教育趣味学习与机器人技术的研究课题实施方案
根据课程改革的精神，“机器人”进入课堂教学是“信息技术与学科整合”发展趋势。我校从2005年年末开始组织学生参加机器人科技活动，并于2005年开始参加了吴江市首届机器人比赛，比赛中我校获一个项目二等奖。2006年参加了吴江市第二届机器人比赛，比赛中获两个项目二等奖，2006年又参加了江苏省机器人大赛，并在比赛中获一个项目二等奖和一个项目三等，2006年10月还参加全国机器人大赛，并在比赛中获得了一个项目三等奖。2007年参加了苏州市机器人比赛，在比赛中获得了一个项目一等奖和一个项目三等奖，同年在江苏省机器人大赛中获得一个项目二等奖。两年来经过不断的改进和积极探索，有了较多的体会和收获，也初步形成了自己的一种教学特色。现将我校机器人课题的实施方案汇报如下:
教学思想：
（一）学习理念：机器人是集科技知识启蒙、创造性思维训练及创造力开发的最佳载体。可以适合于普通大、中、小学对学生进行全面培养、提升现代学生的创造力、想象力与科学技能方面的素质教育。在机器人课堂教学中应该做到而且能做到彻底改变过去单一的教师灌输、学生被动接受的教学模式，让学生在“玩中学”，“做中学”，在机器人的模型拼装、编程控制调试的实践过程中去体验，去掌握知识、去提高能力、去创新。注重的不是结果如何，更重要的是实践的过程。最终学会学习、学会研究，为学生的终身学习打下基础。
（二）学习对象：我校拟积极创造条件，同时在各年级组织机器人兴趣小组开设机器人课程教学，本学期继续招收新的学员。计划学时数：一个学期4个教学单元共32节课。
（三）学习模式：前段时间的机器人的教学和竞赛活动体验使我们了解到：机器人能实现多种控制方式及多种模型设计，适合用于机电一体化、工业自动控制、机械创新设计。学习和掌握机器人的过程主要动手做（模型设计）和编程（实现动作控制），旨在动手能力和创新意识的培养。十分适合采用项目教学法和探究性学习模式。
项目教学法，是师生通过共同实施一个完整的项目的工作过程而进行的教学活动。项目指以完成一件具体的任务，它应该满足以下条件：1.该工作过程的完成需学习一定的教学内容。2项目工作能运用到所学的理论知识和实际技能结合起来的，具有一定的难度，要求学生们运用新学习的知识、技能，解决过去从未遇到过的实际问题；3学生们有独立制定计划并实施的机会，可以自行组织、安排自己的学习行为；4学生自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题；5有明确而具体的成果展示；6学习结束时，师生共同评价项目工作成果。在项目教学中，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。
探究性学习模式：探究性学习就是学生开展的一种自主的、开放的、探究式的学习活动。学生可选择感兴趣的项目，以个人或小组合作的方式进行学习探究，从而掌握基本的学习研究方法，培养运用所学知识解决实际问题的能力，初步形成科学精神和科学态度。研究性学习的模式主要有：一是，师生协作探究模式，
教师创设情境，提出问题，为学习和探究提供相关器材和资料，引导学生进行操作、分析思考、探索研究、寻找解决的途径与方法、归纳等最后得出结论。二是，自主探究模式，学生（个人或小组合作）在教师指导帮助下独立从事某项目课题研究，包括自己提出问题，确定研究课题，独立探究，最后提交研究报告。 （四）开展多渠道的三结合的综合学习：将机器人的课堂教学和机器人科技活动及竞赛活动结合起来考虑和安排。即课内外学习结合；学创结合，学中有创，创中有学；机器人的普及教育与参与竞赛挑战极限结合。更好地体现以人为本，给一些有兴趣有特长的同学更多的机会，从而得到更好的发展，而这些有特长的学生也可以成为班级课堂教学的骨干，带动班级的整体水平向更高层次发展。
配置方案：
机器人器材配置方案是一个很重要的问题。如果没有足够的这方面的基础，任何教学设计方案都是纸上谈兵，无米之炊。有多少钱，办多少事，有多大的舞台唱多大的戏。
首先选择机器人种类，我们了解的机器人有四种：“乐高”、“能力风暴”、“中鸣”、“未来之星”机器人。其中“乐高”和“中鸣”机器人的模型都是由通用积木块搭建而成的。比起以整体功能为主的机器人，这种机器人的特点是适应面广（从小学到大学都有用武之地）、机动灵活、变化多端（有利于实现学生丰富的想像力和创造性），在学生的创新能力培养上比较突出。因此我们学校选择了“乐高”机器人。
开展机器人课堂教学主要困难一般是：1设备问题：学校设备有限。2时间问题：每次教学最多两节课。在80分钟内要包括拆模型和整理器材问题。3器材管理问题。所以要从下面几方面考虑：1价格性能比高；2模型功能多，美观坚固；3搭建方便省时，软件功能强；4便于管理，教学效果好。
目前我校机器人实验室目前已经拥有8台笔记本。 已经制作轨迹、FLL、机器人灭火和足球场地。已经拥有乐高机器人16套，紫光机器人6套和必要的零配件。
教学设想：
教学模式：采用项目教学法和师生协作探究模式
教学过程：整个学期按4个教学单元32节课安排，共分为三个阶段。
第一阶段：重点是对机器人的认识，熟悉机器人基本组件和基本搭建方法。学生自愿结合，划分3-4人一组，每个小组确定一套机械工程器材。可以先观摩机器人模型，并进行讨论原理。
第二阶段，重点是对核心主板和传感器的认识，熟悉模型的搭建，了解和初步掌握传感器的使用方法。成功搭建出2-4种机器人项目。 第三阶段是模型控制的实现，要求熟练地成功编程使自己机器人按自己设计的目标“动”起来。
第四阶段为项目展示和评价阶段，每组学生选出最有好的项目作品进行成果展示和评估。
研究计划：
1、2007年3月：研究课题小组成立，课题规划立项。
2、2007年3月-2009年3月：学校“慧心社”社团保证每周至少二次的机
器人教学的开展。具体教学目标与教学内容的制定由小组至少提前一周讨论落实。
3、2008年3月：整理及改进，整理成文。小组进行第二次总结会。 4、2008年3月：教材的修订与完善阶段。根据开班情况作进一步改进。 5、2009年3月：结题。撰写整理成文。 成果形式： 1．《在机器人教育中提高学生科学学习兴趣的研究》的研究报告； 2．《智能机器人》教材； 3．公开课、论文若干； 4．学校趣味科技节；
5．总结出通过开展机器人教育提高学生科学素养的实践经验； 6．推广机器人教育的有效模式；
7．探索出机器人普及和竞赛的有效途径； 8．科学素养的评价方法； 9．制作机器人教学课件； 预期目标：
本课题通过探索新的教学理念，采用创新教学工具，培养和激发学生的创新精神，提高学生的科学兴趣和科学素养。
1、对小学生已有科学素养的调查分析，以及在机器人教育载体中的培养和提高。
2、机器人普及与竞赛教育与课题研究相结合,将一种科技教育实践活动上升到理论研究。
3、利用每年一届的趣味科技节，提供给学生展示创新能力的平台，对学生创新能力进行评价。
4、将校本课程的开发研究与客体相结合，使开发过程更加科学，结果更加符合教育教学规律。
5、该课题的成功开展将进一步推动我校机器人教育的发展，也为全市推广机器人教育积累宝贵的经验和可供参考的课程。
吴江舜湖学校 范方荣
教育趣味学习与机器人技术的研究课题实施方案
