推动区域性人工智能机器人进课堂以及信息技术教育的开展。四、研究的对象与方法本课题选择了不同类型的学校，小学在4、5年级，

9、初中在1年级。研究工作将依托各学校教 科室和现代教育技术室进行。本课题以行动研究法为主，辅以调查法、经验总结法、个案分析法等开展研究。为完成本课 题我们将作到整体协调、分工合作、定期研讨、共同总结。本课题的研究旨在构建教育技术 在不同类型学校应用的策略及体系：为信息技术在中学教育教学中运用提供规律、原则、方 法及有效的经验。同时也努力为教育行政部门对小学教育信息化建设提供事实性、经验性支 撑以及一定的理论依据。在研究实施阶段以及在成果获取之后，我们将在我市更大的范围内， 在小学推广这些身边鲜活的经验，促使学校教育现代化的步伐，更实在更有力。五、研究的步骤与措施1.准备阶段:2005. 11-2

10、006. 1在这一期间，做好论证、研讨和方案草拟的工作。各承担课题实验的学校开展前测活动，做 好设备配置及条件创建工作和实验人员培训工作。2.实施阶段：2006. 1-2009. 1这是课题研究的重要阶段。我们将采取有分有合的形式开展实践活动与研讨交流工作。作到 学期有研讨活动，学年有总结交流。开展中期评估工作，形成中期研究报告，利用阿城市教 师进修学校网站及时开展交流。3.总结阶段：2009. 1-2009. 8各校汇总、分析、资料，组织进行检测工作。在各校总结基础上，通过分析、研讨、交流和总结等活动，形成本课题的工作报告、研 究报告以及论文、教学反思、案例分析等在阿城市教师进修学校网站上刊

11、发文章，出版书 而专刊，开展交流。六、实验成果与结论.在总结阶段，形成本课题研究论文集。刊登课题参研单位及成员的有关经验文章及论文。.研究期间形成一批适合中小学人工智能机器人进课堂教育教学的软件、教材以及相应参考 书，并建立资源库，做到网上发布，达到资源共享。.在研究中期，形成课题实施研究报告，回顾工作，总结经验，认识不足，调整提高，以提 高研究水平。.在总结阶段，推出一批课题研究中有研讨价值、有教学实效的课堂教学设计案例，经验论 文。.课题实施中拍摄、收集一批录象资料，如反映教学情况的课例和教育活动的记实。.在总结阶段，本课题和各实验学校的专项课题均完成工作报告、研究报告以及论文、 教学反思

12、、案例分析等。课题结论：人工智能机器人进课堂是可行的，是必要的，对信息技术教育有深远的影响。其 主要特点是（1）本课题研究方法具有科学性，实验人员能在省哈市和本地培训的基础上，积 极实践，大胆创新，实验的过程和结果是按照方案循序渐进的：（2）本课题研究结果具有可 靠性，教师形成的多种实验成果丰富多彩，有理论的高度，也有实践的总结，均来自实践； （3）本研究成果的价值是超前的，能为哈市以及省教育学院做出教研，教材编写提供依据: （4）本课题目前研究的局限性也一样存在，受机器人设备的购买、投入资金大的限制，影响 实验的质量。七、课题的检测本课题的检测包括过程测评、结果测评、人员测评。对按方案计划的实施，实施中的资料积 累，事例、数据、材料的真实性，以及人员参与和工作绩效等方面进行检测评估。检测的项目主要参照研究目标来制定，测查目标达成量状况。通过调查、查资料、座谈、听 课、个别谈话等多种形式进行。从教育教学的方法、模式和策略，教育软件的质量及数