33中创客教育校本课程
作者:电教中心 来源:徐州市三十三中 发布时间:2019年4月24日
课程背景
教育机器人融合了现代的教育理论,不违背学生的认知规律;具备综合的知识平台,可以获得多方面知识的综合训练;具有先进的知识体系,能够与时俱进,所含知识为当下社会所需要;开发了创新平台,学生的创新思维不受到任何限制,因此,教育机器人是创新课程的最佳平台。
教育机器人教育理念先进,综合多元智能,成功智力,建构主义理论,集成了数字、物理、化学、生物、机械、电子、材料、能源、计算机硬件、软件、人工智能等众多领域的科学与技术知识,没有一种技术平台比教育机器人更综合。教育机器人项目或比赛富有挑战性,趣味盎然,有效激发学生对技术的兴趣。教育机器人非常便于设计各种项目或比赛,学生在实施教育机器人项目的自主体验过程中培养动手能力、创新力、综合能力、协作能力和进取精神等各种能力。
国家政策:
中国教育技术协会信息技术教育专业委员会制定的《基础教育信息技术课程标准(2012版)》中指出了教育机器人的教学标准,其中小学部份分为基础模块、拓展模块一:算法与程序设计入门、拓展模块二:机器人入门。
本地政策:
徐州市电化教育馆多次举办创客教育培训会,普及创客教育知识、交流创客教育经验 、提高教师创客教育能力。同时举办多类型的创客教育比赛,提高学校、教师、学生及家长对创客教育的重视度。并针对“组织参加全国青少年机器人技术等级考试”下发指导性意见文件。
一、 课程设计方案
中学部份的《机器人入门》部分课程可以按照学生机器人学习能力划分,主要考虑机器人技术能力发展与学生自主学习能力的培养。课程内容涵盖基础搭建、机械、程序设计与社团。
1.1课程设计框架
能力
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项目
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内容
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考证与考级
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基础搭建
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机器人建造
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小颗粒搭建与机械搭建,认识机械原理设计,电动机械传动
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机器人等级考试一级、二级
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搭建编程
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机器人小创客
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兼容并行一二级课程的小颗粒搭建,机械手机器人搭建与程序制作
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机器人等级考试二级,WRO竞赛社团
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入门编程
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创意程序员
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面向Blocky的模块化程序编程设计,兼容小颗粒搭建的开源话编程设计
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机器人等级考试三级,WRO、WER、中小学电脑制作活动
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开源编程
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机器人工程师
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Arduino开源程序设计,米思奇高级开发,C程序设计基础,3d打印设计开发
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机器人等级考试三四级,WRO、WER、中小学电脑制作活动
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机器人社团
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创意设计班
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小颗粒搭建,古代战争类、现代机械类等
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面向国内外的竞赛
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创客编程社团
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小小程序员班级
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Blocky系列开源程序编程、基础C程序设计与循环语句设计
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面向国内外的竞赛
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1.2课程设计理念与流程
结构与功能
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1、通过观看多媒体演示资料及教学机器人实物,了解机器人的基本功能和应用领域。
2、通过观察各种教学机器人的组成部件,了解机器人的基本结构。
3、认识机器人技术中涉及到的电路、电子元器件、单片机等电子部件,知道其功能。
4、了解动力源<如电池、外接电源等)和电动机的功能,并学会简单使用。
5、了解常用传感器(如红外、声音、光敏、指南针等)的基本功能,并能与其模拟的人类与功能相比较。
6、初步了解与机器人装配相关的简单机械结构(如杠杆、轮轴等)和连接方式,体验简单能机器人的组装。
7、了解与机器人相关的指令、程序和算法的基本含义,能够读懂简单机器人程序的流程图
8、能在机器人软件平台上通过使用图形模块设计简单程序,并下载到机器人上执行,感悟控制系统的功能和重要性。
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设计与制作
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1、能够通过模仿,设计解决简单任务的机器人方案,体验机器人应用的广泛性。
2、能够根据方案设计,选择合适的机器人组件,与他人合作完成简单机器人的装配及程序的编制。
3、初步了解机器人程序、硬件部件的测试与调整的作用,能进行简单的调试。
4、通过机器人学习实践,能体验和评价各类机器人的应用特点及其与实际生活的关系。
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生活与程序
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1、结合生活中的具体问题,能够用自然语言及手工画流程图的方式描写解决问题的过程;体验使用流程图方式的优点。
2、熟悉程序设计工具的图形化编程环境。
3、结合实例使用积木式程序设计工具,体验程序设计作为一种特殊的信息加工处理方式的特点和优势。
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结构与算法
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1、通过感悟生活中的顺序行为,学会拖拽相应的图标编写具有顺序结构的程序。
2、通过感悟生活中的选择行为,学会拖拽相应的图标编写具有判断工程的简单语句。
3、通过感悟生活中的重复行为,学会拖拽相应的图标编写具有循环工程的简单语句。
4、通过分析简单生活问题,设计混合程序结构解决问题,体验算法的思想和价值。
5、能够读懂图形化编程环境中的程序流程图,能分析程序的功能并简单调试。
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