第一篇:中小學機器人科普計劃(討論稿).
中小學機器人科普計劃
一、中小學機器人創新活動意義分析
1.機器人創新可以鍛煉學生實踐動手能力
學生親手拆解、組裝機械零件、聯通導線、安裝部件等活動鍛煉學生的手指靈活性,刺激大腦的發展。可以為培養未來的能工巧匠打下基礎。此外機器人需要編寫控制代碼,分析解決實際中的問題,這能培養學生計算機操作能力。同時學生能夠掌握更多的種知識、方法和能力,逐漸的培養對科學技術的興趣。
2.機器人創新可以培養學生克服困難的能力
機器人綜合了信息技術、各種傳感器、機械、電子、控制等多個學科知識。包含了中小學數學、物理、語文、計算機等全部課程的知識。拼接一臺機器人對學生來說是個巨大的挑戰,學生通過查閱各種機器人知識、克服組裝機器人中的各種問題。這將能有效的培養學生克服問題,越挫越勇的能力。
3.機器人創新可以學生團隊工作能力
目前多種集成計算機語言、通信、網絡、傳感技術、自動化技術、人工智能一體的機器人出現,需要學生之間通力配合才能解決問題,如何發揮團隊作用、如何體現個體價值,能充分的在機器人創新中體現。
4.機器人創新可以學生創新的能力
機器人創新活動,學生提供了全面接觸、學習信息科技,理解信息科技內涵的智能化學習的平臺,有利于中小學生信息素養、想象力、創造力的全面提高。機器人完全靠學生運用自己的聰明才智去制作,有利于培養學生的開放性思維。
二、中小學機器人發展趨勢與現狀
目前國家通過舉辦各類機器人比賽,來刺激我國的中小學生開展機器人創新活動。機器人教育引入中小學,不僅有利于信息技術教育的發展;有利于探索教育改革和人才培養的新途徑、新方法;有利于高素質人才的培養;同時將推動我國智能機器人知識和技術的普及;促進我國智能機器人事業的發展和專業人才的培養;促使新興的智能機器人產業的形成。可以說,智能機器人教育為實施素質教育提供了一個可操作性的實踐平臺。
中小學機器人教育活動從原來的少年宮、創新班里進行,逐步發展到學校和課堂。圖形化編程語言和代碼模塊化技術大大降低了中小學開展機器人教育的門檻。此外一些大公司和大企業也看到了中小學機器人教學發展迅猛發展勢頭,如樂高機器人、樂博機器人、bioloid機器人模塊、博佳機器人等品牌紛紛開展了機器人中小學機器人教學。
現代信息社會,中小學機器人教育的需求越來迫切。因為機器人技術門檻較高,所以中小學開展機器人教學需要較多的技術支持,高等院校作為產學研的基地,非常適合為中小學機器人培訓提供技術支持的扮演這一角色。哈工大作為國內最早開始機器人研發的高校,具有豐富的開發經驗,相信隨著我國中小學機器人教育在今后的日子里會更趨活躍。
三、環境設計
一個具有完善功能的機器人實驗室由以下六大主要功能區構成:(1)教學區——進行機器人日常教學活動
(2)活動區——機器人活動的專用場地,及學生測試機器人的空間
(3)組裝區——提供專用課桌和工具,搭建和改裝機器人
(4)展示區——展示各種各樣的機器人,以及學生自己創作的科技創新作品(5)儲物區——存放機器人及其相關設備
四、機器人配置
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五、機器人課程開展的方式
1.課題研究的內容
開設智能機器人課程,借鑒建構主義理論和多元智能理論,研究和探索智能機器人課程在基礎教育中的教學模式和教育價值。
2.智能機器人課程的教學目標
我們將智能機器人課程的具體教學目標初步定位為:(1)知識方面:
使學生了解智能機器人這個學術前沿領域的發展和應用狀況,了解智能機器人的概念和工作方式,破除青少年對機器人的神秘感,提高對機器人的認識,為進一步學習機器人的有關知識打下基礎。
(2)能力方面:
① 使學生掌握為一種智能機器人下載程序的方法,了解智能機器人的各種傳感器和驅動裝置的作用。理解體會程序是智能機器人的靈魂,了解機器人是怎樣在人的指揮下工作的。
② 使學生學習一種智能機器人編寫程序,通過為機器人編寫程序學到科學而高效的思維方式,提高邏輯思維能力、規劃能力,提高學生分析問題和解決問題的能力。
③ 通過模擬項目的完成,使學生在為機器人擴充接口的過程中學習有關數字電路方面的知識,在組裝機器人的過程中培養學生的動手能力、協作能力和創造能力。
(3)情感方面:
① 通過介紹高科技領域學科發展前沿和我國機器人科學家在機器人開發過程中的愛國主義精神、科學精神、頑強拼搏精神,激勵中學生確立正確的世界觀、人生觀和價值觀。
② 培養對人工智能技術的興趣,真正認識到智能機器人對社會進步與經濟發展的作用,積極參加機器人編程比賽、機器人百科知識比賽、機器人競技比賽等各種課外活動。在競賽活動中培養學生的創新意識、團隊意識和競爭意識。
3.智能機器人課程的教學內容
將智能機器人內容的教學納入到信息技術教育課程中,使其成為具有特色的本校課程。參照國內外專家學者的研究成果,智能機器人課程的知識結構可由下列四個模塊組成:
模塊一 機器人概況
包括:機器人概念、機器人原理、機器人歷史、機器人與人、機器人與社會等內容。
模塊二 機器人編程
包括:學會將使用Java、Visual C++/C、交互式C、VBasic、QBasic、MSWLOGO、PROLOG、匯編等編程語言及編程平臺的使用,學會數據庫程序的編寫,能面向問題、面向代理進行編程設計,能開發出實用機器人程序。
模塊三 機器人硬件
了解機器人的硬件結構體系,重點了解其機械結構、驅動系統、控制系統、感覺系統、通訊系統的原理與結構,學會機器人的模塊化組裝、控制與維護方法。
模塊四 機器人應用
了解機器人的功能、應用領域、應用方法與效能,了解機器人或其他智能機器的操作、使用與維護方法。能在各種機器人知識與能力競賽中,創造性地綜合運用所學知識。
4.智能機器人課程的教學模式
按照普及與提高相結合的原則,我們將智能機器人課程的教學模式分為三種:一是專門課程模式,二是學科整合模式,三是興趣小組模式。
專門課程模式:作為信息技術課程的選修課,在學校教學計劃與課程安排中有“智能機器人”的專門課程,每周按課表開展有關機器人的課堂教學活動。
學科整合模式:學科整合模式是指將機器人教學內容整合到其他課程的教學中。由于智能機器人技術融合了造型技術、機械、電子、傳感器、計算機軟件、硬件和人工智能等眾多先進技術,充分地體現了當代高新技術多個領域的先進水平。因此在中學數理學科的各種研究性學習中,都可以與智能機器人技術開展整合,將智能機器人技術有機地融入這些學科的教學中。
興趣小組模式:根據興趣,吸納數理邏輯強、創新意識強、動手能力強的學生5-10人組成智能機器人興趣課外活動小組,培養才干,發揮特長,作為學校代
表隊,參加各級各類機器人競賽活動。學生在活動過程中,能夠始終感受著失敗的遺憾和成功的喜悅,從而樹立成就感和自信心,發展良好的個性心理素質;同時,小組成員回到本班以后,又能成為“小老師”,幫助其他同學,進而全面提升智能機器人學科教學的整體水平。
六、階段目標評價
第一階段:
主要以教學為主,以班級或自愿報名的形式,組成機器人實驗室機器人主要使用仿真實驗平臺、AS-MII平臺、AS-EI工程創新模塊平臺來進行系統教學。這個階段的標志性價值:開發出試用于教學的校本教材,開設機器人公開課,邀請市教育系統和其他學校老師觀摩,并在地區進行推廣。
第二階段:
啟動以比賽為主的項目小組,由老師挑選在第一階段學習中成績突出的學生,分小組準備教育部、科協、人工智能協會等舉辦的國際、國內的各類比賽。在這個階段,機器人要進行大量的擴展、外形改造、機器人活動場地制作、比賽規則培訓等。
階段標志性價值:全面投入各類比賽項目,為學校爭取榮譽 第三階段:
啟動以開發研究為主的實驗室系統,由老師和骨干學生組成研究小組,在機器人實用功能開發、機器人通訊、機器人群體社會性研究、機器人視覺、語音開發等項目上做系統開發。
階段標志性價值:爭取每年有1-2個開發成果,可以參加創新大賽或申請專利。
以上階段相互嵌套、互為依托、按照學校的實際情況確定實驗室方向。
七、學校的義務
選拔1-2位專職教師從事機器人教學與科技活動。提供機器人教學與活動的場所。
第二篇:中小學機器人培訓市場分析
中科機器人:中科機器人是中科院孵化企業中科鷗鵬推出的,其自上而下,從大學到小學推出了一系列教育機器人。其中小學教育機器人是源于美國最出名的教育機器人公司PARALLAX推出的寶貝車系列,獨辟蹊徑的開發了金屬件拼裝各種套件,并編寫了配套的教材。比較適合6歲以上學生,年齡再小不會用工具就不適合了。它的特點比較鮮明,就是金屬片拼裝,電路自由搭建,PBASIC語言編程。優點:金屬片拼裝結構逼真,這在國內是首創的;電路可以自由搭建可以讓學生更好的學習傳感器的工作原理;并且不局限于圖形編程,而是只作為一個過渡。缺點:算是后來者,市場占有率還比較小,推廣宣傳力度不夠,課程體系及配套教材還有待完善。后勁很強,潛力很大,推薦6歲以上學生學習。
樂高:國內西覓亞和搭搭樂樂都是以樂高產品為機器人教學平臺,樂高源于丹麥,以玩具起家。樂高教育機器人的特點是塑膠積木拼裝,圖形軟件編程,傳感器和控制器封裝,不對外開放。樂高機器人培訓比較適合4~8歲的學生,年齡再大就感覺沒什么東西可以學了,此外,由于傳感器和控制器不對外開放,學生也不能更好了解其工作的原理。優點:產品比較成熟,結構拼裝簡單,編程容易。缺點:由于源于積木玩具,一直無金屬拼裝件,學生不用使用工具,不能更好的提高學生的動手能力,結構模型不逼真;圖形編程局限于自己的傳感器,不具有開放性,適合編程入門但不適合一直學習;傳感器和控制器封裝,學生直接拿來用,使用簡單但不能讓學生更好的理解其工作原理。畢竟樂高做玩具起家,玩具才是他的老本行。推薦幼兒學習,多動手,多動腦。
好小子:來自臺灣,可以說是一家大匯總的機器人培訓機構,其本身開發一些面向幼兒學生的塑料拼裝積木套件(類似益智玩具),再大的學生都是直接引入其它現成教育機器人產品,不自己開發,比如樂高的、廣州中鳴的,parallax的寶貝車系列。由于器材和教材直接引入,所以給人的感覺就是不成系列,本身消化也不夠。其8歲以上學生采用C語言編程,對這個年齡段的學生來說還是有點難度。其開發的幼兒課程和器材還是很不錯的,推薦幼兒學習,但適齡兒童不推薦繼續學習。
國內的廣州中鳴和韓端是教育機器人器材提供商,本身不怎么做機器人培訓。他們的積木拼裝讓人很容易想到樂高的,也有類似樂高的圖形編程軟件。但總體上沒有樂高做的精致,當然價錢會便宜一些。有一些小的機器人培訓機構也采用他們的器材。
另外還有像東莞博思,上海未來伙伴等教育機器人生產企業,其強項是做競賽機器人,適合學生參加比賽,但作為系統的機器人學習當然就不行了。
第三篇:科普計劃
2012年學大港七中科普教育工作計劃
一、指導思想
以培養青少年的創新精神和實踐能力為工作重點,積極開展青少年科普教育活動,從而有力促進科學知識的普及,著實提高我校未成年人的科學素質,并按照山東省、濟南市各級科協工作的要求,有計劃、按步驟地開展適合我校實際的青少年科技教育活動,在我校全體學生中形成“愛科學、學科學、講科學、用科學”的濃厚氛圍。
二、工作重點
1.結合“新課程改革”,加強綜合實踐活動校本課程中的科技類研究型課程的建設,進一步編制完成校本課程,推進校本課程的建設,鞏固科技特色學校。
2.積極發動組織廣大學生參加全國、省、市、區級各類競賽,以活動促進我校的科技教育,真正做到“參與、提高、發展”。
3.加強社區資源的開發利用,緊密依托上級科協、社區,積極創設良好的青少年科技教育的社會環境。
4.采取措施、全校動員,充分發揮現有教師的才能,加強青少年科技教育師資隊伍建設。
三、主要措施
(一)健全各項制度,規范管理。
開展好科技活動,依賴于嚴格規范的管理,切實貫徹落實以下各項制度,保證科技活動的實效性。
1.交流、匯報制度。學校科技教育領導小組根據工作計劃,本召開科技活動專題工作例會不少于2次;分管領導要定期向校領導匯報科技工作開展情況。
2.培訓制度。為提高教師的科技理論水平與輔導技能請專家作專題培訓;同時根據競賽項目組織1次校本培訓,對教師和青少年競賽優秀選手的培訓工作。
3.活動制度。全體學生要積極參加學校組織的各項科技活動,校級科技興趣小組要根據活動計劃,在固定活動場地和時間開展活動,同時作好活動記載,便于檢查,指導。
4.競賽制度。積極參與上級有關部門組織的科技比賽活動,以班為單位,以加大比賽的競爭機制,提高科技競賽水平,達到普及與提高的目的。
5、獎勵制度。
遵照學校教師獎勵辦法,對輔導學生在校級、市級、省級等各級比賽中獲獎的教師進行獎勵,同時推薦優秀輔導員參加優秀科技輔導員評選。
(二)加強隊伍建設,提升教師輔導技能。
擇優聘請,發揮特長。學校要選聘一些熱愛科學,熱愛學生,有科學素質,能積極創造條件進行活動的教師和校外熱心人士擔任班級科技活動輔導員,發揮他們的特長。同時積極爭取省、市科協的全力支持,進一步強大我校的科技教育力量。
(三)因地制宜,組織開展活動特色。
1、結合本地區、本校實際,開發具有本地區、本校特色的科技教育校本課程
在專業課程的主陣地上開展生動活潑的科普活動、動手實踐活動。
2、與校外教育、少先隊活動和社會實踐結合,有計劃地開展科普講座、參觀考察、科技競賽、創造發明、作品展示、進行小制作、小竅門、小論文、小實驗等形式多樣的科普、科技活動。
3、著力創設科學普及氛圍。每班辦好“科普小報”和“科技角”、宣傳欄等科普宣傳陣地,創設良好的校園環境氛圍,讓學生接受科普知識的熏陶,并促使學生投入到學校的科普氛圍的自我營造之中。
4、積極組織學生參加省市各級科技競賽活動,磨煉學生的意志,展示他們的科技素質。
(四)科研先導,抓好課程開發與實施
開展資源開發、活動方案設計等研究活動,積累“學生科技活動方案”或典型案例、論文。編輯好《交小科學教育活動案例、論文集》,同時要征集好學生科技論文。
四、具體工作:
(一)、科技輔導員各項活動:9月份:制訂學校、班級科技教育活動計劃。
10月份:科技輔導員校級培訓。11月份:科技活動月活動。12月份:組織學生參加校科技創新大賽
(二)、學生各項活動:
以綜合實踐活動課程的開展和周一下午第一節課活動為主,全力開展“創意生活”系列的主題實踐活動,培養學生的創新精神和實踐能力。此外,本學年將安排以下科技活動:
9月份: 參加省無線電測向比賽。
10月份:參加市無線電測向比賽。
11月份:參加校科技活動月活動。12月份:參加校科技創新大賽。
第四篇:機器人社團活動計劃
東關小學機器人社團活動計劃
根據課程改革的精神,“機器人”進入課堂教學是“信息技術與學科整合”發展趨勢。我校從2016年開始組織學生參加機器人科技活動,并計劃組織學生參加省級和市級的機器人比賽,以期取得較好成績。今年我校開設機器人的社團活動,我們邊教學邊探索,為我們的機器人興趣小組教學開展機器人課程教學積累經驗。經過改進和積極探索,有了很多的體會和收獲。
現將我校機器人課堂教學的設計方案匯報如下:
一、教學思想:
(一)學習理念:機器人是集科技知識啟蒙、創造性思維訓練及創造力開發的最佳載體。可以適合于普通大、中、小學對學生進行全面培養、提升現代學生的創造力、想象力與科學技能方面的素質教育。在機器人課堂教學中應該做到而且能做到徹底改變過去單一的教師灌輸、學生被動接受的教學模式,讓學生在“玩中學”,“做中學”,在機器人的模型拼裝、編程控制調試的實踐過程中去體驗,去掌握知識、去提高能力、去創新。注重的不是結果如何,更重要的是實踐的過程。最終學會學習、學會研究,為學生的終身學習打下基礎。
(二)學習對象:我校同時在三年級,四年級,五年級組織機器人興趣小組開設機器人課程教學。
計劃學時數:一個學期12次課。
(三)學習模式:學習和掌握機器人的過程主要動手做(模型設計)和編程(實現動作控制),旨在動手能力和創新意識的培養。十分適合采用項目教學法和探究性學習模式。
項目教學法,是師生通過共同實施一個完整的項目的工作過程而進行的教學活動。項目指以完成一件具體的任務,它應該滿足以下條件:
1、該工作過程的完成需學習一定的教學內容。
2項目工作能運用到所學的理論知識和實際技能結合起來的,具有一定的難度,要求學生們運用新學習的知識、技能,解決過去從未遇到過的實際問題; 3學生們有獨立制定計劃并實施的機會,可以自行組織、安排自己的學習行為;
4學生自己克服、處理在項目工作中出現的困難和問題; 5有明確而具體的成果展示;
6學習結束時,師生共同評價項目工作成果。
在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的思想和方法。
探究性學習模式:探究性學習就是學生開展的一種自主的、開放的、探究式的學習活動。學生可選擇感興趣的項目,以個人或小組合作的方式進行學習探究,從而掌握基本的學習研究方法,培養運用所學知識解決實際問題的能力,初步形成科學精神和科學態度。研究性學習的模式主要有: ?師生協作探究模式,教師創設情境,提出問題,為學習和探究提供相關器材和資料,引導學生進行操作、分析思考、探索研究、尋找解決的途徑與方法、歸納等最后得出結論。
?自主探究模式,學生(個人或小組合作)在教師指導幫助下獨立從事某項目課題研究,包括自己提出問題,確定研究課題,獨立探究,最后提交研究報告。
(四)教學目的:指導學生獲得一些簡單、初步的機器人基礎知識,同時培養學生的科學志趣,以及學科學、用科學的能力,在動腦思考與動手實踐的活動中,培養學生樹立正確的科學觀和世界觀,領悟到機器人技術的奧秘。
(五)教學要求
1.指導學生認識周圍常見的機器人,使他們了解什么是真正的機器人,了解人類對機器人的利用、改造和探索,從而對機器人的概貌和人類與機器人之間的關系有一個初步的了解。
2.指導學生獲得初步的機器人知識,了解機器人的基本結構、基本原理、搭建基礎、程序應用等。3.培養學生學科學、用科學的能力,主要是初步的觀察能力、實驗能力、動手能力、邏輯思維能力和想象能力,啟發他們的創造精神。
4.激發學生的對機器人和科學技術的興趣愛好,用科學技術的火花去點燃他們的理想之燈,使他們發揮出最大的創新潛能。培養學生實事求是、認真細致、追求新知等科學態度,以及愛祖國、愛科學、愛勞動的思想感情和健康的審美情趣。
二、簡要教學設想:
教學模式:采用項目教學法和師生協作探究模式 教學過程:整個學期按12次課安排,兩個階段。
第一階段:重點是對機器人的認識,熟悉機器人基本組件和基本搭建方法,每個學生確定一套機械工程器材,確定一個搭建(初步考慮探險機器人,因為有場地和配件),其次重點是對零件的認識,熟悉模型的搭建,了解和初步掌握使用方法。成功搭建出機器人項目。
第二階段:為項目展示和評價階段,每個學生選出最有好的項目作品進行成果展示和評估。
三、具體安排
1.2017年4月前備戰市比賽和省比賽
2.4月份參加第九屆安陽市青少年機器人大賽和第十八屆安陽市電腦制作活動機器人比賽項目
3.5月份參加第十七屆河南省青少年機器人大賽和第十八屆河南省電腦制作活動機器人比賽項目 4.暑假參加全國賽和企業賽
機器人社團活動計劃
安陽市東關小學
第五篇:科普活動項目計劃
濱河西里北區科普活動計劃
社區科普工作是為了提高社區居民科學文化素養而開展的一項公益活動,我社區特針對青少年組織開展了下列科普活動:
1、手工DIY—綠色種植
活動目的:教育青少年通過自己的努力收獲屬于他們的勞動果實,教育他們更加愛護環境愛護綠色植物.活動參與人:濱河小學全體學生
活動地點:濱河小學
項目預算:
室內大棚(含種子、盆等)398元/個*18班(1-6年級)=71642、青少年活動臺歷
活動目的:記錄下青少年一年里參加科普活動的身影,使青少年在以后的活動中能擁有更積極的心態和行動力,也是對青少年積極參加科普活動的肯定。
項目預算:200本(一年里的科普活動照片集錦)*20元=4000元
3、科技種植園參觀
活動目的:讓青少年接近大自然接近動植物
活動地點:
活動參與人員:濱河小學學生
項目預算:租車費
參觀費
誤餐補貼費