發(fā)布時(shí)間：2020-11-01 00:02

　　 隨著人工智能時(shí)代的全面來(lái)臨,機(jī)器人以及機(jī)器人教育逐漸走進(jìn)了大眾的視野,機(jī)器人教育已經(jīng)被列為信息技術(shù)課程中的教學(xué)內(nèi)容,小學(xué)機(jī)器人教育得到了越來(lái)越多的關(guān)注,許多小學(xué)逐漸開(kāi)始開(kāi)展機(jī)器人教育。但是在實(shí)際推廣的過(guò)程中卻遇到諸多困難,例如:師資缺乏、教學(xué)課時(shí)少、教學(xué)成本高等。因此結(jié)合小學(xué)機(jī)器人教學(xué)的特點(diǎn)選擇適合的教學(xué)平臺(tái)并設(shè)計(jì)出高效的教學(xué)設(shè)計(jì),成為推動(dòng)機(jī)器人教育推廣與普及的過(guò)程中重要的環(huán)節(jié)。本論文的主要工作如下:(1)分析了國(guó)內(nèi)外機(jī)器人教育的發(fā)展現(xiàn)狀,總結(jié)了當(dāng)前在小學(xué)機(jī)器人教學(xué)中存在的問(wèn)題,說(shuō)明了將Arduino應(yīng)用于機(jī)器人教學(xué)的優(yōu)勢(shì),闡述了建構(gòu)主義、STEAM教育、PEDT理論、教育合力等小學(xué)機(jī)器人教學(xué)設(shè)計(jì)所涉及的教育理論以及需遵循的設(shè)計(jì)原則。(2)結(jié)合相關(guān)教育理論和實(shí)際教學(xué)情況設(shè)計(jì)了基于開(kāi)源平臺(tái)Arduino的小學(xué)機(jī)器人教學(xué)設(shè)計(jì)模型,詳細(xì)闡述了各個(gè)環(huán)節(jié)。為提高小學(xué)機(jī)器人教學(xué)的效率與質(zhì)量,將教學(xué)過(guò)程中的教師講解與學(xué)生自主探究進(jìn)行順序置換,并且設(shè)計(jì)了學(xué)習(xí)資料包幫助學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和協(xié)助家長(zhǎng)進(jìn)行課后輔導(dǎo)。(3)結(jié)合哈克尼斯圓桌(Harkness Table)和我國(guó)教育實(shí)際情況設(shè)計(jì)了機(jī)器人教學(xué)實(shí)驗(yàn)室并介紹了其主要功能,最后,依據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)了相應(yīng)的機(jī)器人教學(xué)案例并進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn),通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查法、訪談法、對(duì)比法、觀察法等方法進(jìn)行了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集。對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析,得出本研究提出的基于Arduino平臺(tái)的小學(xué)機(jī)器人的教學(xué)設(shè)計(jì)適用于小學(xué)機(jī)器人教學(xué),在一定程度上可以提高教學(xué)效率,有利于小學(xué)機(jī)器人教育的推廣與發(fā)展。
【學(xué)位單位】：重慶師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：G434
【部分圖文】：

圖 1.1 有關(guān)開(kāi)展機(jī)器人教育的必要性調(diào)查長(zhǎng)以及學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，共對(duì) 123 名卷，對(duì) 120 份問(wèn)卷進(jìn)行了結(jié)果分析，調(diào)查機(jī)器人，39.17%的家長(zhǎng)認(rèn)為應(yīng)該遵循孩子有意愿學(xué)習(xí)機(jī)器人同樣做了調(diào)查，本研究四所小學(xué)抽取 1 到 6 年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行了有

愿望都非常強(qiáng)烈，但是在實(shí)際教學(xué)中存在許多困難，結(jié)合對(duì)師進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果和實(shí)際的調(diào)查研究，機(jī)器人教學(xué)較難乏專(zhuān)業(yè)人才來(lái)越多的學(xué)校尤其是小學(xué)希望開(kāi)展機(jī)器人教育，但機(jī)器人幾年，各大高校在近一兩年才開(kāi)始設(shè)置機(jī)器人教育及相關(guān)專(zhuān)望開(kāi)設(shè)機(jī)器人相關(guān)課程但是沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的教師來(lái)負(fù)責(zé)。如圖 43 位老師只有一人研究生階段研究方向?yàn)闄C(jī)器人教育，29 名相關(guān)專(zhuān)業(yè)（教育技術(shù)、計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)），剩余 13 名教師實(shí)際教學(xué)中大多數(shù)信息技術(shù)老師專(zhuān)業(yè)為計(jì)算機(jī)、教育技術(shù)等沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的信息技術(shù)老師，信息技術(shù)是由其他科目老師兼任育的學(xué)校中，一部分學(xué)校有專(zhuān)職的機(jī)器人競(jìng)賽教練，主要目人競(jìng)賽獲得獎(jiǎng)項(xiàng)，教學(xué)針對(duì)的僅是參加比賽的學(xué)生。

近機(jī)器人 北京教育委員會(huì) 機(jī)械臂、杠桿、滑輪高創(chuàng)意機(jī)器人教程 樂(lè)高集團(tuán) 以搭建為主：蹺蹺板、飛機(jī)、風(fēng)車(chē)等學(xué)機(jī)器人教程 電子工業(yè)出版社 纜車(chē)、爬蟲(chóng)、發(fā)電機(jī)等通過(guò)分析對(duì)比可以得出結(jié)論：學(xué)校用教材主要偏向簡(jiǎn)單的硬件搭建或者的編程如：Scratch 圖形化編程，究其原因主要是因?yàn)榻?jīng)費(fèi)限制，學(xué)校沒(méi)有買(mǎi)上課所用的器材；而校外機(jī)器人培訓(xùn)機(jī)構(gòu)恰恰相反，教材主要偏向硬件或?qū)⒊绦蚺c硬件相結(jié)合，而缺少科學(xué)系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)。以重慶地區(qū)為例，教材使用情況如圖 1.4 所示，重慶地區(qū)小學(xué)機(jī)器人教學(xué)教材主要是 2017 年 8 月重慶大學(xué)出版的小學(xué)信息技術(shù)，在這套教材中從三學(xué)期開(kāi)始，在每本書(shū)的最后兩章加入機(jī)器人部分主要學(xué)習(xí)內(nèi)容是 Scratch 有一部分學(xué)校采取和企業(yè)合作的方式來(lái)進(jìn)行機(jī)器人教學(xué)，教學(xué)器材和教材提供；培訓(xùn)機(jī)構(gòu)主要是采用公司提供的教材或者只有簡(jiǎn)單的教學(xué)說(shuō)明書(shū)而體系的教材。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王鴻鵬;劉忠信;;智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的多機(jī)器人智能化特色實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J];計(jì)算機(jī)教育;2015年18期

2 余勝泉;胡翔;;STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J];開(kāi)放教育研究;2015年04期

3 朱麗彬;金炳堯;;Scratch程序設(shè)計(jì)課教學(xué)實(shí)踐研究——基于體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈的視角[J];現(xiàn)代教育技術(shù);2013年07期

4 凌秋虹;;Scratch在小學(xué)信息技術(shù)課堂中的應(yīng)用與實(shí)踐[J];中國(guó)電化教育;2012年11期

5 駱巍;;開(kāi)源平臺(tái)在中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)中的應(yīng)用——基于Arduino的機(jī)器人學(xué)習(xí)平臺(tái)建構(gòu)與實(shí)踐[J];中國(guó)信息技術(shù)教育;2012年09期

6 蔡睿妍;;Arduino的原理及應(yīng)用[J];電子設(shè)計(jì)工程;2012年16期

7 王改霞;樸姬順;;國(guó)內(nèi)機(jī)器人教育研究發(fā)展綜述[J];中國(guó)教育信息化;2012年12期

8 趙姝穎;;加快機(jī)器人科普教育 迎接機(jī)器人走入我們生活[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2012年02期

9 萬(wàn)曉斌;;對(duì)高中算法與程序設(shè)計(jì)(VB)教學(xué)的思考[J];新課程(上);2011年08期

10 沙鳳林;;從教學(xué)設(shè)計(jì)看整合課的教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)張力[J];中國(guó)電化教育;2011年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 葛艷紅;基于物聯(lián)網(wǎng)的教育機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 王麗娟;機(jī)器人教育對(duì)中學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的研究[D];河北師范大學(xué);2015年

2 王小亮;高中通用技術(shù)課程中項(xiàng)目引導(dǎo)教學(xué)模式的研究[D];南京師范大學(xué);2011年

3 趙吉鵬;大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)與評(píng)價(jià)研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2010年

本文編號(hào)：2864710