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文档简介

1、在信息技术课程建设中引入机器人平台开展创新教育及专题应用研究第 学校教科室直直接指导,统统一管理,统统一安排活动动。参研教师进行机机器人课堂教教学案例研究究,上好实验验课、研究课课;做好课后后反思,不断断总结。课程建设机器人教育是一一个全新的课课程,要想从从点到面的普普及开来,需需要一个有效效的课程体系系做支撑。1、前期调查,为为教材编写提提供依据(1)学生情况况分析我们对实验班学学生进行了“机机器人学习”的的问卷调查,对对学生机器人人基础知识、学学习兴趣、合合作意识、创创新意识等方方面进行摸底底分析。从调查表中我们们可以看出,889%的学生生对机器人很很感兴趣,但但是只有422.5%的学学生

2、对机器人人知识及应用用领域有所了了解;90.3%的同学学喜欢合作学学习形式,884.6%的的学生希望参参与机器人学学习。这些数数据为校本教教材的开发、课课题研究的开开展提供了参参考方向和依依据。(2)对教材的的分析我们现在用的是是四川省教育育科学研究所所编写的信息息技术六年级级下册教材,其其中17课是介介绍PCLOOGO相关知知识,机器人人部分是8课14课。教教材中有两种种版本的LOOGO语言,虽虽然它们同属属于一种语言言,但从操作作界面和命令令构成上还是是有相当大的的区别的,相相比之下智慧慧LOGO更适适合学生的心心智发展;机机器人部分课课程的内容对对学生的知识识水平和能力力要求都较高高,对

3、于刚刚刚接触机器人人知识的学生生来说难度较较大,我们发发现旧的知识识体系已经无无法适应机器器人教学的开开展,我们需需要适合我校校机器人教学学、针对性强强的课本。2、编写机器人人校本教材(1)教材内容容的选编我们结合智慧天天下机器人套套件,在原有有课程的基础础上进行了创创编,删减了了5课,改编编了进入奇奇妙的LOGGO世界和和重复命令令两课。研研究中我们发发现,“智慧慧天下”机器器人器材中“LED显示模块”、“声音传感器”、“扬声器模块”、“多功能灯”在教材中都没有实际教学内容,于是我们新编了与之相关的4课机器人专题应用课程,丰富了机器人课程内容。(2)教材的编编排我们根据学生的的认知特点,将将

4、教材分为“基基础知识”和和“专题应用用”两大模块块,前5课主主要介绍机器器人的一些基基本知识和LLOGO的简简单命令,后后8课结合智智慧天下机器器人套件设计计的专题应用用活动,安排排上从易到难难,从简单到到复杂,环环环相扣,层层层深入,既有有针对性,又又有实效性。目录基础篇一 了了解机器人二 课课认识机器人人三 与与机器人“对对话”四 进进入奇妙的LLOGO世界界五 重重复命令专题应用篇六 让机机器人动起来来七 安全全警示灯八 聪明明的“光控路路灯”九 自动动干手机十 拍掌掌计数十一 抢答器器十二 不会碰碰坏的机器人人十三 能识路的的机器人综合实践活动 3、搭建机器人人学习资源平平台在信息技术

5、课程程建设中引入入机器人平台台不仅对学生生来说是个全全新的内容,对对教师也是一一个挑战,我我们需要不断断丰富专业知知识,提高技技能才能确保保研究顺利进进行,机器人人学习资源平平台的建设就就显得犹为重重要。我们收收集了一些机机器人相关资资料建立了机机器人学习资资源平台。(1)资讯类:主要以收集集整理机器人人相关知识为为主,包括机机器人的种类类;机器人的的发展;什么么是教育机器器人及国内外外一些与机器器人相关的最最新资讯等。(2)教学辅助助类:A、智慧LOGGO命令、小小程序;B、图形化编编程方法与实实例;C、主要针对对教学内容自自制的课件(3)专题应用用类:配合小小学机器人创创新大赛参赛赛项目收

6、集整整理的资料,包包括文件、规规则、程序、培培训课件、视视频等。我们的做法:采采用收集整理理、自编自制制、归纳汇总总等方法将资资料分类,保保存至快盘,并并及时进行更更新;建立十十小机器人QQQ群,方便便大家沟通交交流。我们还还将这些资源源存入学校资资源服务器,在在学校每一间间教室里都可可以随时调用用该资源。资源平台的内容容丰富,形式式多样,是教教学的有效补补充,它的开开放性,又从从时间和空间间上满足了师师生的需求。以机器人为载体体,开展教育育教学活动学习机器人基础础知识,训练练学生基本技技能 开展展机器人教育育,除了解一一定的机器人人相关基础知知识外,语言言学习很重要要,在学习计计算机语言的的

7、过程中,学学生的编程能能力得到训练练、严谨的逻逻辑思维能力力得到培养、动动手操作能力力得到锻炼。案例1:谢瀚飞老师在教教学重复命命令一课中中,引导学生生从观察入手手,发现特征征,再让学生生动手操作,探探索规律,从从而“悟”出出了正多边形形的画法。首先我以观察为为主,对比为为辅,教学中中注意做好难难点的辅垫,使使得难点迎刃刃而解。如在在让学生绘制制出三角形和和正方形后,提提问:小海龟龟重复了几次次,每次旋转转了多少度?小海龟一共共走了多少度度?学生边回回答,老师边边板书。在绘绘制三角形时时,学生就明明白了小海龟龟重复了三次次,每次旋转转了多少度?有个别聪明明的学生就与与正四边形的的内容对比的的看

8、。有一个个学生回答出出来后,其他他同学就有豁豁然开朗的感感觉。表格式式的板书使得得学生的对比比观察,思路路清晰。 其次,让让学生动手绘绘制了正三角角形、正四边边形,和正六六边形后,给给学生加大难难度,绘制正正七边形,由由于正七边形形特殊,3660除以7除除不尽,结果果有的学生把把小海龟每次次旋转的角度度填成了522度,有的是是51度,教教师及时引导导,你发现了了什么?学生生会发现正七七边形边不重重合,不是完完全的正七边边形。师引导导,因为3660除以7不不等于52也也不等于511,同学们只只是求的一个个近似的值那那怎么办?这这时有个同学学说了可以就就用旋转公式式360/77作为小海龟龟旋转的角

9、度度,从而悟出出正多边形的的画法:REEPEAT 边数 FFD 边长 RT 3660/边数 这这样引导学生生由迷惑到豁豁然开朗,眼眼睛一亮,让让学生学习的的过程同时成成为学生发现现问题、研究究问题、解决决问题的过程程,培养了严严谨的逻辑思思维能力,编编程能力和操操作能力也得得到了锻炼和和提高。2、机器人专题题应用活动,促促进学生创新新能力提高 充分分利用机器人人校本教材中中的专题应用用活动,开展展了搭建、编编程、创意等等实践活动,培培养学生的创创新能力。案例2:我们将将科学课整合合入机器人课课中,由科学学老师指导,着着重从工程的的“设计”、“搭搭建”入手,让让学生“敢想想”“敢做”并并能明白搭

10、建建原理和技巧巧,让我们的的作品“造型型”不再单一一,可以“变变化无穷”。雷毅老师将设设计一课教教学思路引入入到安全警警示灯一课课的教学中来来。在开课时时,他从生活活实例入手,使使学生明确了了设计的目的的性、可行性性与科学性,在在设计警示灯灯时让学生自自己设定目标标,运用电脑脑设计,同时时通过小组讨讨论,学生也也掌握了设计计方案和设计计图的书写和和画的要求,做做起来就比较较得心应手。在设计警示灯的的过程中,课课前他让学生生事先利用电电脑查阅了一一些资料。因因此在课堂中中,学生们能能够根据材料料的启发,并并结合自己的的创造力,设设计出一艘新新颖、独特的的警示灯,在在汇报展示时时,学生对自自己在设

11、计过过程中,所运运用的科学原原理和动力的的应用都讲得得头头是道。本课另一个突破破点是在学生生汇报展示完完后,设计了了一个让学生生互相交流自自己设计方案案的环节,运运用机器人搭搭建的同时,让让他们自己选选择合作的伙伙伴。极大调调动了学生的的积极性。校本教材中所使使用的智慧LLOGO语言言,其所特有有的易学、易易用、实用、趣趣味性强的特特点使其成为为适合在小学学开展程序设设计的语言,可以帮助学学生通过学习习机器人编程程快速地进入入程序编写的的大门。通过过专题应用活活动课的教学学,学生编程程能力得到发发展。案例3:在“聪聪明”的光控控路灯一课课的教学过程程中,程序的的编写从简到到难,先是让让学生掌握

12、控控制灯亮和灯灯灭的命令,再再到让灯闪烁烁3次,最后后是让灯能根根据环境光线线的变化情况况自行控制开开和关。整个个程序编写上上层层递进,从从最初的单个个命令、重复复命令的复习习运用到whhile语句句和if语句句的理解掌握握,知识构建建螺旋上升。学学生通过本课课的学习收获获的不仅是知知识的积累,还还培养了他们们“发现问题题分析问问题解决决问题”的能能力,创新能能力得到发展展。 3、形成有效效的机器人教教学模式,教教学方法得到到丰富。(1)以“自主主探究”为主线的课课堂教学模式式的建构传统计算机教学学方法是示范范演练、讲练练结合,以掌掌握计算机知知识、提高计计算机操作水水平为主,忽忽视学生自我我

13、探究能力的的培养,压抑抑学生的主动动性和积极性性。以“自主探究究”为主线的课课堂教学模式式的建构是将将研究性注入入信息技术教教学。以学生生主动学习为为主要形式,将将课内学习、课课外实践、课课下延伸等活活动联结为一一体,大幅度度提升学生的的学习的自主主性与课堂教教学效率。案例4:在罗勇勇老师讲授的的认识机器器人一课里里,就主要采采用了“自主主学习主动探探究”的形式式。在引入“什什么是机器人人”这一概念念时,将全班班分为七个大大组,要求学学生先在组内内就调查的内内容展开讨论论,分别发表表自己的意见见。要求全班班同学积极开开动脑筋,对对每个大组得得出的结论展展开讨论,是是否还有需要要补充的地方方?然

14、后根据据学生的讨论论结果将结论论总结成5点,让学生生通过自己的的思考加深了了对“机器人人”这一概念念的理解。课课后设计了“探探究活动”环环节,设疑:机器人是否否能与人和平平共处?给同同学们指明了了学习的方向向,同时也留留下了广阔的的思维和想象象空间。案例5:刘东宇宇老师在与与机器人“对对话”一课课的设计里也也充分运用了了“自主探究”模式式。他设计了了三个环节:一、自找学学法,自主交交流。首先提提出问题,你你想机器人帮帮你做事吗?你最想机器器人帮你做什什么?可是,机机器人只懂得得由“0”和“1”组成的机机器人语言,听听不懂你在说说什么?怎么么办呢?通用用机器人能懂懂得我们学过过的什么语言言?我们

15、又可可以用什么软软件给机器人人发布命令?教师通过上上述具有逻辑辑性的问题,引引导同学懂得得,不同的机机器人可以用用不同的编程程语言为其编编写程序。引引导学生自找找学法,自主主感悟。二、自自我展示,自自主拓展。学学生自我展示示与自我赏识识也是培养自自主学习能力力的一个重要要方面。在完完成任务后,让让学生充分展展示学习收获获,感受成功功的喜悦。学学生可以自己己独立思考练练习,也可由由同桌或小组组共同讨论学学习,方法不不限,充分解解放学生的双双手与大脑,发发挥他们的自自主性。三、探探究活动。本课的探究性实实验,应让学学生自主研究究完成。由于于活动本身的的趣味性,学学生一般都会会很认真的反反复试验。(

16、2)以“合作作发展”为主主线的学生学学习形式小学信息技术课课是一门操作作性和实践性性非常强的学学科,教学过过程中,有的的学生能够很很熟练的完成成老师布置的的任务,而有有的学生却不不能很好的完完成,小组合合作学习给出出了解决这种种困境的有效效方式,通过过小组合作的的方式,借助助小组成员之之间的互助,实实现课堂的高高效学习,小小组合作学习习是一种内涵涵非常丰富,鼓鼓励学生主动动参与到课堂堂中的一种多多样化的教学学组织形式,鼓鼓励小组成员员在一种开放放、包容的氛氛围中相互激激励、相互交交流、共同解解决学习过程程中遇到的问问题,进而实实现学生知识识和能力的有有效发展。案例6:罗勇老老师在让机机器人动起

17、来来课堂教学学过程中,坚坚信每位学生生都具有学习习的潜能,尽尽量给每位学学生同等的练练习机会。在在设计、搭建建机器人时让让学生两个合合作,分工搭搭建机器人的的不同部件;在调试运行行机器人时,学学生们不仅能能分工协作完完成指定任务务,还从中发发现问题,如如:同学们发发现机器人在在电脑屏幕上上画的正方形形很小,但实实体机器人在在场地运行的的范围很大。向老师提出疑问。还有同学发现机器人每一次转角都不到90度,机器人走的不是一个正方形等。在经过老师的指导后,两人又能很快就程序上的问题进行纠正,再执行、调试,在整个课堂上,学生们的对手和思维能力都得到锻炼,也学会合作、乐于合作,达到共同发展的目的。案例7

18、:谢瀚飞飞老师在“聪聪明”的光控控路灯一课课中,建立活活动小组,以以任务驱动的的教学模式展展开教学活动动。在整个课课程中搭建、编编程,运行是是活动的全过过程,每个队队员都有自己己的活动项目目和目标,要要求每个队中中,编程队员员要仔细观察察模型的运动动情况,进行行细致的修改改调试,调试试过程中队员员要善于听取取其他同学不不同的意见,要要更善于总结结发现问题。使使学生感觉到到,在集体中中进行和作学学习,效果远远远要优于单单枪匹马,不不仅高质量、高高效率地获得得科学知识、认认知技能、动动作技能,同同时又增进了了同学间相互互关心,相互互爱护的情感感,培养健全全人格、完善善人际关系,为为今后的工作作和学

19、习打下下一个良好的的基础。从整个完成的教教学效果看,这这节课改变了了课堂的一惯惯模式,充分分体现了学生生的合作学习习,共同发展展,鼓励学生生自己去探究究、去尝试。在在学习过程中中引导学生注注意观察、发发现问题,分分析和讨论问问题,使学生生在知识、技技能和情感等等方面得到全全面的发展。本本课教学中始始终以学生为为主体,注重学生的的体验。教学学过程充分调调动了学生的的积极性,整节课学生生始终处在较较高的兴奋状状态中。学生生在课堂上不不仅获得了知知识与技能,还通过亲身身体验,培养了与他他人合作的意意识。(3)多种教法法灵活使用,保保证教学质量量,提高课堂堂效率。 机器人人课程是一种种知识和技能能要求

20、较高的的课,一节课课中它包括了了理论和操作作两方面,如如果只采取单单一的教学方方法是不合理理的,应根据据教学目标的的具体要求,灵灵活使用多种种教法,保证证教学质量。在LOGO语言言的教学中我我们多运用了了讲解式,从从原理到命令令以讲解为主主,让学生有有了编程的概概念,加以一一定的课堂练练习就能达到到教学目的。在在教学了解解机器人和和认识机器器人时,多多采用视频演演示,用大量量的图片资料料向学生展示示机器人的诞诞生和发展。在在教学让机机器人动起来来、“聪聪明”的光控控路灯时采采用了“任务务驱动”式并并配合合作学学习方式逐步步教会学生掌掌握教学重难难点,让学习习变得简单而而愉快。4、机器人教育育的

21、普及形成成一系列有利利于学生创新新思维发展的的专题教育活活动。 随着机机器人教育在在我校的普及及和深入开展展,使更多的的学生接受到到了机器人教教育,学习积积极性很好,课课堂教学已经经满足不了他他们的求知欲欲和探索欲,我我们还开展了了一些专题教教育活动。 (1)以赛促促学的机器人人参赛队我们根据每年各各级举办的机机器人比赛项项目组建了机机器人参赛队队,有足球组组、常规赛组组、创意闯关关组。在学习习了机器人基基础知识以外外,利用课余余时间进行培培训,培养了了一批优秀学学生组织参加加各级赛事。取取得了优异的的成绩。下表为我校学生生制作机器人人参加各级比比赛获奖列表表。序号活动名称级别主办单位时间项目

22、获奖等级获奖单位/个人人1第四届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2006年5月月蚂蚁搬家小学组组一等奖尹琦夫、叶蔚林林、杨清羽、黄黄煊焓2第四届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2006年5月月蚂蚁搬家小学组组一等奖史玉柱、简天舒舒、张勇超3第四届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2006年5月月蚂蚁搬家小学组组一等奖邓卓林、傅星杰杰、戚浩然、周周阳4第四届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2006年5月月优秀组织单位内江市第十小学学5第五届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2007年5月月优秀组织单位内江市第十

23、小学学6第五届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2007年5月月基本技能赛小学学组一等奖史玉柱 尹琪夫夫7第五届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2007年5月月基本技能赛小学学组一等奖邱洋 黄焱8第五届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2007年5月月基本技能赛小学学组一等奖黄昱鑫 万怿9第五届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2007年5月月基本技能赛小学学组一等奖李其雨 代州侯侯10第五届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2007年5月月基本技能赛小学学组一等奖黄明靖 叶蔚林林11第五届四川省青青少年机器人人

24、创新实践活活动省级四川省科协2007年5月月蚂蚁搬家小学组组一等奖罗佳成 袁可求求 荀港龙 刘尚儒12第五届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2007年5月月蚂蚁搬家小学组组一等奖余俊江 屈俊仁仁 黄敏航 黄镜儒13第五届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2007年5月月十佳教练员刘东宇14第七届中国青少少年机器人竞竞赛国家级中国科协2007年7月月基本技能赛小学学组一等奖史玉柱 尹琪夫夫15第七届中国青少少年机器人竞竞赛国家级中国科协2007年7月月十佳教练员邓勇16第六届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2008年5月月机器人足球小学学组一等

25、奖余俊江 袁可求求17第六届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2008年5月月机器人足球小学学组三等奖周桂宇 黄敏航航18第六届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2008年5月月基本技能赛小学学组一等奖罗中霖 廖旭辉辉19第六届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2008年5月月基本技能赛小学学组一等奖熊又嘉 邓昊睿睿20第六届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2008年5月月基本技能赛小学学组一等奖罗佳成 钟毅21第六届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2008年5月月基本技能赛小学学组二等奖杨越亚 屈俊仁仁22第

26、六届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2008年5月月优秀组织奖内江市第十小学学23第六届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2008年5月月中鸣小工程师奖奖内江市第十小学学24第六届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2008年5月月十佳校长黄忠明25第六届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2008年5月月优秀教练员刘东宇26第六届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2008年5月月优秀教练员雷毅27第八届中国青少少年机器人竞竞赛国家级中国科协2008年7月月机器人足球小学学组一等奖余俊江 袁可求求28第八届中国青少少

27、年机器人竞竞赛国家级中国科协2008年7月月竞技团队创新奖奖内江市第十小学学29第七届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2009年5月月基本技能赛小学学组一等奖张逊 曾辰杰30第七届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2009年5月月基本技能赛小学学组一等奖申丁乙 魏已人人31第七届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2009年5月月机器人足球小学学组一等奖刘镒 李卓凡32第七届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2009年5月月机器人足球小学学组三等奖张阁藓 张译丹丹33第七届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2009

28、年5月月十佳学校内江市第十小学学34第七届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2009年5月月优秀组织奖内江市第十小学学35第七届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2009年5月月团体总分第一名名内江市第十小学学36第七届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2009年5月月中鸣小工程师奖奖内江市第十小学学37第七届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2009年5月月十佳校长黄忠明38第七届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2009年5月月十佳教练员刘东宇39第九届中国青少少年机器人竞竞赛国家级中国科协2009年7月月机器

29、人足球小学学组一等奖刘镒 李卓凡40第九届中国青少少年机器人竞竞赛国家级中国科协2009年7月月基本技能赛小学学组二等奖张逊 魏已人41第八届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2010年5月月基本技能赛小学学组一等奖李卓凡、刘镒42第八届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2010年5月月基本技能赛小学学组二等奖周嘉乾、钟启昂昂43第八届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2010年5月月基本技能赛小学学组二等奖朱彦嘉、刘子敬敬44第八届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2010年5月月基本技能赛小学学组二等奖黄朝泽华、唐一一丁45第

30、八届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2010年5月月基本技能赛小学学组三等奖罗钦彧、曾立康康46第八届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2010年5月月基本技能赛小学学组一等奖陈可屿、张家豪豪47第八届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2010年5月月机器人足球小学学组一等奖邹竞舸、邹奇伶伶48第八届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2010年5月月机器人足球小学学组一等奖曾显斯、彭心悦悦49第八届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2010年5月月优秀组织奖内江市第十小学学50第十届中国青少少年机器人竞竞赛国家级

31、中国科协2010年7月月机器人足球小学学组二等奖陈可屿、张家豪豪51第九届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2011年5月月机器人足球小学学组一等奖向攀扬、邹奇伶伶52第九届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2011年5月月基本技能赛小学学组二等奖袁瑾瑜、周俊宇宇53第九届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2011年5月月基本技能赛小学学组三等奖刘京朋、熊映童童54第九届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2011年5月月基本技能赛小学学组三等奖陈泓吾、李知恒恒55第九届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2011年5

32、月月基本技能赛小学学组三等奖吴柳茂、张晁玮玮56第九届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2011年5月月优秀组织单位内江市第十小学学57第九届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2011年5月月团体总分第三名名内江市第十小学学58第九届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2011年5月月中鸣小英才奖内江市第十小学学59第十一届中国青青少年机器人人竞赛国家级中国科协2011年7月月机器人足球小学学组一等奖向攀扬、邹奇伶伶60四川省第四届中中小学网络系系列活动省级四川教科所2011年122月跨栏赛一等奖王睿涵61四川省第四届中中小学网络系系列活动省级四川

33、教科所2011年122月二人接力一等奖陈泓吾、袁瑾瑜瑜62第十届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2012年5月月RTC一等奖廖文彬、汪海峰峰、刘书绎、刘刘洺铭、柳莛莛珏、叶智滔滔、李昊阳、张张元海63第十届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2012年5月月机器人足球小学学组一等奖王科杰、刘世捷捷64第十届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2012年5月月综合技能赛小学学组一等奖王睿涵、冷秋潼潼65第十届四川省青青少年机器人人创新实践活活动省级四川省科协2012年5月月团体总分第一名名内江市第十小学学66第十届四川省青青少年机器人人创新实践活活动

34、省级四川省科协2012年5月月优秀组织奖内江市第十小学学67第十二届中国青青少年机器人人竞赛国家级中国科协2012年7月月综合技能赛小学学组一等奖王睿涵、冷秋潼潼68四川省第五届中中小学网络系系列活动省级四川教科所2012年122月十人迎面接力一等奖内江市第十小学学69四川省第五届中中小学网络系系列活动省级四川教科所2012年122月二人接力一等奖李宇翰、刘京朋朋70四川省第五届中中小学网络系系列活动省级四川教科所2012年122月跨栏赛一等奖罗天71第十一届四川省省青少年机器器人创新实践践活动省级四川省科协2013年5月月RTC一等奖祝可思、刘美含含、李昊阳、钟钟星宇、王雅雅阿布、廖文文彬、

35、孔祥霖霖、罗骍皓72第十一届四川省省青少年机器器人创新实践践活动省级四川省科协2013年5月月机器人足球小学学组一等奖刘世捷、柳莛珏珏73第十一届四川省省青少年机器器人创新实践践活动省级四川省科协2013年5月月机器人足球小学学组三等奖周浩展、张馨心心74第十一届四川省省青少年机器器人创新实践践活动省级四川省科协2013年5月月综合技能赛小学学组一等奖刘洺铭、张宇千千75第十一届四川省省青少年机器器人创新实践践活动省级四川省科协2013年5月月综合技能赛小学学组一等奖雷宏榉、付骏哲哲2、我校每年举举办科技节活活动,随着机机器人教育的的普及,学生生的科技作品品中也出现了了机器人作品品,学生在制制

36、作机器人作作品的过程中中体现出了创创新思维的火火花。案例8:“聪明的小车”研研制过程 内江市第十十小学 刘谨谨瑜 王睿涵涵 黄静我们发明的这个个聪明的小车车,是常常在在电视里看到到因为超速驾驾驶,造成交交通事故,如如果有一种装装置能根据前前方道路情况况智能控制车车速,就能避避免事故发生生。因此我们们利用小发明明中的功能附附加法发明了了这种可以智智能控制车速速的小车。在研究前期,我我们曾试图在在车的刹车上上安装一个自自动装置,但但效果不好,在在老师和家长长的帮助下上上网查阅了有有关安全系统统装置的有关关知识,确定定了这个小发发明的思路,应应用传感器来来控制小车的的行进的方向向,确保小车车在正确的

37、道道路上行驶,再再加上测距装装置,即使在在夜晚,司机机视线不明的的情况下,它它也能自动监监控障碍物的的距离,并及及时提醒司机机减速,当司司机没有及时时减速时,它它也能在撞上上障碍物之前前,自动让小小车停止下来来。在老师和家长的的帮助辅导下下,我们开始始动手实验并并制作这个作作品,先是测测试各种传感感器性能,经经过大量测试试筛选,最后后选定了光反反射传感器来来监测路面,当当发现小车偏偏离正确道路路时,由计算算机控制小车车转向,让车车回到正确的的线路上来。12123123123并排3个光反射传感器左轮右轮2号光反射传感器为黑线,前进。1号光反射传感器为黑线,右转。3号光反射传感器为黑线,左转。然后

38、在对前方障障碍物的探测测上,采用了了红外线测量量装置,其功功能原理是:由红外发射射器发射一束束红外线,如如果前方有障障碍物,红外外线就会被反反射回来,被被接收器捕获获,并算出距距离。计算机机根据设置的的安全距离使使车减速,如如果达到危险险距离时,计计算机会让车车停止。这样样就可以保证证行驶安全。红外测距红外测距发射接收障碍物作品完成时的照照片:改进的设想:继续完善这个装装置,可以加加入视频记录录,行车数据据记录,可把把数据无线传传送到控制中中心,使之成成为行车安全全的个人助手手。3、创意十足的的机器人兴趣趣小组在实验过程中,我我校成立了多多个机器人兴兴趣小组,在在对学生进行行培训的过程程中我们

39、发现现学生创意思思维活跃,联联想能力丰富富,能自已动动手把新颖想想法一步步实实现。表现特别突出的的是机器人创创意闯关小组组,他们把一一个个的科学学原理应用在在了自已设计计制作的关卡卡里,整个作作品由多个关关卡组成,把把机器人技术术融入其中。形形成了既蕴含含科学原理,又又非常有趣味味的作品。充充分体现了学学生的创新意意识和能力,学学生乐在其中中,小小的三三块搭建用的的木底板,成成为了学生展展示才华的大大舞台。案例9:机器人人创新闯关说说明书队伍编号学校作品总关卡数B内江市第十小学学9作品名称队员姓名畅游内江队长:王雅阿阿布队员1:廖文彬彬队员2:孔祥霖霖队员3:罗骍皓皓关卡1关卡名名称:梦想想之

40、门科学原理:遥控控启动、齿轮轮减速、蓄电电池智能原理:触碰碰开关、伺服服电机、主控控器机器人智能原理理说明:遥控启动门,门门缓缓打开,启启动触碰传感感器,当主控控器接收到触触碰开关传来来的信号,主主控器再启动动伺服电机,打打开一定的角角度,撞击小小球进入下一一关。关卡2关卡名名称:高速速铁路科学原理:动势势能转换、能能量传递、惯惯性原理作动传输的原理理说明:轨道上方小铁球球受到地球引引力的作用产产生势能,迅迅速下滑滚动动,滚动速度度越快它所形形成的动能越越大,滚到第第二层碰撞蓝蓝色海洋球,把把动能传递给给海洋球,海海洋球继续沿沿轨道滚动,在在轨道出口由由于受到地球球引力和惯性性的影响,在在空中

41、飞出一一段距离后,落落入小车内关卡3关卡名名称:登太太白楼智能原理:电子子指南针、红红外发射、红红外接收、齿齿轮减速、四四轮驱动增加加摩擦力作动传输的原理理说明:蓝色海洋球落入入小车中,阻阻挡了红外发发射管发出的的红外信号,红红外接收管接接收不了红外外发射管发出出的红外信号号,主控器启启动电机,通通过电子指南南针指示的方方向前进,小小车在10CCM高,30CMM长的坡道上上缓慢上行,前前进10秒到到达终点后自自动停止推落落坡顶重物,启启动下一关。关卡4关卡名名称:禅院院钟声科学原理:动势势能转换、大大气压力、磁磁力作动传输的原理理说明重物在地球引力力的作用下落落下产生势能能落下,转换换成动能,

42、启启动气压阀,释释放气瓶里存存储的气体,气气压推动气缸缸顶杆,带动动磁铁靠近磁磁控开关,在在磁性的作用用下磁控开关关接通,开启启下一关。关卡5关卡名名称:游古古牌坊科学原理:机械械自动分拣、杠杠杆、动势能能转换、地球球引力作动传输的原理理说明:磁碰开关打开,启启动电机,带带动涡轮旋转转启动机械自自动分拣装置置,机械自动动分拣玻璃弹弹珠,弹珠在在地球引力的的作用下依次次沿滑道滚落落,落入挖斗斗中。关卡6关卡名名称:十里里长廊科学原理:杠杆杆、轮胎摩擦擦力智能原理:巡线线传感器、红红外测距作动传输的原理理说明:当挖斗中聚集足足够数量的玻玻璃弹珠后,它它的重力大于于了杠杆另一一端重力,抬抬起遮挡板,

43、智智能小车通过过红外测距传传感器检测到到挡板已被抬抬起,于是启启动小车前进进,在前进的的过程中,智智能小车通过过寻线传感器器检测地面的的黑线位置,使使小车沿前黑黑线前进碰撞撞到触碰开关关启动下一关关。关卡7关卡名名称:登高高望远科学原理:离心心力、齿轮减减速、轮轴动动力传递、触触碰开关、蓄蓄电池、绞盘盘作动传输的原理理说明:触碰开关打开旋旋转木马电源源,旋转木马马在齿轮带动动下旋转,动动力通过轮轴轴传动到顶端端的转盘,带带动转盘上的的木马旋转,在在离心力的作作用下,木马马逐渐升高,同同时绞盘拉紧紧细绳,启动动下一关。关卡8关卡名名称:梦想想索道科学原理:风力力、动势能转转换、链条传传动、杠杆、

44、绞绞盘、摩擦力力、动滑轮作动传输的原理理说明:绞盘上的拉线拉拉动杠杆触动动触碰开关,开开启风扇马达达,风扇转动动产生风力,在在风力的作用用下,吹倒前前方的挡板,让让杠杆失去平平衡使重物落落下产生动能能,拉动轮轴轴,轮轴在摩摩擦力的作用用下向前滑动动,撞击铁弹弹珠落下拉动动绞盘绞动链链条,通过链链条传输动力力启动下一关关。关卡9关卡名名称:美丽丽内江科学原理:视觉觉暂留效应、蓄蓄电池、触碰碰开关作动传输的原理理说明:链条拉动凸轮,拨拨动铁弹珠,启启动开关,闪闪语棒通过蓄蓄电池供电开开始转动,在在快速运动时时, 当人眼眼所看到的影影像消失后,人人眼仍能继续续保留其影像像0.1-00.4秒左右右的图

45、像,形形成视觉暂留留效应,出现现“美丽内江江”四个字。学生设计的机器器人创意闯关关动线图1摇控启动1摇控启动2势动能转换3履带小车4大气压力5地球引力6寻线小车7离心力8风力9视觉暂留(四)开展实验验老师培训,提提高参研教师师的理论水平平和科研能力力课题组采取集中中学习、分小小组学习、自自学及部分教教师外出培训训等形式,让让参与实验的的教师明确在在小学开展机机器人教学的的重要性和现现实意义。首首先是在课题题研究实施之之前就认真学学习了论机机器人教育、郭善渡先生访访谈大力推进进智能机器人人进入中小学学的进程、机机器人教育面面临的问题等等,明确了机机器人教育的的定位和面临临的实际问题题;其次,利利

46、用网络的便便利,积极收收集课题研究究需要的相关关理论,比如唯物辩辩证法理论,“发发现学习”理理论、尝试教教学理论、教教学最优化理理论和建构主主义理论等,提提升了教师教教育科研理论论水平;在实实施研究中,根根据研究目标标我们还组织织学习了机机器人教学模模式之实战研研究、机机器人教学校校本教材开发发初探、活活动建构:创创新教育的教教学革新等等文章,为校校本教材的编编写和有效开开展课堂教学学起到指引作作用。通过培训学习,参参研教师了解解目前国内与与本课题研究究有关的新动动向和新成果果,从中学习习别人的先进进经验,教师师们的理论水水平有了很大大提高,对所所从事的课题题研究有了更更深刻的认识识。(五)积

47、极参加加各级各类机机器人教育活活动。研究期间,我们们承办了课题题中期汇报会会,积极参加加各级各类机机器人教育活活动、比赛活活动,以赛促促学,展示研研究成果。2011年111月参加“四四川省第四届届中小学网络络系列活动”;2012年122月承办课题题中期汇报会会;2012年122月组织学生生参加“四川川省第五届网网络活动机器器人比赛”;2013年5月月组织三支学学生参赛队参参加“第十一一届四川省青青少年机器人人创新实践活活动”;七、课题研究成成果 1、通过研究究,开发了一一套适合我校校实际教学需需要的,有助助于培养学生生创新能力的的小学机器人人教学校本课课程。经过一年多的研研究,我们在在不断学习

48、、研研讨、实践、反反思、总结中中,初步形成成了一套适合合我校实际教教学需要的,有有助于培养学学生创新能力力的小学机器器人教学校本本教材。我们们在原有课程程的基础上进进行创编,整整个课程在知知识体系上更更适合小学生生的认知特点点,尤其是新新编的专题应应用课程安安全警示灯、自自动干手机、拍拍掌计数和和十字路口口交通灯内内容上弥补了了原来课程知知识点上的不不足,又联系系生活实际,设设计更有针对对性和实效性性,也使智慧慧天下机器人人套件得到了了高效利用。参研教师在实施施过程中还编编写了与校本本教材配套的的教案,使整整个课程更加加完善。2、通过课题研研究,实现了了机器人教育育的普及。经过一年多的研研究,

49、我校建建立起机器人人教室一间,机机器人活动室室一间,配备备电脑36套套及其它相关关设备设施,制制定了“机器器人教室管理理制度”“机机器人器材作作用制度”“机机器人活动室室制度”等相相关制度保证证教学及课外外活动的正常常开展。搭建建起机器人学学习资源平台台,收集、汇汇总、整理各各种资料500多个G,丰丰富教育教学学资源。硬件件和软件的健健全为机器人人教育在我校校深入开展提提供保障。现在,不仅是实实验班学生开开设了机器人人课程,我们们还在六年级级下期开始进进行机器人教教学,使每一一名学生都有有接受机器人人教育的机会会。3、构建了以机机器人为载体体的“自主探究”、“合作发展”课堂教学模模式,培养了了

50、学生创新能能力、发展了了学生的创新新思维。“自主探究究”的教学模模式和“合作作发展”的的学习形式很很受学生欢迎迎。“自主探究究”的教学模模式给了学生生个性发展的的空间,让学学生有时间和和机会以自己己的方式主动动参与学习,研研究自己关注注的问题,发发挥自己的特特长,实现自自己创意。这这种教学模式式激发了学生生学习的主动动性,大大提提高了学习效效率。案例9:“自主主探究”教教学模式的体体现在创意机器人小小组内,“自自主探究究”的教学模模式得到了充充分体现。学学生们为了完完成一个完整整的作品必须须要进行分工工,每个学生生要独立完成成若干关卡。廖文彬同学是创创意闯关机器器小组的组员员,他负责设设计的关

51、卡要要求是:用机器人技术设设计一台运输输车,该车必必须靠承载货货物之动作启启动。运输车车负载该货物物后,须爬坡坡30cm以上上距离,坡度度至少10度度。1. 货物之大大小重量形式式不拘。2. 坡度100度比值:约约9cm/50cm(高高/长)。3. 承载之货货物需放置在在运输车上。 在设计这个个机器人的过过程中,他上上网查阅了大大量资料,了了解到要使机机器人能承载载重物爬坡,就就需要较强的的动力,还要要克服车轮打打滑现象,于于是决定采用用履带式机器器人底盘,安安装两只大力力矩减速电机机作为动力。这这样就能保证证机器人载重重爬坡。然后后再根据需要要运输的重物物形状制作了了一个易于接接收重物的篮篮

52、框,并在上上面安装了红红外线传感器器来判断重物物是否已落下下,以此为条条件来启动机机器人开始爬爬坡。在完成关卡的过过程中,廖文文彬同学独立立思考,独立立动手,自已已上网查资料料,确定设计计方案,自已已动手搭建机机器人人,自自已动手编程程,自行调试试改进机器人人,最终制作作出了爬坡机机器人,并给给取了一个很很有创意的名名字“登太白白楼”,很好好地和内江当当地景点呼应应,突出了地地方特色。他他设计制作的的机器人很好好地完成了任任务,队员都都对他的关卡卡赞不决口,他他也在此过程程中锻炼了自自己的才干。在研究过程中,我我们发现“合合作发展展”的学习形形式是一种适适合机器人教教育的学习方方式,这种学学习

53、方式能培培养学生的合合作精神、交交往能力、创创新精神、平平等意识、承承受能力、激激励主动学习习。其效果在在以小组为学学习单位的学学生身上也得得到了充分的的体现。案例10:机器人创意闯关关以四名学生生为一个小组组,共同完成成一件由若干干关卡组成的的作品,每一一个关卡都要要由上一关来来启动,完成成任务后又要要启动下一关关。要想完成成作品,每个个学生都共同同参与,不光光要考虑如何何把自己的关关卡设计得完完善可靠,还还必须要与其其它同学沟通通合作,保证证每一关能“承承上启下”。在在此过程中,负负责上下关卡卡的两个学生生之间必须进进行讨论、合合作,比如在在学生设计的的“高速铁路路”和“登太太白楼”两关关

54、进行交接时时,要求从沿沿轨道滑下的的小球如果能能精准落入下下一关的载重重机器人篮子子中,两名学学生通过反复复讨论、实验验,用调整轨轨道高度,调调整载重机器器人位置,加加高篮子边框框,对起始位位置做上标记记等多种方法法使得最终小小球十拿九稳稳地落在小车车中,此过程程对学生合作作精神培养起起到了很好的的作用。学生生在反复实验验过程中经历历一次次失败败,再一次次次地改进,不不仅是对学生生责任心的培培养,也是对对学生承受失失败能力的一一种锻炼。学学生把所有关关卡搭建起来来,紧张地注注视着一关关关的运行,当当全部关卡成成功地完成时时,学生兴奋奋地跳起来欢欢呼,他们终终于体会到成成功的愉快。4、机器人专题题应用活动的的开展给了学学生自我展示示的舞台。专题应用活动的的开展,让学学生把所学机机器人知识得得到应用,培培养了学生的的创新能力,发发

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