基于乐高教育平台的高中技术类课程教学

第一篇：基于乐高教育平台的高中技术类课程教学

基于乐高教育平台的高中技术类课程教学

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

谈文超，吴俊，章森

上海师范大学

摘 要：在人类文明史上，科学技术的发展不断地改变着人类的生活、思考方式。如何在高中教育中对青少年进行合理、有效的技术类课程教育将会引起教育界的关注。技术类课程的主要任务是培养学生以科学技术为基础的实践能力。由于学生对课堂知识的学习往往是限于书本范围，而通过技术类课程的开展，则可使学生直观地了解书本知识的现实运用，培养学生的技术素养。本文针对基于乐高教育平台的技术类课程的开展，从课程教学所涉及到的技术设计、电子控件技术和简易机器人制作三个方面进行概述。其中，就技术设计方面着重进行课程设置的分析，可分为四个步骤：结构设计、流程设计、系统设计和控制设计，并提出了一些教学建议，以便教师在实际开展过程中运用。另外，文中还探讨了技术类课程与其他高中课程的互相结合，为其他课程的开展提供更好的实践平台。

关键词：技术素养 高中技术类课程 实践能力 乐高教育

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、提高我国青少年技术素养的重要性

“自然和自然的规律，隐藏在黑暗里。上帝说:‘生一个牛顿出来吧！’于是，一切都变得光明了！”英国诗人蒲普道出了牛顿的出现对于我们整个自然科学世界具有的非凡意义。如同牛顿的科学理论给我们探索、研究世界万物带来了光明，哈格里夫斯的珍妮纺纱机、瓦特的蒸气机改良所掀起的第一次工业革命，给人类技术发展带来了巨大改革，开创了以机器为主代替以手工为主的蒸汽时代。之后，科学技术的发展突飞猛进，各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，促成了第二次

工业革命的爆发，使人类跨入了电气时代。

如今，科学技术已经成为我们农业和工业发展进步的重要组成部分，影响着各行各业。科学技术亦是社会发展的必要条件，并在经济全球化的社会中发挥着决定性的作用，成为经济发展的推动力。科学技术已成为衡量一个国家竞争能力的重要标准。因此只有拥有高新技术的国家，才可能在世界舞台上立于不败之地。故而培养公民的技术素养就具有十分重要的意义。在美国“2061”计划和“科学文化”的标准中制定了包括教育与科学、设计与系统、技术中的问题等方面在内的技术教育内容，专心

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梁启超先生有云：“少年进步则国进步，少年胜于欧洲，则国胜于欧洲，少年雄于地球，则国雄于地球”。因此公民的技术素养应重点从青少年抓起。

二、普通高中通用技术课程简介

在现行的教育体制中，无论是九年制义务教育，还是三年的高中教育或成才教育，学生的科学素养是并不欠缺的。尤其是经过三年高中学习的学生，他们的科学素养，人文素养培养内容可以说是十分丰富的，但只知道学术知识而缺乏动手能力。只是单一的纯理论的学习，并不是完整的学习，我们要注重学术性课程与技术课程的均衡性。好在近几年教育部门大力开展高中技术类课程的教育，并为高中技术类课程拟定了一个课程标准——普通高中通用技术课程标准（试验），为我们开展高中技术类课程开启了一盏明灯。

普通高中技术课程与九年义务教育中的信息技术教育和劳动技术教育相衔接，面向全体学生，注重学生的发展，提高学生的技术素养。以学生为主体，与生活实际相结合提高学生团队协作能力、创造能力、探究能力，使学生在接受技术教育的同时，进行人生观、价值观、世界观的培养塑造，为学生将来人生定位、服务社会打下良好的基础。

通用技术的学科教育涉及多门学科教育，分为必修和选修两部分。

必修课程为技术与设计1和2，是全体高中生必学且必须达到的最低技术素养水平，并为学生学习后续的选修课提供了必备的基础。我们通过图2-1（a）和图2-1（b）可以清楚地了解到这两个必修模块的主题组成。

图2-1（a）

图2-1（b）

选修课程是在必修课程的基础上，针对不同地2

区、不同学校的条件，为满足学生的不同兴趣和不同发展需要而开设的课程。

1共有7个模块：电子控制技术、建筑及其设计、简易机器人制作、现代农业技术、家政与生活技术、服装及其设计、汽车驾驶与保养。

这些课程拓展了学生的素质教育基础，有助于进一步提高学生的技术素养，培养学生学习兴趣。目前，乐高教育平台最为系统和经典的应用主要有四方面，同时也是四门通用技术教育系列：分别是技术与设计1和

2、电子控制技术以及简易机器人制作。

三、基于乐高教育平台的技术类课程教学

（一）技术与设计

在教学过程中，我们可以将技术与设计1的思想融入技术与设计2的课程中，使得两门必修课程可以交叉渗透，免去了技术与设计1纯理论教学的乏味，使得教学的成果更为显著。我们可以将整个教学过程分为构建前、构建模型和构建后三个主要部分。设计前可以分为发现与明确问题、制定设计方案两个部分。构建后又可分方案优化、产品使用说明或是产品的构建思想以及产品评价。这样即可将两个课程的内容有机地结合起来。下面我就技术与设计2的课程设置结合案例来讲述一下乐高平台下必修课教学。

按课程设置分为：

1、结构与设计

从我们坐的凳子到我们吃饭、放物品的桌子，从我们居住的房子到我们出行乘坐的交通工具，可以说我们的生活处处包含着结构。在这个部分的教学中，我们可以联系学生熟悉的事物，从最简单的结构开始构建。让他们了解技术、运用技术、认识结构与设计的魅力以及构建结构的乐趣。图3-1-1（a）是最为简单的桌子结构。图3-1-1（b）是斜拉桥结构。图3-1-1（c）是桁架塔机构。图3-1-1（d）

为房梁框架结构。

普通高中通用技术课程标准（试验）

些流程设计的案例，画出流程框图，说明它们的设计特点。例如：煮一道菜的流程、家用电器工作流程、小区巴士运作的流程、ATM机取款的流程等等。

案例1 认识流程——小区巴士运作 教学目标:

• 通过一个机器人巴士的行驶，理解流程的概念。

图3-1-1（a）图3-1-1（b）图3-1-1（c）图3-1-1（d）

• 通过机器人的运动方式的设计，初步理解流程的设计。

• 通过图形化编程的方法，初步学会简单系统设计的基本方法。

任务描述：

一辆巴士，要经过四个站台，完成一个完整的线路行驶，四个站台呈正方形格局。如图3-2-1所示。结合巴士运动方式，想一想，这辆巴士的工作流程是怎么样的？（图3-2-2为巴士工作的流程设计）如果这辆巴士是无人驾驶的智能汽车，你是否可以按照巴士的工作流程简单的设计一个简单系统呢？

在这四组图形中，每组图形的上图是我们生活中常见的结构，而下图就是利用乐高零件构建的结构。在我们利用这些零件构建结构的时候，通常会用稳固、牢固这两个词。我们可以通过上图的这个模型结构发现，这四个机构有两个共同的特点，运用了层叠连接的方式和三角形结构，这些都可以使结构起到稳固和牢固的作用。图3-1-2（a）为三角形结构，用乐高的梁形成一个三角形,其形状是不会改变的。图3-1-2（b）为层叠连接结构，使用更多的板来连接,可以对材料强度起到加固作用。通过这些结构构建的学习，学生就可了解结构是如何承受应力，通过反复的构建测试他们更会发现影响结构的强度和稳定性的因素具体的几个方面，等等。

图3-1-2（a）

图3-1-2（b）

设计参考：

这里需要学生制作乐高机器人，并利用ROBOLAB进行程序编写，从而学习流程的初步设计。由于本节机器人的搭建不是我们的主要目的，所以尽可能简化地要求学生设计并搭建出机器人。运用两个马达，连接在NXT主体上，插上轮子便可以让“机器人巴士”移动（如图3-2-4所示）。同时我们也构建出RCX机器人巴士（如图3-2-5所示），也可以达到相同的效果。这样一来打开ROBOLAB2.9就完全可以给这两个机器人编辑程序。

2、流程与设计

在这个模块的学习中，我们首先要让学生了解流程的含义及其对生产、生活的意义。通过分析某

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程序编写：

打开ROBOLAB选择导航者级别4

图3-2-6

导航者级别4就是一个非常好的流程化设计的环境，在这里可以随性地添加步骤。

图3-2-7

八步的流程，在我们的ROBOLAB的软件中就显示为8个过程：

第一步，也就是流程的第一步，机器人巴士前进，时间可以根据场地条件来设定。

图3-2-8

图3-2-9

第二步，当机人巴士转弯90度，转弯时，一个马达转动，一个马达停止，转弯所需要的时间视场地和机器人而定。

图3-2-12

图3-2-10

在本小节中还有一个重要的内容就是能解释流程的改进与设备、材料等之间的关系，能概括某种简单生产流程优化过程中所应考虑的主要问题。因此我们需要一个辅助软件——乐高CAD（如图3-2-13）。这个软件可以将设计思想快速地展现出来，主要有以下功能：仿真搭建、零件统计、自动绘图、生成效果图。这些功能具有一定的延续性，往往需要一步步完成才会有下一个功能。同时它还拥有四个方面的主要应用：进行辅助设计、解决缺少器材的问题、保留有价值的作品、为编写教材提供工具。可以说乐高CAD的运用是十分广泛的。在本课程中，学生主要的运用是前三项。

教学建议:

1、让学生分析机器人巴士的运动过程，引导学生自己分析出其工作流程。建立流程的概念。

2、通过机器人的测试，学生自己去寻找到两个 时间，逐步调整强化对流程中每一个步骤的了解。

3、当学生发现，这个四边形的流程中，后几步是在不断地重复前两步，这时候，可以向学生介绍循环的概念，这也是一种流程的优化。

图3-2-11

图3-2-13 MLCad主窗口视图

4、如果学生有更多时间，已经对这个简单的流程有所认识了，可以给他们类似的、更加复杂的流程进行设计：

例如：多边形、五角星。

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图3-2-14 MLCad编辑车模视图

3、系统与设计

在这个模块的学习中，不一定要将所有系统都一一罗列，中学物理主要以机械运动为主，我们可以结合学生熟悉的机械系统以及动力系统进行主要的分析与评价。再结合当今社会十分重视的一个环节——能源系统，可让学生了解技术是不断发展以及鲜明的时代性，增强对当代先进技术及其文化的理解，实现由感性认识到理性认识的飞跃。

首先，要让学生懂得系统的概念，我们可以举个最为简单的例子，手电筒可以称为一个简单的工作系统。手电筒最为简单的模型便是一个小电珠、一根长导线以及一个开关，我们利用乐高部件将这个系统更简单地表达出来，如图3-3-2(b)所示，乐高小电珠、触感就可以做到。我们用NXT充当电池功能，连接导线、小电珠以及触感，简单地编辑下程序，一个简易的手电筒就这样制作完成了，如图3-3-2（c）所示。

待学生明白简单系统后，我们便可以让他们深入地了解更多的系统。在整个太阳系中，日、地、月就是我们的一个十分熟知的运动系统，那么我们是否可以也用乐高部件将这个系统表现出来呢？当然可以！首先，我们需要简单地了解公转自转，明白哪颗行星在自转的同时还围绕着哪颗星公转，当然，我们还需知道行星公转与自转的方向，接下来就是考验动手能力以及创造能力的时候了。图3-3-3为日地月三个星球公转自转的模型。

平时生活中，我们常见的动力系统是什么？我6

想大部分的人都会回答汽车。的确，汽车已成为我们生活中不可缺少的交通工具。在流程与设计的模块中我们已经搭建了一个最为简单的NXT巴士机器人（图3-2-4），可以说这辆巴士机器人是个比较简单的动力系统。

能源危机是当今世界遇到的主要问题，节能已成为一个十分时尚的话题。我们还可以利用乐高组件中的太阳能电池板、电容、光感来制作一个简易的路灯。

4、控制与设计

在这个模块的教学中主要让学生知道控制的分类：手动控制、自动控制，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。在上个模块中，我们所讨论的简易手电筒制作就是一个典型的手动控制系统，而太阳能节能路灯即是自动控制系统。学生很容易即可了解这些概念。在这个模块的学习中要让学生深刻了解到自动化工作的优越性，让学生对技术有更新更深刻的认识。图3-4-1为温控电风扇的模型，RCX内置的程序可让电风扇根据温度的变化改变电风扇的马力，当温度高于30度时，风扇高速旋转；当温度低于30度高于27度时中速旋转；当温度低于27度时慢速旋转。程序如图3-4-3所示。图3-4-2为又超声传感器控制的自动交通门。

（二）电子控件技术

电子控件技术主要分为一下几个主题：传感器、数字电路、电磁继电器、电子控件系统及其应用。乐高部件中标准传感器有角度位移传感器、光电传感器、温度传感器、触动传感器、声音传感器、CLI触动传感器、超声波传感器等等。它们也是机器人制作时不可缺少的组成部分。在给学生介绍传感器的时侯可以用这些传感器设计简易机器人，作为一种授课方式既形象又生动，使得学生对传感器的了解直接跨越到理性认识。

我们可以通过简单的乐高部件的搭建，配合ROBOLAB图形化编程即可制作出一个逻辑门电路，读者不妨自行构建一下。通过这些部件以及传感器制作出的机器人，就是一个简单的电子控件系统了，在整个系统中，有传感器，有触发，更有输出。因此，将乐高组件运用于电子技术选修课程并结合电子技术本身的特点进行教学将会给整个课程增添无穷的乐趣与惊喜。

（三）简易机器人制作

在前两个模块的课程介绍中，都有提到机器人制作。乐高教育平台最终的目的就是让学生制作出一个拥有个人特色的机器人出来，从中培养学生各个方面的能力。在这个平台的基础上制作机器人非常容易，学生只要简单了解单片机的知识，利用乐高部件构建出他们想要的模型，通过简单易学的图形化计算机编程软件ROBOLAB在计算机上编写程序，最后通过与计算机相连的红外发射器或数据线将程序下载到机器人的大脑——RCX或NXT中，这样学生们就可以设计出专属于自己的机器人。在技术与设计模块的介绍中，我们已经介绍了不少机器人制作的例子。在这个领域里没有尽头，还有许许多多的模型结构等待着我们去创造，许许多多的新颖好玩的方案等待着我们去设计与开发。希望学生在机器人制作的过程中成长，希望每个喜欢机器人制作的学生们通过进一步学习后可以为社会服务，奉献出自己的一份力量，更希望它可以成为每个喜欢这门课程的朋友们的终生玩伴。

是个从未接触过的领域。学生还需学习有关单片机方面的知识，加重了他们的课业负担，但利用乐高教育部件来教授简易机器人课程就与之截然不同。在整个活动过程中，学生们只需拥有初中物理学科电学部分知识就可以完成乐高平台下的机器人制作中的电路，它无需动用电烙铁、钳子等工具，比起制作复杂的集成电路而言相对容易了许多，同时也安全了许多。ROBOLAB图形化软件易学易懂，学生只需要掌握简单的循环、分支、套嵌、变量等编程基础，便可以轻松地进行编程，与枯燥无味的计算机语言相比可谓大相径庭，更增添了许多的乐趣。

杜威主张“从做中学”的理论，他重视学生的主动性、创造性。如今得到很多教育人的关注，而“做中学”也是乐高教育理念。学生在边学习机器人制作的同时他们会慢慢接触到很多还未学习到的知识，在这种带着疑问与好奇的情形下即可学习到很多课本以外知识。机器人教学以学生为主体，与以往“听中学”的教学方式有很大不同。老师在一旁并不是告诉学生一步步应该怎么做，而是让学生以小组的形式共同讨论来完成一个任务，当学生有困难时进行点拨，再让学生们自己完成。整个教学没有教材，更没有任何的标准答案，每节课后总会有个比赛，看哪组学生的作品的方案好，通过比赛不仅调动了每个同学的积极性与课堂气氛，还可让学生看看其他机器人的方案与结构，学习其他小组的优点再做改进。在这个过程中，不但培养学生的思考问题的能力、团体协作能力与沟通能力，还增强了学生解决问题的能力、创新意识及竞争意识。

五、机器人教学与其它学科的相互渗透

（一）生物

光感一直充当着RCX或NXT眼睛，帮助他们寻线、探路、辨明方面。在教学生安装光感的同时可以和他们简单介绍一下眼睛的基本结构，从感性认识到理性认识。图5-1-1为光感的安装方法。与此同时，在构建机器人的时候，有时还需构建手与脚的结构，都需要结合生物特点。图5-1-2为乐高积木构建出了DNA分子结构模型。

四、利用乐高教育平台的优越性

首先其产品本身就具有很突出的特点，虽然乐高部件是以塑料为材料，但是它却具有稳定、耐磨、高韧性等特点，可长久地保持色彩鲜艳。其凸点就有很好的配合度，每个零件的公差精度小于5μm，保证了构件之间的联接牢固可靠。产品的种类齐全，可以通过不同年龄段，不同需要的玩家们使用。

普通高中通用技术课程中的简易机器人制作主要以单片机为主，但单片机对于普通的高中生而言

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图5-1-1 图5-1-2

（二）数学

学生利用ROBOLAB进行编程的时候，可以培养其逻辑思维能力。崔运生，浙江省余姚市实验学校教师，他利用乐高及ROBOLAB编程软件进行逻辑数学相关知识的教学研究，很好地解决了许多学生逻辑数学方面的不足。而逻辑数学方面的知识加强了，就可以更好地帮助学生对自己的机器人进行编程，做出他们满意的方案。

乐高CAD软件是一款计算机辅助设计软件。在乐高模型的设计与制作的过程中有时需使用到这些软件，它可以很快将设计者的构思显现出来，其三维的显示模式可以将乐高模型的方方面面一一体现。在设计的过程中，设计者需要一定的空间思维能力，因此在学习这个软件进行设计模型的同时，还可以提高学生的空间思维能力，这对学生学习立体几何将会有很大的帮助。如图3-2-14所示的MLCad编辑车模视图从不同的角度将乐高积木搭建的小车展现出来。

（三）物理

在整个技术类课程的学习或是教学过程中，物理学科知识可以说是贯穿于整个环节。在构建模型的过程中，结构、动力机械、电路等方面知识和物理学科知识相互渗透，相辅相成。

例如在技术与设计模块中，我们所提到的结构与设计中的结构就与力学知识有关联。图3-1-1（b）是斜拉桥的结构模型，拥有高中一年级知识水平的高中生都知道斜拉桥蕴含着力的合成与分解的相关知识。除了搭建时构建的稳固性是个难点之外，还有一个难点就是如何有效地将绳连接于桥墩与桥面之间，绳子的倾斜度为多大，需要几根绳子等等。待学生通过不断地设计不断地构建之后，相信其对力的合成与分解的知识又有了更多认识，再次由感性认识飞跃到理性认识。

除结构外，动力机械也是物理学科知识发挥的8

一片沃土。结合高中物理的课程结构，将动力机械分为：杠杆、滑轮（组）、齿轮、斜面、机械传动等五个部分。图5-3-1为简单的杠杆模型，分别由钳子、多级钳子、天平、杠杆组成。图5-3-2为机械传动装置，皮带轮。学生可以通过在皮带轮上放置一轻质物体，观察轻质物体的运动情况。图5-3-3为动滑轮和定滑轮，或称为滑轮组。通过齿轮和链条连接同

时也运用了齿轮的知识，同样可以观察大齿轮运动一周时小齿轮运动了多少，他们的角速度、线速度同样也是一个值得观察的物理问题。

六、结束语

在为期几个月的毕业设计过程中，经过我的努力和我们机器人课程小组的通力合作以及吴俊老师的帮助，我的毕业论文设计顺利完成。在我设计论文的过程中，还学习到了很多未曾学习到的知识，更体会到了团体合作的力量和其优越性，这也正是乐高教育的一个特色：在做中学的同时培养学生的团队协作能力以及创新意识。通过老师指导、点拨和我自己翻阅资料归类总结的过程中，我更深深体会到了作为一个教育人的不易，我要将最好最精华最先进的教育带给所有的渴望获取知识孩子们又或者是对学习有抵抗情绪的孩子们，让渴望获取知识的孩子们学习得更轻松更科学，让对学习有抵抗情绪的孩子从中获得对学习的兴趣。

在论文设计的过程中，我也深深感受到了技术素养的重要性。从起初拿起两个积木不知干什么，不知怎么做，到现在可以按照自己的想法搭建出可以令自己满意的模型。我不但提高了自己的动手能力，更让我对技术素养有了更新更为全面的认识。在这个过程中要感谢章森老师对我的指点和帮助，感谢吴俊老师和我们整个小组的成员，因为他们，我才会明白纯理论的学习是不完整的学习，“填鸭式”的教学方法是应该否定的，我们要将所学的知识与生活实际相结合，我们要将灌输式的教育模式变为“做中学”教育理念。这样才可以让孩子们对学习有了更新的认识，让我们教育人有了更为科学的教学方法。

参考文献

[1] 林宏华，开好《通用技术》课程 提升学生技术素养，《湖南教育（教育综合）》，2007（09）

[2] 王秀红，人的发展——普通高中技术教育所追求的最高目标,《天津科技》，2004（05）[3] 刘全良主编，《基于LEGO的工程创新设计》，机械工业出版社，2006 [4] 卢梅，于晓红，李威，崔兴山，史铁军，基于LEGO可编程控制器开展机械创新设计的教学改革,《实验技术与管理》，2004(06)

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

[7] http://www.xiexiebang.com 西觅亚网站，机器人教学资源

[8] http://www.xiexiebang.com 机器人发烧友天地

[5] 林建祥，LOGO思想方法论指导中小学机器人教育——林建祥教授访谈，《信息技术教育》，2005(11)

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第二篇：乐高教育（精选）

武汉乐高活动中心

中国青少年电脑机器人竞赛活动章程

一、中国青少年电脑机器人竞赛的性质

中国青少年电脑机器人竞赛活动,是上个世纪末由中国科协青少年工作部积极创意并组织开展的一项青少年科技活动。进入21世纪，伴随着电子、信息技术的应用与迅速普及,青少年电脑机器人活动如雨后春笋陆续在我国二十多个省、自治区、直辖市蓬勃兴起。研究、创意、动手制作机器人活动已成为新世纪中小学校青少年科技创新活动的新亮点和新领域。目前 全国百余万青少年电脑机器人爱好者通过各种形式投身于电脑机器人的高科技竞技与机器人科学研究和工程研究活动。

青少年电脑机器人活动，是一项综合多种学科知识和技能的青少年科技活动，孩子们通过计算机编程，工程设计，动手制作与技术构建，结合孩子们的日常观察、积累，去寻求自己最完美的解决方案,发展自己的创造力。中国青少年电脑机器人竞赛是以弘扬科学技术，突显创造与创新，强化团队贡献，培养科学素质，关联当今世界面临的问题与机遇为宗旨。中国青少年电脑机器人活动将现实世界的事物与“动手做”活动相结合，放手让青少年通过活动，去发现解决问题的方法，并获得那些当今科学家和工程师们所面对的机会。同时，它也是中国科协在21世纪青少年科技创新活动中着力创建和打造的一个崭新品牌，是青少年科技竞赛活动探索走向社会化的一种尝试。

这项活动对贯彻落实《2001-2005年中国青少年科学技术普及活动指导纲要》，跟上国际机器人科普活动的潮流,培养青少年的实践能力和创新精神，把现代化的科学技术知识引入中小学青少年科技教育活动，激发广大青少年学习、探索、掌握和运用电子信息技术的兴趣，鼓励更多的青少年机器人爱好者迅速成才,极为有益。

二、中国青少年电脑机器人竞赛的主办、承办与协办单位

全国青少年电脑机器人竞赛是由中国科协和其他相关部门共同主办。由中国科协青少年部和承办省、自治区、直辖市科协省及省级青少年电脑机器人竞赛组织单位等共同承办。大赛接受社会各界赞助和协办。

三、竞赛的组织机构

1、中国青少年电脑机器人竞赛组织工作委员会

中国青少年电脑机器人竞赛组织工作委员会，由中国科协牵头与其它主办单位、承办单位、协办单位和各省青少年电脑机器人竞赛组织单位共同组成。负责组织、计划、审批、协调竞赛活动以及制订每年一届的中国青少年电脑机器人竞赛规程，召开组委会年会，确认主办、承办与协办单位，筹集活动经费等工作。

2、中国青少年电脑机器人竞赛组织工作委员会的组成

中国青少年电脑机器人竞赛组织工作委员会由名誉顾问、科学顾问、名誉主任、主任、常务副主任、副主任、委员、秘书长、副秘书长组成。

3、中国青少年电脑机器人竞赛组织工作委员单位

凡承认中国青少年电脑机器人竞赛活动章程，积极组织、推广、普及本省、自治区、直辖市青少年电脑机器人竞赛活动的省级青少年科技中心或相关的青少年校外教育机构，均可向中国青少年电脑机器人竞赛组织工作委员会提出申请作为中国青少年电脑机器人竞赛组织工作委员单位。委员单位可选派一名委员参加中国青少年电脑机器人竞赛组委会。中国青少年电脑机器人竞赛组委会将向委员单位颁发证书和铜牌。委员单位有申请承办中国青少年电脑机器人竞赛的权利，参加中国青少年电脑机器人竞赛优秀组织奖评选的资格，并享受中国青少年电脑机器人竞赛组委会对当地青少年电脑机器人竞赛活动的支持与资助。

4、中国青少年电脑机器人竞赛组委会办公室

中国青少年电脑机器人竞赛组织工作委员会下设中国青少年电脑机器人竞赛组委会办公室。中国青少年电脑机器人竞赛组委会办公室是中国青少年电脑机器人竞赛组委会的常设机构。它接受中国科协青少年部的领导，接受竞赛组委会的委托，并代表竞赛组委会独立自主的组织竞赛活动、策划活动方案、制定竞赛规程、募集竞赛经费、联系社会赞助、筹办组委会年会、开展活动宣传、领队参加国际竞赛、以及组织与竞赛有关的公益性活动等日常工作。中国青少年电脑机器人竞赛组委会办公室将与各省(自治区、直辖市)青少年电脑机器人竞赛组委会不断探索中国青少年电脑机器人竞赛活动逐步走向社会化的新课题。

中国青少年电脑机器人竞赛组委会办公室的负责人及主要工作人员由中国科协青少年部聘任，并接受中国科协青少年部的考评。中国青少年电脑机器人竞赛组委会办公室的财务接受中国科协青少年部的监督。

中国青少年电脑机器人竞赛组委会办公室由主任、副主任以及各专业委员会组成。

四、中国青少年电脑机器人竞赛内容

1、中国青少年电脑机器人竞赛包括:机器人常规竞赛、机器人创意设计比赛、机器人足球赛和FLL机器人挑战赛等。

2、中国青少年电脑机器人竞赛中的机器人创意设计比赛项目将作为全国青少年科技创新大赛机器人创意设计展示项目初评的组成部分，各省(自治区、直辖市)要重视参赛项目的申报工作（具体要求详见当年规则），凡被评为优秀项目的将被推荐参加全国青少年科技创新大赛优秀机器人创意设计展示项目的等级评选，并享受全国青少年科技创新大赛学生代表的参会待遇。

五、中国青少年电脑机器人竞赛参赛对象及组团方式

1、凡就读于我国中小学校（包括中专、中技、中师、中职）的中国青少年机器人爱好者均可参加基层举办的电脑机器人竞赛活动。

2、基层青少年电脑机器人竞赛是全国比赛的基础,参赛者首先应参加基层比赛。各省(自治区.直辖市)在省(自治区、直辖市)组织的竞赛基础上，按照中国青少年电脑机器人竞赛规程的要求,择优组成省(自治区、直辖市)级代表团参加中国青少年电脑机器人竞赛的团体赛。各省(自治区、直辖市)青少年电脑机器人竞赛组委会还可根据当年竞赛规程的要求，推荐一定数量的代表队参加中国青少年电脑机器人竞赛中的中、小学机器人常规竞赛、机器人创意设计比赛、机器人足球赛和FLL机器人挑战赛等单项竞赛。

3、各省、自治区、直辖市代表团一般由团体赛代表队和单项赛代表队组成。

团体赛代表队一般由10人组成。即：领队：1人；教练：1人；常规赛中学组一个队2名学生；常规赛小学组一个队2名学生；机器人足球赛代表队一个队2人；FLL机器人挑战赛代表队一个队2人。参赛的成绩累加计入团体总分。

各省(自治区、直辖市)单项赛代表队，必须是本省(自治区、直辖市)优秀代表队，单项赛代表队申报参赛必须取得本省(自治区、直辖市)竞赛组委会同意和推荐,并只允许参加各单项比赛的角逐和获取名次，单项赛代表队成绩均不计入省(自治区、直辖市)团体总分。

中国青少年电脑机器人竞赛中的机器人创意设计比赛项目作为竞赛中的一个单项进行，不计入团体总分

承办省根据以上竞赛内容可多派8名中小学生参加相关比赛，但成绩不计入团体总分。

六.中国青少年电脑机器人竞赛裁判工作委员会

1、中国青少年电脑机器人竞赛裁判工作委员会由中国青少年电脑机器人竞赛组委会聘请机器人技术方面的专家.在全国有影响的青少年机器人活动优秀组织工作者和国家级青少年电脑机器人竞赛裁判员组成的。裁判工作委员会由主任、副主任、委员组成，负责每届大赛总裁判长、副总裁判长、项目裁判长和裁判员选派，大赛投诉以及青少年电脑机器人竞赛规程的制定、裁判工作的理论研究等工作。

2、中国青少年电脑机器人竞赛的裁判员必须接受由中国青少年电脑机器人竞赛组委会举办的裁判员的培训，并持当年培训证书上岗执行裁判工作。

3、应邀参加中国青少年电脑机器人竞赛裁判工作的裁判员，将按照组委会规定享受竞赛期间的食宿、交通和裁判津贴。

七.中国青少年电脑机器人竞赛奖项设立

竞赛分设：

团体奖，颁发证书、奖杯；

单项奖，颁发证书、奖章；

优秀教练员奖，颁发证书与奖品；

优秀组织奖和精神文明代表队奖，颁发证书等。

专项奖，颁发奖品和证书。

八、中国青少年电脑机器人爱好者俱乐部

中国青少年电脑机器人爱好者俱乐部（以下间称“俱乐部”）是中国青少年电脑机器人竞赛组委会积极倡导的在中国科协青少年工作部“青少年科技创新平台”网站上注册并在上述网站上开展活动的网上俱乐部（具体章程另附）。全国各地开展青少年电脑机器人活动的中小学校青少年电脑机器人爱好者可以自愿参加。各地开展青少年电脑机器人活动的中小学校也可以自发成立，使它成为中小学校青少年自主、自立、自治、自律的青少年电脑机器人爱好者自己的群众性科技社团。

凡愿意参加中国青少年电脑机器人爱好者俱乐部活动的中小学校电脑机器人爱好者集体（电脑机器人爱好者科技社团）均可通过学校的推荐在申报参加第四届中国青少年电脑机器人竞赛的同时进行自愿申报。中国青少年电脑机器人爱好者俱乐部将在第四届中国青少年电脑机器人竞赛的开幕式上和“青少年科技创新平台”网站的中国青少年电脑机器人网页上同时宣告成立并宣布全国各地中小学校青少年电脑机器人爱好者俱乐部的注册名单，中国青少年电脑机器人竞赛组委会将对宣告成立的中小学校青少年电脑机器人爱好者俱乐部颁发证书。

凡申报注册参加中国青少年电脑机器人爱好者俱乐部活动的中小学校中国青少年电脑机器人竞赛组委会将免费向该学校的青少年电脑机器人爱好者俱乐部提供电脑机器人活动资料，参加每年一度的优秀青少年电脑机器人爱好者俱乐部的评选活动。凡被评为优秀青少年电脑机器人爱好者俱乐部的，中国青少年电脑机器人竞赛组委会将邀请他们参加中国青少年电脑机器人爱好者俱乐部夏令营活动。

九、中国青少年电脑机器人教育与竞赛活动专家委员会

为了保证中国青少年电脑机器人教育与竞赛活动的可持续发展，不断提高活动的质量，使中国青少年电脑机器人竞赛活动成为21世纪的青少年科技创新活动的著名品牌，中国青少年电脑机器人竞赛组委会将成立中国青少年电脑机器人教育与竞赛活动专家委员会。“专家委员会”由大专院校、科研院所、科协所属的学会、协会的有关机器人、机械工程、电子、计算机、材料科学、青少年科技教育等方面的专家、教授以及中小学校著名的青少年电脑机器人教育与竞赛活动的教练员、裁判员和教育工作者等组成专家指导委员会。其职责是：为中国青少年电脑机器人竞赛活动的可持续发展，提供信息、进行策划、咨询并提供各种建议和渠道；培训电脑机器人教育与竞赛活动的教练员、裁判员及志愿者；编写电脑机器人教育与竞赛活动的资料、协助研制活动器材、监督、评估中国青少年电脑机器人教育与竞赛活动和开展中国青少年电脑机器人教育与竞赛活动的理论研究等。

十、中国青少年电脑机器人教育与竞赛活动的教练员与裁判员培训和资格认证

教练员与裁判员都是青少年电脑机器人教育与竞赛活动的老师他们素质的高低直接关系到青少年电脑机器人教育与竞赛活动的质量。

教练员与裁判员的培训工作是中国青少年电脑机器人教育与竞赛活动支撑体系的重要组成部分，它是中国青少年电脑机器人竞赛活动生存与发展的关键，它对电脑机器人这项科技教育活动不断创新，未来发展起着至关重要的作用。只有先用最新的科学知识、科学理念以及新技术的应用武装从事青少年电脑机器人活动教练员与裁判员，才会有面向全体青少年的科学水平、科技素质的提高。因此，面对青少年电脑机器人活动教练员与裁判员的师资培训需要做许许多多的工作。

1、从事中国青少年电脑机器人教育与竞赛活动的教练员、裁判员必须接受每年一度由中国青少年电脑机器人竞赛组委会或各省(自治区、直辖市)举办的教练员、裁判员培训，并持当年培训证书上岗执教与执行裁判工作。接受过全国教练员、裁判员培训班培训的教练员、裁判员有义务承担各省(自治区、直辖市)教练员、裁判员的培训工作，并可受聘于各省(自治区、直辖市)裁判工作。

2、中国青少年电脑机器人竞赛组委会将制定中国青少年电脑机器人竞赛国家等级教练员标准和教练员晋级制度。将分为国家级教练员、一级教练员、二级教练员、三级教练员，中国青少年电脑机器人竞赛组委会将颁发等级教练员证书（等级教练员标准另附）。

3、中国青少年电脑机器人竞赛裁判工作委员会将制定中国青少年电脑机器人竞赛国家等级裁判员标准和裁判员晋级制度。裁判员将分为国家级裁判、一级裁判、二级裁判、三级裁判，中国青少年电脑机器人竞赛组委会将颁发等级裁判员证书（等级裁判员标准另附）。

4、中国青少年电脑机器人竞赛组委会举办的教练员、裁判员培训班与资格认证一般在每年的第三季度进行。

5、中国青少年科技中心、中国青少年电脑机器人竞赛组委会将为各省(自治区、直辖市)科协青少年部、青少年科技中心、和各地青少年电脑机器人竞赛组委会举办的教练员、裁判员培训工作提供支持，特别是对西中部地区的省区市将提供包括器材与师资方面的特别支持。

十一、中国青少年电脑机器人竞赛活动的经费

中国青少年电脑机器人竞赛活动将通过以下渠道筹集经费：

1、中国科协青少部拨款；

2、承办单位、协办单位资助；

3、国内外各界的赞助与捐款。

中国青少年电脑机器人竞赛活动的经费将用于中国青少年电脑机器人竞赛活动和普及活动以及中国青少年电脑机器人竞赛组委会办公室的日常办公等，由中国青少年电脑机器人竞赛组委会办公室聘请的财务人员进行管理，接受挂靠单位财务部门和中国科协青少部的监督。

第三篇：乐高机器人课程学什么？

乐高机器人课程学什么？

乐高机器人课程是一种非常受小朋友欢迎的课程，通过一系列的搭建活动，孩子们不仅体验到机器人的乐趣，还能学会不少知识。在课堂上，孩子将学习使用杠杆、齿轮、电机和红外线等多种传感器，学习编程中的各种模块和编程逻辑等。通过学习，能充分激发孩子的想象力，提升创新天赋，全面提升孩子的逻辑思维、沟通合作、解决问题等能力，挖掘孩子领导众人的潜力。

在接触机器人伊始，孩子们首先要学的，是熟悉乐高各部件组件并了解其作用，以及一些基本的拼搭规则。老师在孩子们熟练掌握这一点后，可以鼓励孩子们在搭建过程中发挥想象、融入个人创造的元素，而不拘泥于图纸或是现有的范例。在这一过程，锻炼的是孩子的动手能力和创新能力。

如果说乐高组件是构成了机器人的骨架形态，那么各个传感器则为机器人的重要器官。在学会了如何构建机器人的形以后，孩子们需要进行对传感器的种类、作用以及安装、连接方式的学习。这一步的完成，使机器人有了可以行动的可能。这一学习过程涉及跨学科知识的学习与融会贯通。

最后的编程是赋予机器人大脑的过程，只有完成了这一步，机器人才有可能真正动起来，通过编程，让原本不会动的机器人鲜活起来，能走、能转向、能完成指定的任务。所以，最后的编程，是乐高机器人拥有经久不衰的魅力的原因之一，也是最锻炼孩子的一部分。编程会锻炼孩子逐步形成缜密的逻辑思维，形成理性思考的习惯。

完成一项任务需要的是团队合作，而不是靠一个人单枪匹马就可以。在这一过程中，孩子们会渐渐意识到团队合作的重要性。有人的地方就需要沟通，遇到问题需要协商、遇到任务需要协商，这对孩子的沟通能力也是一大锻炼。

第四篇：乐高机器人课程

乐高机器人课程

Lego Mindstorms（乐高机器人）是集合了可编程Lego砖块、电动马达、传感器、Lego Technic部分（齿轮、轮轴、横梁）的统称。Mindstorms起源于益智玩具中可编程传感器模具（programmable sensor blocks）。第一个Lego Mindstorms的零售版本在1998年上市，当时叫做Robotics Invention System(RIS)。最近的版本是2006年上市的Lego Mindstorms NXT。

乐高机器人套件的核心是一个称为RCX或NXT的可程序化积木。它具有六个输出输入口：三个用来连接感应器等输入设备，另外三个用于连结马达等输出设备。乐高机器人套件最吸引人之处，就像传统的乐高积木一样，玩家可以自由发挥创意，拼凑各种模型，而且可以让它真的动起来。

机器人是一门涉及机械学、电子学、工程学、自动控制、计算机、人工智能等方面的综合性学科，以培养学生的科学素养和技术素养为宗旨，以综合规划、设计制作、调试应用为主要学习特征的实践性课程。在拓宽学生的知识面，促进学生全面而富有个性的发展上起着不可替代的作用。

随着科学技术的发展，特别是人工智能与机器人的结合，机器人不再局限于工业应用和研究所内，它已经进入教育领域。国内外教育专家指出，利用机器人来开展实践学习，不仅有利于学生理解科学、工程学和技术等领域的抽象概念，更有利于培养学生的创新能力、综合设计能力和动手实践能力。机器人教育在基础教育越来越受到人们的关注。

我国自2001年举办首届全国青少年机器人竞赛以来，在竞赛的带动与促进下，全国各地展开了校本课程、课外科技小组、选修课等丰富多彩的机器人教育活动。近年来，由于对机器人教育认识上的不足，机器人竞赛活动目标不明确等原因，我国机器人教育的发展受到一定程度的制约。

在课程改革的背景下，乐高从全国基础教育发展现状出发，构建科学、合理、切实可行的中小学乐高机器人教程体系，规范机器人教育，对我国今后机器人教育的蓬勃发展起着非常重要的作用，势在必行。

科学和技术素养是当今社会每个公民必备的基本素养。乐高机器人课程在培养学生的科学与技术素养方面有其独特的优势，机器人教育作为一门基础课程，要面向全体学生。

乐高机器人课程要为学生营造动手动脑、进行设计活动的环境，提供必要的设备和工具，倡导学生积极主动、勇于探索的学习精神，组织学生进行探索式学习，让学生充分动手实践，积极合作，主动探究。

乐高机器人更多信息可登入网站棒棒贝贝科技中心了解更多。地 址：上海市浦东新区杜鹃路68号。

第五篇：乐高学员平台操作手册

教育部

— 乐高“技术教育创新人才培养计划”教师培训

学员操作手册

目

录

1.1登陆平台........................................................................................................3

1.1.1 登陆入口1..................................................................................................................3 1.1.2 登陆入口2..................................................................................................................4

1.2个人中心........................................................................................................5

1.2.1 “个人中心”——个人信息处..................................................................................6 1.2.2 “个人中心”——课程学习处..................................................................................7 1.2.3 “个人中心”——教师工作坊..................................................................................7 1.2.4 “个人中心”——研修社区处..................................................................................9

1.3课程学习的平台................................................................................................10

1.3.1 学习进度区...............................................................................................................10 1.3.2 教学活动区...............................................................................................................10

1.3.2.1 进入课程学习...................................................................................................................11

1.3.3功能区........................................................................................................................13

1.3.3.1 课程学习...........................................................................................................................14 1.3.3.2 学习笔记...........................................................................................................................14 1.3.3.3 课程资料...........................................................................................................................15

1.3.4 交流互动区...............................................................................................................15

1.3.4.1 课程答疑...........................................................................................................................15

1.4研修社区.......................................................................................................17

1.4.1 个人信息...................................................................................................................17 1.4.2 各学段圈子与自由讨论............................................................................................19 1.4.3 帮助中心...................................................................................................................20 1.4.4 教师工作坊...............................................................................................................22

1.1登陆平台

1.1.1 登陆入口1 教育部 — 乐高“技术教育创新人才培养计划”教师培训网：www.xiexiebang.com”课程平台网址，即会出现一个登陆页面。

登陆之后，选择要进入学习的课程即能进入课程学习的平台。

1.2个人中心

个人中心各模块内容：

1.2.1 “个人中心”——个人信息处

在“个人中心”的个人信息栏中，可以编辑管理个人信息以及修改密码。

1.2.2 “个人中心”——课程学习处

“课程学习”：进入课程学习的平台（后文会进行详解）

1.2.3 “个人中心”——教师工作坊

“专题研修——教师工作坊”：进行专题研讨活动。

点击帖子标题，会跳转的工作坊的帖子原文处。进入帖子之后，可以对其点赞或者回复等。

1.2.4 “个人中心”——研修社区处

“教学应用——研修社区动态”：动态中显现与自身必修的学分的活动贴。

点击帖子的“详细”或者标题，会跳转的研修社区的帖子原文处。进入帖子之后，可以对其点赞或者回复等。

1.3课程学习的平台

点击课程的“进入学习”后，您将正式进入课程学习的平台的“课程学习”，课程学习的平台主要分为几个区域：“功能区”、“学习进度区”、“教学活动区”、“交流互动区”。

1.3.1 学习进度区

这里可以查看课程培训的相关进度，明确知道学员自身的学习情况。

1.3.2 教学活动区

这是课程学习的平台最主要也是最重要的部分。在教学活动区中，包含所有教学内容和学习活动，包括学习资料、测验、讨论和作业。请您认真阅读相关资料并完成对应的学习活动。

1.3.2.1 进入课程学习

点击各模块的课程内容或者“学习”按钮，即可以进入课程内容的学习界面。

进入课程内容学习界面，里面有一些功能区域：“导航”、“工具学习”、“资源库”

“导航”：即是课程目录以及课程便捷的进入口。

当然，在这里面的一些三角箭头也是可以进入相关课程的便捷入口。

这个“ 》 ”还有一些其他的相关便捷性的功能，可以在当时所在的课程中使用“课程答疑”、“学习笔记”、“补充资料”等。

“工具学习”：即是此类课程的相关软件的工具学习教程。

“资源库”：即是课程相关的知识阅读，扩展等。

1.3.3功能区

这包括“课程学习”、“学习笔记”、“课程资料”。1.3.3.1 课程学习

“课程学习”：即是上文提及的教学活动区，进入课程学习内容的模块。点击各模块主题讨论或作业区，完成和提交各项学习任务。

1.3.3.2 学习笔记

“学习笔记”：添加笔记以及搜索查询笔记。

学习笔记可以及时记下课程中的重点内容信息，加深理解，当完成学业后可以回顾复习所学的重点和难点，帮助学员进一步加深学习效果。学员可以撰写学习笔记，随时修改编辑或删除，该学习笔记为学员本人浏览。

1.3.3.3 课程资料

“课程资料”：相关课程资料。

提供各个模块作业所需的模板以作参考。

1.3.4 交流互动区 1.3.4.1 课程答疑

通过【专题研究】或【教学应用】板块中的“帮助中心”，在相应的栏目下发帖咨询，我们的辅导教师团队、教务管理员及客服老师会对您的疑问进行解答。

对于课程的疑问，可进入自己所属学段，发帖提问

点击以上任一栏目，进入发帖界面

1.4研修社区

这个是“研修社区”的首页，可以通过“个人中心”的可以使用浏览器输入sq.legoedu.com.cn网址进入。

“研修社区”涵括了各个学段的区域，课程培训、课程研讨区以及自由讨论区域、帮助中心、教师工作坊。

学员可以根据自身的需求去查看各种帖子，下载微课资源，以及发帖讨论等。

按钮进入，也

1.4.1 个人信息

“个人信息处”有“个人信息”、“修改密码”、“消息”、“我的关注”。

点击“个人信息”按钮可以编辑管理个人相关信息。点击“修改密码”按钮即可修改密码。

“消息”按钮可以查看到自身的积分情况。

“我的关注”按钮会显示我关注的群组的相关动态。

1.4.2 各学段圈子与自由讨论

各学段版块的功能操作是大同小异的，所以这里以“学前教师”版块为例，详细说明。点击“学前教师”按钮，进入学前教师版块首页。此处可以看到这个版块的各种类型的帖子，以及学员可以在以下的几个子版块中回复帖子。

子版块包括“教学评价”、“教学实施”、“设计方案”、“主题与课标”、“乐高教具”。

学员根据自身的相关情况可以对相关板块进行互助交流，研讨。

自由讨论则囊括：各个学段、教学答疑、自由讨论

1.4.3 帮助中心

帮助中心包含：各个学段的答疑、平台操作答疑、教务答疑 学员可以根据自身的情况去进行提问答疑，解决相关问题。

1.4.4 教师工作坊

教师工作坊：各个学段的专题工作坊。

学员根据自身学段进入相关学段的专题工作坊进行专题研讨、交流互助。