创客教育之机器人教学对学生创新能力培养的实践与研究课题实施方案.docx

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创客教育之机器人教学对学生创新能力

培养的实践与研究

实施方案

一、课题的提出

“创客运动”流行于欧美国家的同时，也在中国的校园里兴起，清华大学、同济大学、深圳大学等高校和一些中小学，有的创设了“创客空间”，有的开设了“创客”课程，呵护并激发学生的创新热情，为学生提供“让想象落地”的平台。

通过“创客”活动和课程，学生们可以接触最前沿的技术，并将想法动手实现。

在碰撞、分享的自主、开放氛围中，他们的想象力被激发、创新能力被培养，而这恰恰是当前中国教育的薄弱环节。

在信息时代，电子技术与计算机技术、信息技术是密不可分的，机器人就是电子技术和信息技术相结合的杰作。

近年来，随着机器人足球比赛、机器人灭火、机器人创意、机器人跳舞等与机器人相关的活动的开展，越来越多的科技人员和教育工作者也加入到这一结合了电子、机械和人工智能技术的活动中，使过去科幻小说中遥不可及的机器人成为青少年手中控制自如的作品。

智能机器人是现代高科技的集成体，是21世纪的科技至高点之一。

一些发达国家已把智能机器人比赛作为创新教育的战略性手段。

智能机器人集成了数学、力学、机械、电子、自动控制、传感器、通信、计算机、人工智能，是众多领域的高科技，能有效培养学生的动手能力、创造能力和协作精神。

目前我市正在进行新一轮的基础教育课程的改革，信息技术课程也正面临着改革与创新，而引入智能机器人教育将给信息技术教育带来新的活力。

当前在我国中小学已开展的智能机器人教育主要还局限于课外兴趣小组活动，目的是为了学生能参加各种比赛而开设的。

在信息技术教育日益普及的形势下，为了能让更多的学生能参与到这一活动中来，我们教学第一线的教育工作者有必要对能否在小学阶段信息技术课当中开设智能机器人教学进行研究。

二、指导思想

在辩证唯物主义思想指导下，以教育部《基础教育课程改革（纲要）》为依据，运用现代教育理论和现代信息技术，开展中小学机器人教育的研究与实践，实现素质教育的人才培养目标。

三、研究的目标与内容

研究内容：

1、机器人课程体系的内涵研究；

2、机器人课堂教学模式研究；

3、机器人课外教学活动研究；

4、区域性机器人教学教研平台建设与应用研究；

5、机器人教学活动模块化研究；

6、智能机器人教材，软件和网络课程建设研究；、

7、机器人教具、学具开发；

8、机器人教学与校内科技创新活动研究。

目标：

知识方面：

了解机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的基本知识。

能力方面：

能进行机器人程序设计与编写，能拼装多种具有实用功能的机器人，能进行机器人及智能家电的使用维护，能自主开发软件机器人。

情感方面：

培养对人工智能技术的兴趣，真正认识到智能机器人对社会进步与经济发展的作用，积极参加机器人编程比赛、机器人足球赛、机器人百科知识赛等各种课外活动。

研究如何在小学阶段以班级授课模式让“机器人”教育走进学校课堂。

研究智能机器人在课堂教学中的管理与教学模式，及教学评价。

研究如何把“机器人”教育与现有的信息技术教学结合。

四、研究方法

研究方法：

1、文献研究法：

广泛查阅文献资料，包括国内外各种机器人校本课程建设文献等。

2、问卷调查法：

了解学习者的学习者的信息素养、协作学习能力。

3、访谈法：

访谈法是研究者寻访被研究者并且与其进行交谈的一种活动。

由于质的研究涉及到人的理念、意义建构和语言表达，因此“访谈”变成为质的研究中一个十分有用的收集资料的方法。

4、行动研究法：

由与问题有关的所有人员共同参与研究和实践，对问题情景进行全程干预，并在此实践活动中找到有关理论依据及解决问题的研究方法。

五、研究步骤

实施步骤：

1、准备阶段（2017.3---2017.4）

（1）成立课题组。

（2）收集资料与理论研修，加强国内外机器人教学资料收集，加强课程理论、教学设计理论、教学科学研究方面的理论的学习。

（3）开展调研，组织子课题申报。

对本校机器人教学活动的情况开展专题调研，在此基础上组织子课题申报、认定工作。

2、实施阶段（2017.4----2018.2）

（1）制定方案：

制定整体实验研究方案，聘请专家对课题实验方案进行修改、完善、充实并最终完成子课题结题报告。

（2）子课题开题报告：

召开由课题组、区教委负责同志和有关专家参加的开题会议，落实实验工作任务并邀请专家做专题报告。

（3）按子课题实验任务和目标，组织教师、学生开展课题实验工作。

（4）课题组开展教学研讨，组织优秀论文、课例评比活动等并推荐优秀论文、课例在相关刊物上发表。

3、总结阶段（2018.3---2018.4）

（1）在理论与实践研究的基础上，分析各类实验数据，收集、整理、汇总实验研究成果。

（2）撰写实验研究报告，出版研究成果。

（3）子课题结题报告会。

聘请有关专家、课题负责人及有关行政领导出席，对实验进行现场评审，鉴定和验收。

六、研究预期成果

探索正确的“智能机器人”与信息技术相结合的教学新模式。

在活动中，学生不仅可以学到有关机械、电子、计算机等技术知识，更可以帮助他们培养良好的生活习惯、掌握技能：

如与人的沟通与合作、对他人的尊重、毅力与自信心的树立及时间的合理分配、利用率，了解自己的兴趣所在，为将来走上社会，面对新的挑战做好充分的准备。

（1）收集实验老师的论文。

（2）收集实验老师的优秀教案。

（3）校本课程

七、成果形式

（1）论文集

（2）研究报告

八、课题组人员及分工

课题组长：

于树强

于树强具体负责课题的组织学习，参与撰写课题的研究方案、研究报告等

徐洪元具体承担课题的实验研究，参与撰写课题的研究方案、研究报告等

田通具体承担课题的实验研究，参与撰写课题的研究方案、研究报告资料收集等

李艳艳具体承担课题的实验研究，材料整理工作等

苑姗姗具体承担课题的实验研究，材料整理工作等

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