基于STEAM理念的机器人项目式学习实践研究 论文

基于STEAM理念的机器人项目式学习实践——以“冰雪运动会”综合技能竞赛项目为例摘要：随着教育信息化的不断发展，STEAM教育理念也逐步为大众所知，引导学生文将以综合技能为例来研究STEAM关键词：STEAM教育理念，项目式学习，机器人引 市于2022年举办首届青少年机器人竞赛，此举措推进了我市科教兴市战少年科学素质的具体体现，也是我市青少年踏入智能时代，追逐创新梦想的一次实践之旅。此前，机器人教育并未在我市中小学校内普及，实践研究较为匮乏，没有统一的课程标准，STEAM教育理念和机器人教育相以及解决问题的能力。一、STEAM教育与项目式学习教育理念要求学生进行跨学科知识的整合，学生作为学习活动的主体，综合运用多门学科，将STEAM要素与项目式学习融合起来。STEAM要素融入1.STEAM教育STEAM教育理念整合了科学、技术、工程、艺术、数学等学科知识，机器人教育是实现STEAMSTEAM教育理念更好地融合，通过教学实践培养学生的核心素养，计算思维能力，创新能力、动手实践能力。STEAM是一种教育理念，有别于传统的单学科、重书本知识的教育方式。STEAM是一种重实践的超学科教育概念。任何事情的成功都不仅仅依靠某一种能我们需要的是多方面的综合型人才从而探索出STEAM教育理念。2.项目式学习进行总结和反思，从而进步。的迁移到学科领域的学习中。通过项目式学习模式进行教学，在项目中学生亲自完成机器人的搭建并编学技术的兴趣，培养创新精神和动手实践能力。二、实践探究——以“冰雪运动会”竞赛项目为例2022年XX合技能竞赛项目为例，进行详细阐述。比赛活动对象为中小学生，要求参加比赛的代表队在现场自行拼装机器人、是检验青少年对机器人技术的理解和掌握程度，激发青少年对机器人技术的兴深青少年对冬奥冰雪运动的了解，培养青少年的创新科技探索能力。1.比赛场地：机器人比赛场内部是拼装块拼接而成，机器人比赛场内部是拼装块拼接而成。场地长度为3000～6000mm，宽度2000～4000mm；基础拼装块为厚15～20mm、长500mm、宽500mm的木工板。图1比赛场地示意图2.机器人在待命区内，机器人外形最大尺寸不得超过长250mm、宽250mm、高300mm，量不限。但机器人的控制器、电机、传感器必须是独立的模块。3.项目分析及任务分解任务完成的策略；不同路线规划和策略的优缺点。况计算得分。在任务中体现的STEAM维度如下表。表1STEAM维度任务分析表维度任务科学（S）技术（T）工程（E）艺术（A）数学（M）结运动员集机器人到达制定拼员放下程序设行角度的调试开始运动员”模型机器人大小适转弯角度的测量点燃圣火任务的对应的用控制器调试将“火台中的技巧，及调试的方法场地路程长度的计算，运行速度的设置动作分析和起兵乓球代替的“火把携带的火种放到火炬中，重心台的圆环中稳定，结构合理，越野滑雪机器人机器人由于完外观简洁拼装沿黑色引导成越野滑雪实用线从非十字任务可与其块上几何线拼装块的它任务混合形状的路运行路线的程计算，另一口出去，选择和规划整体的任务编程时需如果遇到转顺序和行进一定的空路线合理规间思维规定通过划高山滑雪某个十根据地使用单角度字拼装块中图上木棒摆灰度巡线模和巡线距有5根直径40mm，高为100mm的木高山滑雪中机器人尽可能多地穿过量不碰到圆柱放的位置进行灵活编程，熟悉寻迹卡，对寻迹卡的工作原理有一定的了解块进行编程离的把握花样滑冰机器人对应的伺服的参数要到指定拼赛前抽签确定的滑冰舞的舞卡放到机器人身上，用控制器调每种颜色的试转弯的角细微调节设置舞卡指定一套规定动作取的时机（旋转、前一定的要求开/关1个LED）单板滑雪在指定熟读规蜂鸣器时间十字拼装块的编程参数的设的中心摆放一个长360mm宽360mm坡顶高度为38mm人到达坡顶，停顿至少2出明显的提示音程完成后使用控制器调试置速滑接力“接力熟读规程完成后使用控制器调试接力过径30mm、高50mm的圆柱3个，分别放在不同的十字拼装块中心，分别放程中接力棒的交替流程，不同的抓夹抓取不同的接力棒的时在不同的十机和位置字拼装块中心回望拍照机器人在指定拼装块的指定分区中向着锥台（待命区）打开激光器利用图形化编程控制激光开关和LED灯光的闪烁进回望—激光打开—LED闪灯熟练掌握流程顺序设置参数和LED后完成回望和拍照动作4.项目式学习的实施(1)问题趋动务需两至三个模块，且另需使用主控器进行细微调试。场地即问题的提出，给学生一定的实践进行思考。图2综合技能训练案例图(2)项目设计及可能发生的问题并思考如何突破，不断地去设计-否定-再设计方案。(3)实践探究的执行逻辑过程，提高用信息技术解决问题的能力，提高计算思维能力。(4)项目评价机器人教学更加注重的是过程，完成一整个项目的时间大约在两到四小时，故而平时教学中更注重学生在实践中获得的体验，以及和他人之间的交往和合改完善程序，对实验过程进行回顾总结，培养学生的表达能力和团结合作能力。学生进行自评和互评，及时分析不足之处并在下一次项目中进行完善。三、结束语程予以