第一篇：基于樂高教育平臺的高中技術類課程教學

基于樂高教育平臺的高中技術類課程教學

The Technological Course Teaching for High School Based on the Lego Educational Platform

談文超，吳俊，章森

上海師范大學

摘 要：在人類文明史上，科學技術的發展不斷地改變著人類的生活、思考方式。如何在高中教育中對青少年進行合理、有效的技術類課程教育將會引起教育界的關注。技術類課程的主要任務是培養學生以科學技術為基礎的實踐能力。由于學生對課堂知識的學習往往是限于書本范圍，而通過技術類課程的開展，則可使學生直觀地了解書本知識的現實運用，培養學生的技術素養。本文針對基于樂高教育平臺的技術類課程的開展，從課程教學所涉及到的技術設計、電子控件技術和簡易機器人制作三個方面進行概述。其中，就技術設計方面著重進行課程設置的分析，可分為四個步驟：結構設計、流程設計、系統設計和控制設計，并提出了一些教學建議，以便教師在實際開展過程中運用。另外，文中還探討了技術類課程與其他高中課程的互相結合，為其他課程的開展提供更好的實踐平臺。

關鍵詞：技術素養 高中技術類課程 實踐能力 樂高教育

Abstracts: The development of science and technology transforms the way of peoples' living and thinking in the history of human beings’ civilization.It will catch the attention of the educational field that working out the way to give the adolescents the reasonable and effective technologic course teaching for high school education.The course teaching’s main task is to cultivate the practice ability based on the science and technology.Generally, the study of students’ classroom knowledge is often limited to the books.The development of the technologic course teaching could let the students learn the practice application of the knowledge from the books and cultivate their technological capability.The passage is focus on the development of the technological course based on the Lego educational platform.It is summarized from the three different parts involved in the course teaching, including technological design, electronic control technology and the make of the simple robot.The setting of the course is analyzed from the aspect of the technological design.It can be divided into four processes as follows: structure, process, system and control design.And some teaching advises are proposed in order to be adopted by the teachers when they are conducting the programmer.Moreover, the discussion of the mutual integration between the course of technology and the other high school ones offers a better platform for the development of the other courses Key words: Technologic course, Practice ability, Technological capability, the Lego educational platform

一、提高我國青少年技術素養的重要性

“自然和自然的規律，隱藏在黑暗里。上帝說:‘生一個牛頓出來吧！’于是，一切都變得光明了！”英國詩人蒲普道出了牛頓的出現對于我們整個自然科學世界具有的非凡意義。如同牛頓的科學理論給我們探索、研究世界萬物帶來了光明，哈格里夫斯的珍妮紡紗機、瓦特的蒸氣機改良所掀起的第一次工業革命，給人類技術發展帶來了巨大改革，開創了以機器為主代替以手工為主的蒸汽時代。之后，科學技術的發展突飛猛進，各種新技術、新發明層出不窮，并被迅速應用于工業生產，促成了第二次

工業革命的爆發，使人類跨入了電氣時代。

如今，科學技術已經成為我們農業和工業發展進步的重要組成部分，影響著各行各業?？茖W技術亦是社會發展的必要條件，并在經濟全球化的社會中發揮著決定性的作用，成為經濟發展的推動力。科學技術已成為衡量一個國家競爭能力的重要標準。因此只有擁有高新技術的國家，才可能在世界舞臺上立于不敗之地。故而培養公民的技術素養就具有十分重要的意義。在美國“2061”計劃和“科學文化”的標準中制定了包括教育與科學、設計與系統、技術中的問題等方面在內的技術教育內容，專心

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梁啟超先生有云：“少年進步則國進步，少年勝于歐洲，則國勝于歐洲，少年雄于地球，則國雄于地球”。因此公民的技術素養應重點從青少年抓起。

二、普通高中通用技術課程簡介

在現行的教育體制中，無論是九年制義務教育，還是三年的高中教育或成才教育，學生的科學素養是并不欠缺的。尤其是經過三年高中學習的學生，他們的科學素養，人文素養培養內容可以說是十分豐富的，但只知道學術知識而缺乏動手能力。只是單一的純理論的學習，并不是完整的學習，我們要注重學術性課程與技術課程的均衡性。好在近幾年教育部門大力開展高中技術類課程的教育，并為高中技術類課程擬定了一個課程標準——普通高中通用技術課程標準（試驗），為我們開展高中技術類課程開啟了一盞明燈。

普通高中技術課程與九年義務教育中的信息技術教育和勞動技術教育相銜接，面向全體學生，注重學生的發展，提高學生的技術素養。以學生為主體，與生活實際相結合提高學生團隊協作能力、創造能力、探究能力，使學生在接受技術教育的同時，進行人生觀、價值觀、世界觀的培養塑造，為學生將來人生定位、服務社會打下良好的基礎。

通用技術的學科教育涉及多門學科教育，分為必修和選修兩部分。

必修課程為技術與設計1和2，是全體高中生必學且必須達到的最低技術素養水平，并為學生學習后續的選修課提供了必備的基礎。我們通過圖2-1（a）和圖2-1（b）可以清楚地了解到這兩個必修模塊的主題組成。

圖2-1（a）

圖2-1（b）

選修課程是在必修課程的基礎上，針對不同地2

區、不同學校的條件，為滿足學生的不同興趣和不同發展需要而開設的課程。

1共有7個模塊：電子控制技術、建筑及其設計、簡易機器人制作、現代農業技術、家政與生活技術、服裝及其設計、汽車駕駛與保養。

這些課程拓展了學生的素質教育基礎，有助于進一步提高學生的技術素養，培養學生學習興趣。目前，樂高教育平臺最為系統和經典的應用主要有四方面，同時也是四門通用技術教育系列：分別是技術與設計1和

2、電子控制技術以及簡易機器人制作。

三、基于樂高教育平臺的技術類課程教學

（一）技術與設計

在教學過程中，我們可以將技術與設計1的思想融入技術與設計2的課程中，使得兩門必修課程可以交叉滲透，免去了技術與設計1純理論教學的乏味，使得教學的成果更為顯著。我們可以將整個教學過程分為構建前、構建模型和構建后三個主要部分。設計前可以分為發現與明確問題、制定設計方案兩個部分。構建后又可分方案優化、產品使用說明或是產品的構建思想以及產品評價。這樣即可將兩個課程的內容有機地結合起來。下面我就技術與設計2的課程設置結合案例來講述一下樂高平臺下必修課教學。

按課程設置分為：

1、結構與設計

從我們坐的凳子到我們吃飯、放物品的桌子，從我們居住的房子到我們出行乘坐的交通工具，可以說我們的生活處處包含著結構。在這個部分的教學中，我們可以聯系學生熟悉的事物，從最簡單的結構開始構建。讓他們了解技術、運用技術、認識結構與設計的魅力以及構建結構的樂趣。圖3-1-1（a）是最為簡單的桌子結構。圖3-1-1（b）是斜拉橋結構。圖3-1-1（c）是桁架塔機構。圖3-1-1（d）

為房梁框架結構。

普通高中通用技術課程標準（試驗）

些流程設計的案例，畫出流程框圖，說明它們的設計特點。例如：煮一道菜的流程、家用電器工作流程、小區巴士運作的流程、ATM機取款的流程等等。

案例1 認識流程——小區巴士運作 教學目標:

? 通過一個機器人巴士的行駛，理解流程的概念。

圖3-1-1（a）圖3-1-1（b）圖3-1-1（c）圖3-1-1（d）

? 通過機器人的運動方式的設計，初步理解流程的設計。

? 通過圖形化編程的方法，初步學會簡單系統設計的基本方法。

任務描述：

一輛巴士，要經過四個站臺，完成一個完整的線路行駛，四個站臺呈正方形格局。如圖3-2-1所示。結合巴士運動方式，想一想，這輛巴士的工作流程是怎么樣的？（圖3-2-2為巴士工作的流程設計）如果這輛巴士是無人駕駛的智能汽車，你是否可以按照巴士的工作流程簡單的設計一個簡單系統呢？

在這四組圖形中，每組圖形的上圖是我們生活中常見的結構，而下圖就是利用樂高零件構建的結構。在我們利用這些零件構建結構的時候，通常會用穩固、牢固這兩個詞。我們可以通過上圖的這個模型結構發現，這四個機構有兩個共同的特點，運用了層疊連接的方式和三角形結構，這些都可以使結構起到穩固和牢固的作用。圖3-1-2（a）為三角形結構，用樂高的梁形成一個三角形,其形狀是不會改變的。圖3-1-2（b）為層疊連接結構，使用更多的板來連接,可以對材料強度起到加固作用。通過這些結構構建的學習，學生就可了解結構是如何承受應力，通過反復的構建測試他們更會發現影響結構的強度和穩定性的因素具體的幾個方面，等等。

圖3-1-2（a）

圖3-1-2（b）

設計參考：

這里需要學生制作樂高機器人，并利用ROBOLAB進行程序編寫，從而學習流程的初步設計。由于本節機器人的搭建不是我們的主要目的，所以盡可能簡化地要求學生設計并搭建出機器人。運用兩個馬達，連接在NXT主體上，插上輪子便可以讓“機器人巴士”移動（如圖3-2-4所示）。同時我們也構建出RCX機器人巴士（如圖3-2-5所示），也可以達到相同的效果。這樣一來打開ROBOLAB2.9就完全可以給這兩個機器人編輯程序。

2、流程與設計

在這個模塊的學習中，我們首先要讓學生了解流程的含義及其對生產、生活的意義。通過分析某

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程序編寫：

打開ROBOLAB選擇導航者級別4

圖3-2-6

導航者級別4就是一個非常好的流程化設計的環境，在這里可以隨性地添加步驟。

圖3-2-7

八步的流程，在我們的ROBOLAB的軟件中就顯示為8個過程：

第一步，也就是流程的第一步，機器人巴士前進，時間可以根據場地條件來設定。

圖3-2-8

圖3-2-9

第二步，當機人巴士轉彎90度，轉彎時，一個馬達轉動，一個馬達停止，轉彎所需要的時間視場地和機器人而定。

圖3-2-12

圖3-2-10

在本小節中還有一個重要的內容就是能解釋流程的改進與設備、材料等之間的關系，能概括某種簡單生產流程優化過程中所應考慮的主要問題。因此我們需要一個輔助軟件——樂高CAD（如圖3-2-13）。這個軟件可以將設計思想快速地展現出來，主要有以下功能：仿真搭建、零件統計、自動繪圖、生成效果圖。這些功能具有一定的延續性，往往需要一步步完成才會有下一個功能。同時它還擁有四個方面的主要應用：進行輔助設計、解決缺少器材的問題、保留有價值的作品、為編寫教材提供工具?？梢哉f樂高CAD的運用是十分廣泛的。在本課程中，學生主要的運用是前三項。

教學建議:

1、讓學生分析機器人巴士的運動過程，引導學生自己分析出其工作流程。建立流程的概念。

2、通過機器人的測試，學生自己去尋找到兩個 時間，逐步調整強化對流程中每一個步驟的了解。

3、當學生發現，這個四邊形的流程中，后幾步是在不斷地重復前兩步，這時候，可以向學生介紹循環的概念，這也是一種流程的優化。

圖3-2-11

圖3-2-13 MLCad主窗口視圖

4、如果學生有更多時間，已經對這個簡單的流程有所認識了，可以給他們類似的、更加復雜的流程進行設計：

例如：多邊形、五角星。

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圖3-2-14 MLCad編輯車模視圖

3、系統與設計

在這個模塊的學習中，不一定要將所有系統都一一羅列，中學物理主要以機械運動為主，我們可以結合學生熟悉的機械系統以及動力系統進行主要的分析與評價。再結合當今社會十分重視的一個環節——能源系統，可讓學生了解技術是不斷發展以及鮮明的時代性，增強對當代先進技術及其文化的理解，實現由感性認識到理性認識的飛躍。

首先，要讓學生懂得系統的概念，我們可以舉個最為簡單的例子，手電筒可以稱為一個簡單的工作系統。手電筒最為簡單的模型便是一個小電珠、一根長導線以及一個開關，我們利用樂高部件將這個系統更簡單地表達出來，如圖3-3-2(b)所示，樂高小電珠、觸感就可以做到。我們用NXT充當電池功能，連接導線、小電珠以及觸感，簡單地編輯下程序，一個簡易的手電筒就這樣制作完成了，如圖3-3-2（c）所示。

待學生明白簡單系統后，我們便可以讓他們深入地了解更多的系統。在整個太陽系中，日、地、月就是我們的一個十分熟知的運動系統，那么我們是否可以也用樂高部件將這個系統表現出來呢？當然可以！首先，我們需要簡單地了解公轉自轉，明白哪顆行星在自轉的同時還圍繞著哪顆星公轉，當然，我們還需知道行星公轉與自轉的方向，接下來就是考驗動手能力以及創造能力的時候了。圖3-3-3為日地月三個星球公轉自轉的模型。

平時生活中，我們常見的動力系統是什么？我6

想大部分的人都會回答汽車。的確，汽車已成為我們生活中不可缺少的交通工具。在流程與設計的模塊中我們已經搭建了一個最為簡單的NXT巴士機器人（圖3-2-4），可以說這輛巴士機器人是個比較簡單的動力系統。

能源危機是當今世界遇到的主要問題，節能已成為一個十分時尚的話題。我們還可以利用樂高組件中的太陽能電池板、電容、光感來制作一個簡易的路燈。

4、控制與設計

在這個模塊的教學中主要讓學生知道控制的分類：手動控制、自動控制，熟悉簡單的開環控制系統和閉環控制系統的基本組成和簡單的工作過程。在上個模塊中，我們所討論的簡易手電筒制作就是一個典型的手動控制系統，而太陽能節能路燈即是自動控制系統。學生很容易即可了解這些概念。在這個模塊的學習中要讓學生深刻了解到自動化工作的優越性，讓學生對技術有更新更深刻的認識。圖3-4-1為溫控電風扇的模型，RCX內置的程序可讓電風扇根據溫度的變化改變電風扇的馬力，當溫度高于30度時，風扇高速旋轉；當溫度低于30度高于27度時中速旋轉；當溫度低于27度時慢速旋轉。程序如圖3-4-3所示。圖3-4-2為又超聲傳感器控制的自動交通門。

（二）電子控件技術

電子控件技術主要分為一下幾個主題：傳感器、數字電路、電磁繼電器、電子控件系統及其應用。樂高部件中標準傳感器有角度位移傳感器、光電傳感器、溫度傳感器、觸動傳感器、聲音傳感器、CLI觸動傳感器、超聲波傳感器等等。它們也是機器人制作時不可缺少的組成部分。在給學生介紹傳感器的時侯可以用這些傳感器設計簡易機器人，作為一種授課方式既形象又生動，使得學生對傳感器的了解直接跨越到理性認識。

我們可以通過簡單的樂高部件的搭建，配合ROBOLAB圖形化編程即可制作出一個邏輯門電路，讀者不妨自行構建一下。通過這些部件以及傳感器制作出的機器人，就是一個簡單的電子控件系統了，在整個系統中，有傳感器，有觸發，更有輸出。因此，將樂高組件運用于電子技術選修課程并結合電子技術本身的特點進行教學將會給整個課程增添無窮的樂趣與驚喜。

（三）簡易機器人制作

在前兩個模塊的課程介紹中，都有提到機器人制作。樂高教育平臺最終的目的就是讓學生制作出一個擁有個人特色的機器人出來，從中培養學生各個方面的能力。在這個平臺的基礎上制作機器人非常容易，學生只要簡單了解單片機的知識，利用樂高部件構建出他們想要的模型，通過簡單易學的圖形化計算機編程軟件ROBOLAB在計算機上編寫程序，最后通過與計算機相連的紅外發射器或數據線將程序下載到機器人的大腦——RCX或NXT中，這樣學生們就可以設計出專屬于自己的機器人。在技術與設計模塊的介紹中，我們已經介紹了不少機器人制作的例子。在這個領域里沒有盡頭，還有許許多多的模型結構等待著我們去創造，許許多多的新穎好玩的方案等待著我們去設計與開發。希望學生在機器人制作的過程中成長，希望每個喜歡機器人制作的學生們通過進一步學習后可以為社會服務，奉獻出自己的一份力量，更希望它可以成為每個喜歡這門課程的朋友們的終生玩伴。

是個從未接觸過的領域。學生還需學習有關單片機方面的知識，加重了他們的課業負擔，但利用樂高教育部件來教授簡易機器人課程就與之截然不同。在整個活動過程中，學生們只需擁有初中物理學科電學部分知識就可以完成樂高平臺下的機器人制作中的電路，它無需動用電烙鐵、鉗子等工具，比起制作復雜的集成電路而言相對容易了許多，同時也安全了許多。ROBOLAB圖形化軟件易學易懂，學生只需要掌握簡單的循環、分支、套嵌、變量等編程基礎，便可以輕松地進行編程，與枯燥無味的計算機語言相比可謂大相徑庭，更增添了許多的樂趣。

杜威主張“從做中學”的理論，他重視學生的主動性、創造性。如今得到很多教育人的關注，而“做中學”也是樂高教育理念。學生在邊學習機器人制作的同時他們會慢慢接觸到很多還未學習到的知識，在這種帶著疑問與好奇的情形下即可學習到很多課本以外知識。機器人教學以學生為主體，與以往“聽中學”的教學方式有很大不同。老師在一旁并不是告訴學生一步步應該怎么做，而是讓學生以小組的形式共同討論來完成一個任務，當學生有困難時進行點撥，再讓學生們自己完成。整個教學沒有教材，更沒有任何的標準答案，每節課后總會有個比賽，看哪組學生的作品的方案好，通過比賽不僅調動了每個同學的積極性與課堂氣氛，還可讓學生看看其他機器人的方案與結構，學習其他小組的優點再做改進。在這個過程中，不但培養學生的思考問題的能力、團體協作能力與溝通能力，還增強了學生解決問題的能力、創新意識及競爭意識。

五、機器人教學與其它學科的相互滲透

（一）生物

光感一直充當著RCX或NXT眼睛，幫助他們尋線、探路、辨明方面。在教學生安裝光感的同時可以和他們簡單介紹一下眼睛的基本結構，從感性認識到理性認識。圖5-1-1為光感的安裝方法。與此同時，在構建機器人的時候，有時還需構建手與腳的結構，都需要結合生物特點。圖5-1-2為樂高積木構建出了DNA分子結構模型。

四、利用樂高教育平臺的優越性

首先其產品本身就具有很突出的特點，雖然樂高部件是以塑料為材料，但是它卻具有穩定、耐磨、高韌性等特點，可長久地保持色彩鮮艷。其凸點就有很好的配合度，每個零件的公差精度小于5μm，保證了構件之間的聯接牢固可靠。產品的種類齊全，可以通過不同年齡段，不同需要的玩家們使用。

普通高中通用技術課程中的簡易機器人制作主要以單片機為主，但單片機對于普通的高中生而言

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圖5-1-1 圖5-1-2

（二）數學

學生利用ROBOLAB進行編程的時候，可以培養其邏輯思維能力。崔運生，浙江省余姚市實驗學校教師，他利用樂高及ROBOLAB編程軟件進行邏輯數學相關知識的教學研究，很好地解決了許多學生邏輯數學方面的不足。而邏輯數學方面的知識加強了，就可以更好地幫助學生對自己的機器人進行編程，做出他們滿意的方案。

樂高CAD軟件是一款計算機輔助設計軟件。在樂高模型的設計與制作的過程中有時需使用到這些軟件，它可以很快將設計者的構思顯現出來，其三維的顯示模式可以將樂高模型的方方面面一一體現。在設計的過程中，設計者需要一定的空間思維能力，因此在學習這個軟件進行設計模型的同時，還可以提高學生的空間思維能力，這對學生學習立體幾何將會有很大的幫助。如圖3-2-14所示的MLCad編輯車模視圖從不同的角度將樂高積木搭建的小車展現出來。

（三）物理

在整個技術類課程的學習或是教學過程中，物理學科知識可以說是貫穿于整個環節。在構建模型的過程中，結構、動力機械、電路等方面知識和物理學科知識相互滲透，相輔相成。

例如在技術與設計模塊中，我們所提到的結構與設計中的結構就與力學知識有關聯。圖3-1-1（b）是斜拉橋的結構模型，擁有高中一年級知識水平的高中生都知道斜拉橋蘊含著力的合成與分解的相關知識。除了搭建時構建的穩固性是個難點之外，還有一個難點就是如何有效地將繩連接于橋墩與橋面之間，繩子的傾斜度為多大，需要幾根繩子等等。待學生通過不斷地設計不斷地構建之后，相信其對力的合成與分解的知識又有了更多認識，再次由感性認識飛躍到理性認識。

除結構外，動力機械也是物理學科知識發揮的8

一片沃土。結合高中物理的課程結構，將動力機械分為：杠桿、滑輪（組）、齒輪、斜面、機械傳動等五個部分。圖5-3-1為簡單的杠桿模型，分別由鉗子、多級鉗子、天平、杠桿組成。圖5-3-2為機械傳動裝置，皮帶輪。學生可以通過在皮帶輪上放置一輕質物體，觀察輕質物體的運動情況。圖5-3-3為動滑輪和定滑輪，或稱為滑輪組。通過齒輪和鏈條連接同

時也運用了齒輪的知識，同樣可以觀察大齒輪運動一周時小齒輪運動了多少，他們的角速度、線速度同樣也是一個值得觀察的物理問題。

六、結束語

在為期幾個月的畢業設計過程中，經過我的努力和我們機器人課程小組的通力合作以及吳俊老師的幫助，我的畢業論文設計順利完成。在我設計論文的過程中，還學習到了很多未曾學習到的知識，更體會到了團體合作的力量和其優越性，這也正是樂高教育的一個特色：在做中學的同時培養學生的團隊協作能力以及創新意識。通過老師指導、點撥和我自己翻閱資料歸類總結的過程中，我更深深體會到了作為一個教育人的不易，我要將最好最精華最先進的教育帶給所有的渴望獲取知識孩子們又或者是對學習有抵抗情緒的孩子們，讓渴望獲取知識的孩子們學習得更輕松更科學，讓對學習有抵抗情緒的孩子從中獲得對學習的興趣。

在論文設計的過程中，我也深深感受到了技術素養的重要性。從起初拿起兩個積木不知干什么，不知怎么做，到現在可以按照自己的想法搭建出可以令自己滿意的模型。我不但提高了自己的動手能力，更讓我對技術素養有了更新更為全面的認識。在這個過程中要感謝章森老師對我的指點和幫助，感謝吳俊老師和我們整個小組的成員，因為他們，我才會明白純理論的學習是不完整的學習，“填鴨式”的教學方法是應該否定的，我們要將所學的知識與生活實際相結合，我們要將灌輸式的教育模式變為“做中學”教育理念。這樣才可以讓孩子們對學習有了更新的認識，讓我們教育人有了更為科學的教學方法。

參考文獻

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[2] 王秀紅，人的發展——普通高中技術教育所追求的最高目標,《天津科技》，2004（05）[3] 劉全良主編，《基于LEGO的工程創新設計》，機械工業出版社，2006 [4] 盧梅，于曉紅，李威，崔興山，史鐵軍，基于LEGO可編程控制器開展機械創新設計的教學改革,《實驗技術與管理》，2004(06)

[6] Dave B, John H.NOC Programmer’s Guide.http://bricxcc.sourceforce.net

[7] http://www.tmdps.cn 西覓亞網站，機器人教學資源

[8] http://www.tmdps.cn 機器人發燒友天地

[5] 林建祥，LOGO思想方法論指導中小學機器人教育——林建祥教授訪談，《信息技術教育》，2005(11)

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第二篇：樂高教育（精選）

武漢樂高活動中心

中國青少年電腦機器人競賽活動章程

一、中國青少年電腦機器人競賽的性質

中國青少年電腦機器人競賽活動,是上個世紀末由中國科協青少年工作部積極創意并組織開展的一項青少年科技活動。進入21世紀，伴隨著電子、信息技術的應用與迅速普及,青少年電腦機器人活動如雨后春筍陸續在我國二十多個省、自治區、直轄市蓬勃興起。研究、創意、動手制作機器人活動已成為新世紀中小學校青少年科技創新活動的新亮點和新領域。目前 全國百余萬青少年電腦機器人愛好者通過各種形式投身于電腦機器人的高科技競技與機器人科學研究和工程研究活動。

青少年電腦機器人活動，是一項綜合多種學科知識和技能的青少年科技活動，孩子們通過計算機編程，工程設計，動手制作與技術構建，結合孩子們的日常觀察、積累，去尋求自己最完美的解決方案,發展自己的創造力。中國青少年電腦機器人競賽是以弘揚科學技術，突顯創造與創新，強化團隊貢獻，培養科學素質，關聯當今世界面臨的問題與機遇為宗旨。中國青少年電腦機器人活動將現實世界的事物與“動手做”活動相結合，放手讓青少年通過活動，去發現解決問題的方法，并獲得那些當今科學家和工程師們所面對的機會。同時，它也是中國科協在21世紀青少年科技創新活動中著力創建和打造的一個嶄新品牌，是青少年科技競賽活動探索走向社會化的一種嘗試。

這項活動對貫徹落實《2001-2005年中國青少年科學技術普及活動指導綱要》，跟上國際機器人科普活動的潮流,培養青少年的實踐能力和創新精神，把現代化的科學技術知識引入中小學青少年科技教育活動，激發廣大青少年學習、探索、掌握和運用電子信息技術的興趣，鼓勵更多的青少年機器人愛好者迅速成才,極為有益。

二、中國青少年電腦機器人競賽的主辦、承辦與協辦單位

全國青少年電腦機器人競賽是由中國科協和其他相關部門共同主辦。由中國科協青少年部和承辦省、自治區、直轄市科協省及省級青少年電腦機器人競賽組織單位等共同承辦。大賽接受社會各界贊助和協辦。

三、競賽的組織機構

1、中國青少年電腦機器人競賽組織工作委員會

中國青少年電腦機器人競賽組織工作委員會，由中國科協牽頭與其它主辦單位、承辦單位、協辦單位和各省青少年電腦機器人競賽組織單位共同組成。負責組織、計劃、審批、協調競賽活動以及制訂每年一屆的中國青少年電腦機器人競賽規程，召開組委會年會，確認主辦、承辦與協辦單位，籌集活動經費等工作。

2、中國青少年電腦機器人競賽組織工作委員會的組成

中國青少年電腦機器人競賽組織工作委員會由名譽顧問、科學顧問、名譽主任、主任、常務副主任、副主任、委員、秘書長、副秘書長組成。

3、中國青少年電腦機器人競賽組織工作委員單位

凡承認中國青少年電腦機器人競賽活動章程，積極組織、推廣、普及本省、自治區、直轄市青少年電腦機器人競賽活動的省級青少年科技中心或相關的青少年校外教育機構，均可向中國青少年電腦機器人競賽組織工作委員會提出申請作為中國青少年電腦機器人競賽組織工作委員單位。委員單位可選派一名委員參加中國青少年電腦機器人競賽組委會。中國青少年電腦機器人競賽組委會將向委員單位頒發證書和銅牌。委員單位有申請承辦中國青少年電腦機器人競賽的權利，參加中國青少年電腦機器人競賽優秀組織獎評選的資格，并享受中國青少年電腦機器人競賽組委會對當地青少年電腦機器人競賽活動的支持與資助。

4、中國青少年電腦機器人競賽組委會辦公室

中國青少年電腦機器人競賽組織工作委員會下設中國青少年電腦機器人競賽組委會辦公室。中國青少年電腦機器人競賽組委會辦公室是中國青少年電腦機器人競賽組委會的常設機構。它接受中國科協青少年部的領導，接受競賽組委會的委托，并代表競賽組委會獨立自主的組織競賽活動、策劃活動方案、制定競賽規程、募集競賽經費、聯系社會贊助、籌辦組委會年會、開展活動宣傳、領隊參加國際競賽、以及組織與競賽有關的公益性活動等日常工作。中國青少年電腦機器人競賽組委會辦公室將與各省(自治區、直轄市)青少年電腦機器人競賽組委會不斷探索中國青少年電腦機器人競賽活動逐步走向社會化的新課題。

中國青少年電腦機器人競賽組委會辦公室的負責人及主要工作人員由中國科協青少年部聘任，并接受中國科協青少年部的考評。中國青少年電腦機器人競賽組委會辦公室的財務接受中國科協青少年部的監督。

中國青少年電腦機器人競賽組委會辦公室由主任、副主任以及各專業委員會組成。

四、中國青少年電腦機器人競賽內容

1、中國青少年電腦機器人競賽包括:機器人常規競賽、機器人創意設計比賽、機器人足球賽和FLL機器人挑戰賽等。

2、中國青少年電腦機器人競賽中的機器人創意設計比賽項目將作為全國青少年科技創新大賽機器人創意設計展示項目初評的組成部分，各省(自治區、直轄市)要重視參賽項目的申報工作（具體要求詳見當年規則），凡被評為優秀項目的將被推薦參加全國青少年科技創新大賽優秀機器人創意設計展示項目的等級評選，并享受全國青少年科技創新大賽學生代表的參會待遇。

五、中國青少年電腦機器人競賽參賽對象及組團方式

1、凡就讀于我國中小學校（包括中專、中技、中師、中職）的中國青少年機器人愛好者均可參加基層舉辦的電腦機器人競賽活動。

2、基層青少年電腦機器人競賽是全國比賽的基礎,參賽者首先應參加基層比賽。各省(自治區.直轄市)在省(自治區、直轄市)組織的競賽基礎上，按照中國青少年電腦機器人競賽規程的要求,擇優組成省(自治區、直轄市)級代表團參加中國青少年電腦機器人競賽的團體賽。各省(自治區、直轄市)青少年電腦機器人競賽組委會還可根據當年競賽規程的要求，推薦一定數量的代表隊參加中國青少年電腦機器人競賽中的中、小學機器人常規競賽、機器人創意設計比賽、機器人足球賽和FLL機器人挑戰賽等單項競賽。

3、各省、自治區、直轄市代表團一般由團體賽代表隊和單項賽代表隊組成。

團體賽代表隊一般由10人組成。即：領隊：1人；教練：1人；常規賽中學組一個隊2名學生；常規賽小學組一個隊2名學生；機器人足球賽代表隊一個隊2人；FLL機器人挑戰賽代表隊一個隊2人。參賽的成績累加計入團體總分。

各省(自治區、直轄市)單項賽代表隊，必須是本省(自治區、直轄市)優秀代表隊，單項賽代表隊申報參賽必須取得本省(自治區、直轄市)競賽組委會同意和推薦,并只允許參加各單項比賽的角逐和獲取名次，單項賽代表隊成績均不計入省(自治區、直轄市)團體總分。

中國青少年電腦機器人競賽中的機器人創意設計比賽項目作為競賽中的一個單項進行，不計入團體總分

承辦省根據以上競賽內容可多派8名中小學生參加相關比賽，但成績不計入團體總分。

六.中國青少年電腦機器人競賽裁判工作委員會

1、中國青少年電腦機器人競賽裁判工作委員會由中國青少年電腦機器人競賽組委會聘請機器人技術方面的專家.在全國有影響的青少年機器人活動優秀組織工作者和國家級青少年電腦機器人競賽裁判員組成的。裁判工作委員會由主任、副主任、委員組成，負責每屆大賽總裁判長、副總裁判長、項目裁判長和裁判員選派，大賽投訴以及青少年電腦機器人競賽規程的制定、裁判工作的理論研究等工作。

2、中國青少年電腦機器人競賽的裁判員必須接受由中國青少年電腦機器人競賽組委會舉辦的裁判員的培訓，并持當年培訓證書上崗執行裁判工作。

3、應邀參加中國青少年電腦機器人競賽裁判工作的裁判員，將按照組委會規定享受競賽期間的食宿、交通和裁判津貼。

七.中國青少年電腦機器人競賽獎項設立

競賽分設：

團體獎，頒發證書、獎杯；

單項獎，頒發證書、獎章；

優秀教練員獎，頒發證書與獎品；

優秀組織獎和精神文明代表隊獎，頒發證書等。

專項獎，頒發獎品和證書。

八、中國青少年電腦機器人愛好者俱樂部

中國青少年電腦機器人愛好者俱樂部（以下間稱“俱樂部”）是中國青少年電腦機器人競賽組委會積極倡導的在中國科協青少年工作部“青少年科技創新平臺”網站上注冊并在上述網站上開展活動的網上俱樂部（具體章程另附）。全國各地開展青少年電腦機器人活動的中小學校青少年電腦機器人愛好者可以自愿參加。各地開展青少年電腦機器人活動的中小學校也可以自發成立，使它成為中小學校青少年自主、自立、自治、自律的青少年電腦機器人愛好者自己的群眾性科技社團。

凡愿意參加中國青少年電腦機器人愛好者俱樂部活動的中小學校電腦機器人愛好者集體（電腦機器人愛好者科技社團）均可通過學校的推薦在申報參加第四屆中國青少年電腦機器人競賽的同時進行自愿申報。中國青少年電腦機器人愛好者俱樂部將在第四屆中國青少年電腦機器人競賽的開幕式上和“青少年科技創新平臺”網站的中國青少年電腦機器人網頁上同時宣告成立并宣布全國各地中小學校青少年電腦機器人愛好者俱樂部的注冊名單，中國青少年電腦機器人競賽組委會將對宣告成立的中小學校青少年電腦機器人愛好者俱樂部頒發證書。

凡申報注冊參加中國青少年電腦機器人愛好者俱樂部活動的中小學校中國青少年電腦機器人競賽組委會將免費向該學校的青少年電腦機器人愛好者俱樂部提供電腦機器人活動資料，參加每年一度的優秀青少年電腦機器人愛好者俱樂部的評選活動。凡被評為優秀青少年電腦機器人愛好者俱樂部的，中國青少年電腦機器人競賽組委會將邀請他們參加中國青少年電腦機器人愛好者俱樂部夏令營活動。

九、中國青少年電腦機器人教育與競賽活動專家委員會

為了保證中國青少年電腦機器人教育與競賽活動的可持續發展，不斷提高活動的質量，使中國青少年電腦機器人競賽活動成為21世紀的青少年科技創新活動的著名品牌，中國青少年電腦機器人競賽組委會將成立中國青少年電腦機器人教育與競賽活動專家委員會?！皩＜椅瘑T會”由大專院校、科研院所、科協所屬的學會、協會的有關機器人、機械工程、電子、計算機、材料科學、青少年科技教育等方面的專家、教授以及中小學校著名的青少年電腦機器人教育與競賽活動的教練員、裁判員和教育工作者等組成專家指導委員會。其職責是：為中國青少年電腦機器人競賽活動的可持續發展，提供信息、進行策劃、咨詢并提供各種建議和渠道；培訓電腦機器人教育與競賽活動的教練員、裁判員及志愿者；編寫電腦機器人教育與競賽活動的資料、協助研制活動器材、監督、評估中國青少年電腦機器人教育與競賽活動和開展中國青少年電腦機器人教育與競賽活動的理論研究等。

十、中國青少年電腦機器人教育與競賽活動的教練員與裁判員培訓和資格認證

教練員與裁判員都是青少年電腦機器人教育與競賽活動的老師他們素質的高低直接關系到青少年電腦機器人教育與競賽活動的質量。

教練員與裁判員的培訓工作是中國青少年電腦機器人教育與競賽活動支撐體系的重要組成部分，它是中國青少年電腦機器人競賽活動生存與發展的關鍵，它對電腦機器人這項科技教育活動不斷創新，未來發展起著至關重要的作用。只有先用最新的科學知識、科學理念以及新技術的應用武裝從事青少年電腦機器人活動教練員與裁判員，才會有面向全體青少年的科學水平、科技素質的提高。因此，面對青少年電腦機器人活動教練員與裁判員的師資培訓需要做許許多多的工作。

1、從事中國青少年電腦機器人教育與競賽活動的教練員、裁判員必須接受每年一度由中國青少年電腦機器人競賽組委會或各省(自治區、直轄市)舉辦的教練員、裁判員培訓，并持當年培訓證書上崗執教與執行裁判工作。接受過全國教練員、裁判員培訓班培訓的教練員、裁判員有義務承擔各省(自治區、直轄市)教練員、裁判員的培訓工作，并可受聘于各省(自治區、直轄市)裁判工作。

2、中國青少年電腦機器人競賽組委會將制定中國青少年電腦機器人競賽國家等級教練員標準和教練員晉級制度。將分為國家級教練員、一級教練員、二級教練員、三級教練員，中國青少年電腦機器人競賽組委會將頒發等級教練員證書（等級教練員標準另附）。

3、中國青少年電腦機器人競賽裁判工作委員會將制定中國青少年電腦機器人競賽國家等級裁判員標準和裁判員晉級制度。裁判員將分為國家級裁判、一級裁判、二級裁判、三級裁判，中國青少年電腦機器人競賽組委會將頒發等級裁判員證書（等級裁判員標準另附）。

4、中國青少年電腦機器人競賽組委會舉辦的教練員、裁判員培訓班與資格認證一般在每年的第三季度進行。

5、中國青少年科技中心、中國青少年電腦機器人競賽組委會將為各省(自治區、直轄市)科協青少年部、青少年科技中心、和各地青少年電腦機器人競賽組委會舉辦的教練員、裁判員培訓工作提供支持，特別是對西中部地區的省區市將提供包括器材與師資方面的特別支持。

十一、中國青少年電腦機器人競賽活動的經費

中國青少年電腦機器人競賽活動將通過以下渠道籌集經費：

1、中國科協青少部撥款；

2、承辦單位、協辦單位資助；

3、國內外各界的贊助與捐款。

中國青少年電腦機器人競賽活動的經費將用于中國青少年電腦機器人競賽活動和普及活動以及中國青少年電腦機器人競賽組委會辦公室的日常辦公等，由中國青少年電腦機器人競賽組委會辦公室聘請的財務人員進行管理，接受掛靠單位財務部門和中國科協青少部的監督。

第三篇：樂高機器人課程學什么？

樂高機器人課程學什么？

樂高機器人課程是一種非常受小朋友歡迎的課程，通過一系列的搭建活動，孩子們不僅體驗到機器人的樂趣，還能學會不少知識。在課堂上，孩子將學習使用杠桿、齒輪、電機和紅外線等多種傳感器，學習編程中的各種模塊和編程邏輯等。通過學習，能充分激發孩子的想象力，提升創新天賦，全面提升孩子的邏輯思維、溝通合作、解決問題等能力，挖掘孩子領導眾人的潛力。

在接觸機器人伊始，孩子們首先要學的，是熟悉樂高各部件組件并了解其作用，以及一些基本的拼搭規則。老師在孩子們熟練掌握這一點后，可以鼓勵孩子們在搭建過程中發揮想象、融入個人創造的元素，而不拘泥于圖紙或是現有的范例。在這一過程，鍛煉的是孩子的動手能力和創新能力。

如果說樂高組件是構成了機器人的骨架形態，那么各個傳感器則為機器人的重要器官。在學會了如何構建機器人的形以后，孩子們需要進行對傳感器的種類、作用以及安裝、連接方式的學習。這一步的完成，使機器人有了可以行動的可能。這一學習過程涉及跨學科知識的學習與融會貫通。

最后的編程是賦予機器人大腦的過程，只有完成了這一步，機器人才有可能真正動起來，通過編程，讓原本不會動的機器人鮮活起來，能走、能轉向、能完成指定的任務。所以，最后的編程，是樂高機器人擁有經久不衰的魅力的原因之一，也是最鍛煉孩子的一部分。編程會鍛煉孩子逐步形成縝密的邏輯思維，形成理性思考的習慣。

完成一項任務需要的是團隊合作，而不是靠一個人單槍匹馬就可以。在這一過程中，孩子們會漸漸意識到團隊合作的重要性。有人的地方就需要溝通，遇到問題需要協商、遇到任務需要協商，這對孩子的溝通能力也是一大鍛煉。

第四篇：樂高機器人課程

樂高機器人課程

Lego Mindstorms（樂高機器人）是集合了可編程Lego磚塊、電動馬達、傳感器、Lego Technic部分（齒輪、輪軸、橫梁）的統稱。Mindstorms起源于益智玩具中可編程傳感器模具（programmable sensor blocks）。第一個Lego Mindstorms的零售版本在1998年上市，當時叫做Robotics Invention System(RIS)。最近的版本是2006年上市的Lego Mindstorms NXT。

樂高機器人套件的核心是一個稱為RCX或NXT的可程序化積木。它具有六個輸出輸入口：三個用來連接感應器等輸入設備，另外三個用于連結馬達等輸出設備。樂高機器人套件最吸引人之處，就像傳統的樂高積木一樣，玩家可以自由發揮創意，拼湊各種模型，而且可以讓它真的動起來。

機器人是一門涉及機械學、電子學、工程學、自動控制、計算機、人工智能等方面的綜合性學科，以培養學生的科學素養和技術素養為宗旨，以綜合規劃、設計制作、調試應用為主要學習特征的實踐性課程。在拓寬學生的知識面，促進學生全面而富有個性的發展上起著不可替代的作用。

隨著科學技術的發展，特別是人工智能與機器人的結合，機器人不再局限于工業應用和研究所內，它已經進入教育領域。國內外教育專家指出，利用機器人來開展實踐學習，不僅有利于學生理解科學、工程學和技術等領域的抽象概念，更有利于培養學生的創新能力、綜合設計能力和動手實踐能力。機器人教育在基礎教育越來越受到人們的關注。

我國自2001年舉辦首屆全國青少年機器人競賽以來，在競賽的帶動與促進下，全國各地展開了校本課程、課外科技小組、選修課等豐富多彩的機器人教育活動。近年來，由于對機器人教育認識上的不足，機器人競賽活動目標不明確等原因，我國機器人教育的發展受到一定程度的制約。

在課程改革的背景下，樂高從全國基礎教育發展現狀出發，構建科學、合理、切實可行的中小學樂高機器人教程體系，規范機器人教育，對我國今后機器人教育的蓬勃發展起著非常重要的作用，勢在必行。

科學和技術素養是當今社會每個公民必備的基本素養。樂高機器人課程在培養學生的科學與技術素養方面有其獨特的優勢，機器人教育作為一門基礎課程，要面向全體學生。

樂高機器人課程要為學生營造動手動腦、進行設計活動的環境，提供必要的設備和工具，倡導學生積極主動、勇于探索的學習精神，組織學生進行探索式學習，讓學生充分動手實踐，積極合作，主動探究。

樂高機器人更多信息可登入網站棒棒貝貝科技中心了解更多。地 址：上海市浦東新區杜鵑路68號。

第五篇：樂高學員平臺操作手冊

教育部

— 樂高“技術教育創新人才培養計劃”教師培訓

學員操作手冊

目

錄

1.1登陸平臺........................................................................................................3

1.1.1 登陸入口1..................................................................................................................3 1.1.2 登陸入口2..................................................................................................................4

1.2個人中心........................................................................................................5

1.2.1 “個人中心”——個人信息處..................................................................................6 1.2.2 “個人中心”——課程學習處..................................................................................7 1.2.3 “個人中心”——教師工作坊..................................................................................7 1.2.4 “個人中心”——研修社區處..................................................................................9

1.3課程學習的平臺................................................................................................10

1.3.1 學習進度區...............................................................................................................10 1.3.2 教學活動區...............................................................................................................10

1.3.2.1 進入課程學習...................................................................................................................11

1.3.3功能區........................................................................................................................13

1.3.3.1 課程學習...........................................................................................................................14 1.3.3.2 學習筆記...........................................................................................................................14 1.3.3.3 課程資料...........................................................................................................................15

1.3.4 交流互動區...............................................................................................................15

1.3.4.1 課程答疑...........................................................................................................................15

1.4研修社區.......................................................................................................17

1.4.1 個人信息...................................................................................................................17 1.4.2 各學段圈子與自由討論............................................................................................19 1.4.3 幫助中心...................................................................................................................20 1.4.4 教師工作坊...............................................................................................................22

1.1登陸平臺

1.1.1 登陸入口1 教育部 — 樂高“技術教育創新人才培養計劃”教師培訓網：www.tmdps.cn”課程平臺網址，即會出現一個登陸頁面。

登陸之后，選擇要進入學習的課程即能進入課程學習的平臺。

1.2個人中心

個人中心各模塊內容：

1.2.1 “個人中心”——個人信息處

在“個人中心”的個人信息欄中，可以編輯管理個人信息以及修改密碼。

1.2.2 “個人中心”——課程學習處

“課程學習”：進入課程學習的平臺（后文會進行詳解）

1.2.3 “個人中心”——教師工作坊

“專題研修——教師工作坊”：進行專題研討活動。

點擊帖子標題，會跳轉的工作坊的帖子原文處。進入帖子之后，可以對其點贊或者回復等。

1.2.4 “個人中心”——研修社區處

“教學應用——研修社區動態”：動態中顯現與自身必修的學分的活動貼。

點擊帖子的“詳細”或者標題，會跳轉的研修社區的帖子原文處。進入帖子之后，可以對其點贊或者回復等。

1.3課程學習的平臺

點擊課程的“進入學習”后，您將正式進入課程學習的平臺的“課程學習”，課程學習的平臺主要分為幾個區域：“功能區”、“學習進度區”、“教學活動區”、“交流互動區”。

1.3.1 學習進度區

這里可以查看課程培訓的相關進度，明確知道學員自身的學習情況。

1.3.2 教學活動區

這是課程學習的平臺最主要也是最重要的部分。在教學活動區中，包含所有教學內容和學習活動，包括學習資料、測驗、討論和作業。請您認真閱讀相關資料并完成對應的學習活動。

1.3.2.1 進入課程學習

點擊各模塊的課程內容或者“學習”按鈕，即可以進入課程內容的學習界面。

進入課程內容學習界面，里面有一些功能區域：“導航”、“工具學習”、“資源庫”

“導航”：即是課程目錄以及課程便捷的進入口。

當然，在這里面的一些三角箭頭也是可以進入相關課程的便捷入口。

這個“ 》 ”還有一些其他的相關便捷性的功能，可以在當時所在的課程中使用“課程答疑”、“學習筆記”、“補充資料”等。

“工具學習”：即是此類課程的相關軟件的工具學習教程。

“資源庫”：即是課程相關的知識閱讀，擴展等。

1.3.3功能區

這包括“課程學習”、“學習筆記”、“課程資料”。1.3.3.1 課程學習

“課程學習”：即是上文提及的教學活動區，進入課程學習內容的模塊。點擊各模塊主題討論或作業區，完成和提交各項學習任務。

1.3.3.2 學習筆記

“學習筆記”：添加筆記以及搜索查詢筆記。

學習筆記可以及時記下課程中的重點內容信息，加深理解，當完成學業后可以回顧復習所學的重點和難點，幫助學員進一步加深學習效果。學員可以撰寫學習筆記，隨時修改編輯或刪除，該學習筆記為學員本人瀏覽。

1.3.3.3 課程資料

“課程資料”：相關課程資料。

提供各個模塊作業所需的模板以作參考。

1.3.4 交流互動區 1.3.4.1 課程答疑

通過【專題研究】或【教學應用】板塊中的“幫助中心”，在相應的欄目下發帖咨詢，我們的輔導教師團隊、教務管理員及客服老師會對您的疑問進行解答。

對于課程的疑問，可進入自己所屬學段，發帖提問

點擊以上任一欄目，進入發帖界面

1.4研修社區

這個是“研修社區”的首頁，可以通過“個人中心”的可以使用瀏覽器輸入sq.legoedu.com.cn網址進入。

“研修社區”涵括了各個學段的區域，課程培訓、課程研討區以及自由討論區域、幫助中心、教師工作坊。

學員可以根據自身的需求去查看各種帖子，下載微課資源，以及發帖討論等。

按鈕進入，也

1.4.1 個人信息

“個人信息處”有“個人信息”、“修改密碼”、“消息”、“我的關注”。

點擊“個人信息”按鈕可以編輯管理個人相關信息。點擊“修改密碼”按鈕即可修改密碼。

“消息”按鈕可以查看到自身的積分情況。

“我的關注”按鈕會顯示我關注的群組的相關動態。

1.4.2 各學段圈子與自由討論

各學段版塊的功能操作是大同小異的，所以這里以“學前教師”版塊為例，詳細說明。點擊“學前教師”按鈕，進入學前教師版塊首頁。此處可以看到這個版塊的各種類型的帖子，以及學員可以在以下的幾個子版塊中回復帖子。

子版塊包括“教學評價”、“教學實施”、“設計方案”、“主題與課標”、“樂高教具”。

學員根據自身的相關情況可以對相關板塊進行互助交流，研討。

自由討論則囊括：各個學段、教學答疑、自由討論

1.4.3 幫助中心

幫助中心包含：各個學段的答疑、平臺操作答疑、教務答疑 學員可以根據自身的情況去進行提問答疑，解決相關問題。

1.4.4 教師工作坊

教師工作坊：各個學段的專題工作坊。

學員根據自身學段進入相關學段的專題工作坊進行專題研討、交流互助。