机器人教育校本课程开发探究.pdf

1、机器人教育校本课程开发探究打开文本图片集摘要随着科学技术的发展，机器人教育以其独具的能够培养学生创新精神、创新思维以及动手实践能力等综合能力的特点，迅速流行于各中小学以及教育培训机构。目前，中小学还没有将机器人作为一门单独的课程开设，难以充分发挥机器人教育的作用。机器人教育校本课程的开发能够有效实现机器人教育的价值，本文从校本课程开发的主要任务、教学目标、课程体系建设、教学方法和教学评价等方面进行了探索与实践。關键词机器人教育校本课程开发课程设计机器人教育作为激发学生的创新意识、促进学生思维发展、增强学生动手实践能力的一个有效载体，能够极大地吸引学生的兴趣，受到学校和教育机构的热捧及家长们的欢

2、迎，它的出现为全面实施素质教育开辟了另一条途径。在各中小学校开设机器人教育已经成为当前的热潮，但大多数学校在现有的条件下很难将机器人教育作为独立的课程纳入中小学日常课堂中，只能成立课外兴趣小组或者聘请机器人教育团队到学校开展教学。在校外，由于竞赛功利的驱使，各种机器人教育机构琳琅满目。在如此情况下，机器人教育很难充分地发挥其特点和教育价值。校本课程是以学校为本位，由学校自己确定的课程，为解决学校与学生在发展中面临的各种问题，通过学校内的教师共同探索开发适合本校自身发展的课程。如何针对本校的实际情况研究设计适合本校的机器人教育校本课程，成为机器人教育能否向课堂化教育方向发展、面向全体学生的关键瓶

3、颈1-3。一、国内机器人教育课程实施现状1.机器人教育的发展现状在国外，机器人教育较早在学校课堂中开展，很多发达国家都已经将机器人教育引入课堂教学。而在国内起步相对较晚，并且没有作为一门独立的课程在学校课堂里开展，大多是以课外兴趣小组形式或者校外机器人培训机构进行机器人教育教学，一般都是对机器人感兴趣的学生才会更多地去了解和学习机器人，并且大多数是以参加机器人竞赛为目的。2.中小学机器人教育课程实施情况目前，国内各中小学将机器人作为一门课程实施教学，尚处于初级阶段。从全国各中小学开展的机器人教育情况来看，主要有两种教育模式。（1）各中小学校开展机器人兴趣课大部分学校受资金和场地等因素的制约，机

4、器人教育只是以课外兴趣小组的形式进行教学。通常的做法是由学校购买几套实体机器人设备，在信息技术教师或综合实践课教师的指导下，组织学生进行机器人组装和编程的学习活动，然后参加一些机器人竞赛项目，只有少数地区和学校有条件将机器人教学纳入正式的课堂教学内容。（2）教育机构开展的各类机器人教学活动教育机构的教学活动，无论开展得多么火热，能够参与的学生毕竟是少数，并且教育机构的教学模式不够成熟，人云亦云，学生容易被参加机器人竞赛的功利性所影响。3.机器人教育课程开设存在的问题（1）课程开设多以竞赛为目的，不能长远地发展机器人教育许多学校开展机器人教育是为了参与机器人竞赛，提升学校知名度，为学校招生服务。

5、学生参加机器人学习，希望参加机器人竞赛时能获奖，为升学时能够得到照顾加分。机器人竞赛主办方大多是为了商业利益而举办机器人竞赛，没有足够地重视社会效益。（2）机器人教育课程设置的教学目标不明确、教学模式陈旧当前各中小学或者机器人培训机构所进行的机器人教学目标不够明确甚至有所偏离。许多机器人教育机构开展机器人教育，他们的课堂教学任务就是让孩子玩得开心，孩子开心家长也就高兴了，家长更愿意送孩子来进行所谓的机器人学习，教育机构的利益也就会源源不断。（3）教学过程缺乏合理的规划和教学设计目前，国内并没有统一规范的机器人教材，不少学校开展机器人教学只是一味地跟风式进行机器人教育。整个教学过程并没有科学的教

6、材或者教学过程设计，有的学校甚至直接把产品说明书作为教材进行教学，教学活动随意性比较强。比较常见的就是集训式教学，在机器人竞赛临近时就抓紧时间，让某些对机器人有兴趣和特长的学生进行培训，然后参加比赛，而平时的教学就作为课外兴趣小组进行教学，教学过程不够严谨。并且机器人教育地区水平发展不平衡，发达地区和落后地区差异大。二、机器人校本课程设计在我国近期颁发的中小学智能机器人课程指导意见中明确指出，中小学智能机器人课程的主要任务是培养学生对智能机器人的兴趣，让学生了解和掌握以智能机器人为载体的通用技术与信息技术的基本知识和技能，了解技术的发展及其应用对于人类生活和科学发展的深刻影响。因此，机器人课程

7、设计要能够吸引学生的兴趣，学生通过智能机器人课程学习，不断提升自己的科学信息素养、创新意识和综合实践能力。让学生认识到技术发展对于人类社会的影响，树立正确的技术观。课程设计的重点在于通过机器人课程培养学生良好的信息素养、创新精神和综合实践能力，而知识传授只是教学过程中的一个补充。在中小学机器人教育校本课程开发上，课程的主要目标不是向学生一味地传播知识，而是针对培养学生信息素养、创新精神和综合实践能力的教学活动和教学组织形式的设计。1.课程开发的总体任务目标（1）课程要立足全体学生以课外兴趣小组、课堂活动教学、机器人竞赛培训等方式开展机器人教学，课程目标要面向全体学生，并且根据不同阶段和年龄段设

8、置不同的课程展开教学，让更多的学生学习机器人，从参加机器人学习的过程中学到真正对自己的成长有用的东西。（2）课程开发要向课堂化教育方向发展机器人教育受到越来越多的人关注，也受到教育部门越来越多的重视，机器人教育课堂化发展将成为必然。机器人教育也将作为基础课程去实施，这就要求课程要面向课堂化，就像“语”“数”“英”等学科一样作为基础学科在学校常规课中开展教学。（3）课程开发要结合实际、灵活设置各个学校的实际情况可能不一样，但都是想开展机器人教育，有的学校条件好，有经济实力购买机器人实物进行教学研究，有的学校尤其是农村中小学没有经济实力购买实体机器人进行教学。有条件的学校可以分年级开发相应的机器人

9、教育课程，对资源条件相对于匮乏的学校来说，可以先购买简易机器人模型，利用网络课程，进行简单的机器人教学活动，这样才能让机器人教育朝着公平化方向发展，为机器人教育走进课堂提供另外一种模式。2.校本课程开发的教学目标设定在机器人课程的教学目标设定上，可以从知识目标、技能操作目标、情感态度目标三个方向上展开。在机器人教育校本课程开发中，基于中小学生的知识局限性和机器人教育具有综合性、实践性和创新性等特点，在机器人教育课程开发的教学目标设定中，侧重点是技能操作目标和情感态度目标两个层面。3.课程总体框架设计在机器人课程建设上，设计分为三层次，包括机器人基础知识课程、机器人简易编程课程、机器人项目任务课

10、程，课程体系如图 1 所示。课程体系的第一阶段，机器人基础知识课程，包括机器人原理知识、机器人模型组装、搭建动力机械机器人等知识与技能。在机器人基础课程上，学生基本上没有基础，在这个课程阶段主要学习机器人基础知识。教学内容利用简单的机器人拼装器材搭建简易动力机械机器人，进行简单的动力、机械原理学习，以此激发学生的学习兴趣和培养学生动手操作能力。学生可以搭建各种各样的简易机器人，可以激发学生学习机器人的兴趣，培养学生的逻辑思维能力、独立思考能力，进而通过解决问题的过程延伸到培养学生的创新能力。课程体系的第二阶段，机器人简易编程课程，包括机器人简易编程语言、完成直行和转弯指令编程、C 语言编程等。

11、学生经过上一阶段的动力机械机器人学习后，转入机器人简易编程的学习，要求学生学会利用简易机器人编程软件编辑单向的机器人指令，比如直行或者转弯指令，再深入进行简单的 C 程序语言学习，运用 C 语言对机器人硬件进行控制，培养学生的逻辑思维能力、动手实践能力。课程体系的第三阶段，机器人项目、竞赛教学，包括例如接力机器人、灭火机器人、竞赛项目机器人课程等。这个阶段学生主要进行机器人整合项目的学习，将上一阶段所学习的单向指令编程整合，变成一个具体的项目，例如通过灭火机器人、智能分检机器人、奥运接力机器人等项目的设计，解决实际问题，将机器人应用到实际生活中，将科学、技术、工程、艺术、数学等多学科领域整合运

12、用到机器人的设计与组装中，培养学生多方面的综合实践能力。4.校本教材内容设计机器人教学的内容有机器人的组成、机器人硬件知识和机器人编程学习三个部分。在校本课程设计中，依据机器人教育的内容特点，可以将机器人教育校本教材内容分为 5 个单元模块，机器人教育的硬件、软件和能力培养始终贯穿在其中。机器人教育的硬件内容包括认识机器人和机器人的组成等。机器人教育的软件内容为编写简易机器人程序，完成相应任务。机器人教育的能力培养渗透在整个教学过程之中。校本教材的课程目录如表 1 所示。5.教学评价方式机器人教育在中小学教学的目标是技能和情感的培养，以完成活动项目、任务为主，参与竞赛为辅的课程教学模式。在对学

13、生评价方式上应着重对学生的学习过程进行评价，重视学生的参与性，综合多方面進行。可以使用学习档案袋的方式将学生的学习过程表现记录下来。为了使学生在课堂上的过程评价更具有操作灵活性，对于学生在课堂上的表现、学习态度和学习结果制定统一的评价标准，通过学生自我评价、小组成员评价、教师评价等多方面对学生进行客观、全面的综合评价，最终目的是督促学生完成相关的学习任务，达到预期的学习目标，提高学生的动手实践能力和科学探索创新能力。机器人教育校本课程的开发目前还处于探索阶段，机器人教育校本课程开发须要考虑诸多因素，充分调动学校、社区的各种资源，共同完成课程的开发建设。相信今后在各教育工作者和研究者的共同努力下，机器人教育的校本课程开发可以蓬勃发展。参考文献1 刘旭东，张宁娟，马丽.校本课程与课程资源开发M.北京：中国人事出版社，2003.2 王小根，胡兵华，何少莎.基于“任务驱动”的小学机器人教育校本课程开发J.电化教育研究，2010（06）.3 秦换鱼.关于构建简易机器人校本课程的思考J.中国教育技术装备，2015，12（23）.作者：蒙庆华（1970-），女，广西梧州人，南宁师范大学物理与电子工程学院副教授，博士;蓝日海（1994-），男，广西马山人，南宁师范大学物理与电子工程学院学生;戴海清（1979-），女，广西北流人，南宁师范大学物理与电子工程学院讲师，硕士。【责任编辑郑雪凌】