第一篇:中小学机器人科普计划(讨论稿).
中小学机器人科普计划
一、中小学机器人创新活动意义分析
1.机器人创新可以锻炼学生实践动手能力
学生亲手拆解、组装机械零件、联通导线、安装部件等活动锻炼学生的手指灵活性,刺激大脑的发展。可以为培养未来的能工巧匠打下基础。此外机器人需要编写控制代码,分析解决实际中的问题,这能培养学生计算机操作能力。同时学生能够掌握更多的种知识、方法和能力,逐渐的培养对科学技术的兴趣。
2.机器人创新可以培养学生克服困难的能力
机器人综合了信息技术、各种传感器、机械、电子、控制等多个学科知识。包含了中小学数学、物理、语文、计算机等全部课程的知识。拼接一台机器人对学生来说是个巨大的挑战,学生通过查阅各种机器人知识、克服组装机器人中的各种问题。这将能有效的培养学生克服问题,越挫越勇的能力。
3.机器人创新可以学生团队工作能力
目前多种集成计算机语言、通信、网络、传感技术、自动化技术、人工智能一体的机器人出现,需要学生之间通力配合才能解决问题,如何发挥团队作用、如何体现个体价值,能充分的在机器人创新中体现。
4.机器人创新可以学生创新的能力
机器人创新活动,学生提供了全面接触、学习信息科技,理解信息科技内涵的智能化学习的平台,有利于中小学生信息素养、想象力、创造力的全面提高。机器人完全靠学生运用自己的聪明才智去制作,有利于培养学生的开放性思维。
二、中小学机器人发展趋势与现状
目前国家通过举办各类机器人比赛,来刺激我国的中小学生开展机器人创新活动。机器人教育引入中小学,不仅有利于信息技术教育的发展;有利于探索教育改革和人才培养的新途径、新方法;有利于高素质人才的培养;同时将推动我国智能机器人知识和技术的普及;促进我国智能机器人事业的发展和专业人才的培养;促使新兴的智能机器人产业的形成。可以说,智能机器人教育为实施素质教育提供了一个可操作性的实践平台。
中小学机器人教育活动从原来的少年宫、创新班里进行,逐步发展到学校和课堂。图形化编程语言和代码模块化技术大大降低了中小学开展机器人教育的门槛。此外一些大公司和大企业也看到了中小学机器人教学发展迅猛发展势头,如乐高机器人、乐博机器人、bioloid机器人模块、博佳机器人等品牌纷纷开展了机器人中小学机器人教学。
现代信息社会,中小学机器人教育的需求越来迫切。因为机器人技术门槛较高,所以中小学开展机器人教学需要较多的技术支持,高等院校作为产学研的基地,非常适合为中小学机器人培训提供技术支持的扮演这一角色。哈工大作为国内最早开始机器人研发的高校,具有丰富的开发经验,相信随着我国中小学机器人教育在今后的日子里会更趋活跃。
三、环境设计
一个具有完善功能的机器人实验室由以下六大主要功能区构成:(1)教学区——进行机器人日常教学活动
(2)活动区——机器人活动的专用场地,及学生测试机器人的空间
(3)组装区——提供专用课桌和工具,搭建和改装机器人
(4)展示区——展示各种各样的机器人,以及学生自己创作的科技创新作品(5)储物区——存放机器人及其相关设备
四、机器人配置
见附件
五、机器人课程开展的方式
1.课题研究的内容
开设智能机器人课程,借鉴建构主义理论和多元智能理论,研究和探索智能机器人课程在基础教育中的教学模式和教育价值。
2.智能机器人课程的教学目标
我们将智能机器人课程的具体教学目标初步定位为:(1)知识方面:
使学生了解智能机器人这个学术前沿领域的发展和应用状况,了解智能机器人的概念和工作方式,破除青少年对机器人的神秘感,提高对机器人的认识,为进一步学习机器人的有关知识打下基础。
(2)能力方面:
① 使学生掌握为一种智能机器人下载程序的方法,了解智能机器人的各种传感器和驱动装置的作用。理解体会程序是智能机器人的灵魂,了解机器人是怎样在人的指挥下工作的。
② 使学生学习一种智能机器人编写程序,通过为机器人编写程序学到科学而高效的思维方式,提高逻辑思维能力、规划能力,提高学生分析问题和解决问题的能力。
③ 通过模拟项目的完成,使学生在为机器人扩充接口的过程中学习有关数字电路方面的知识,在组装机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。
(3)情感方面:
① 通过介绍高科技领域学科发展前沿和我国机器人科学家在机器人开发过程中的爱国主义精神、科学精神、顽强拼搏精神,激励中学生确立正确的世界观、人生观和价值观。
② 培养对人工智能技术的兴趣,真正认识到智能机器人对社会进步与经济发展的作用,积极参加机器人编程比赛、机器人百科知识比赛、机器人竞技比赛等各种课外活动。在竞赛活动中培养学生的创新意识、团队意识和竞争意识。
3.智能机器人课程的教学内容
将智能机器人内容的教学纳入到信息技术教育课程中,使其成为具有特色的本校课程。参照国内外专家学者的研究成果,智能机器人课程的知识结构可由下列四个模块组成:
模块一 机器人概况
包括:机器人概念、机器人原理、机器人历史、机器人与人、机器人与社会等内容。
模块二 机器人编程
包括:学会将使用Java、Visual C++/C、交互式C、VBasic、QBasic、MSWLOGO、PROLOG、汇编等编程语言及编程平台的使用,学会数据库程序的编写,能面向问题、面向代理进行编程设计,能开发出实用机器人程序。
模块三 机器人硬件
了解机器人的硬件结构体系,重点了解其机械结构、驱动系统、控制系统、感觉系统、通讯系统的原理与结构,学会机器人的模块化组装、控制与维护方法。
模块四 机器人应用
了解机器人的功能、应用领域、应用方法与效能,了解机器人或其他智能机器的操作、使用与维护方法。能在各种机器人知识与能力竞赛中,创造性地综合运用所学知识。
4.智能机器人课程的教学模式
按照普及与提高相结合的原则,我们将智能机器人课程的教学模式分为三种:一是专门课程模式,二是学科整合模式,三是兴趣小组模式。
专门课程模式:作为信息技术课程的选修课,在学校教学计划与课程安排中有“智能机器人”的专门课程,每周按课表开展有关机器人的课堂教学活动。
学科整合模式:学科整合模式是指将机器人教学内容整合到其他课程的教学中。由于智能机器人技术融合了造型技术、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件和人工智能等众多先进技术,充分地体现了当代高新技术多个领域的先进水平。因此在中学数理学科的各种研究性学习中,都可以与智能机器人技术开展整合,将智能机器人技术有机地融入这些学科的教学中。
兴趣小组模式:根据兴趣,吸纳数理逻辑强、创新意识强、动手能力强的学生5-10人组成智能机器人兴趣课外活动小组,培养才干,发挥特长,作为学校代
表队,参加各级各类机器人竞赛活动。学生在活动过程中,能够始终感受着失败的遗憾和成功的喜悦,从而树立成就感和自信心,发展良好的个性心理素质;同时,小组成员回到本班以后,又能成为“小老师”,帮助其他同学,进而全面提升智能机器人学科教学的整体水平。
六、阶段目标评价
第一阶段:
主要以教学为主,以班级或自愿报名的形式,组成机器人实验室机器人主要使用仿真实验平台、AS-MII平台、AS-EI工程创新模块平台来进行系统教学。这个阶段的标志性价值:开发出试用于教学的校本教材,开设机器人公开课,邀请市教育系统和其他学校老师观摩,并在地区进行推广。
第二阶段:
启动以比赛为主的项目小组,由老师挑选在第一阶段学习中成绩突出的学生,分小组准备教育部、科协、人工智能协会等举办的国际、国内的各类比赛。在这个阶段,机器人要进行大量的扩展、外形改造、机器人活动场地制作、比赛规则培训等。
阶段标志性价值:全面投入各类比赛项目,为学校争取荣誉 第三阶段:
启动以开发研究为主的实验室系统,由老师和骨干学生组成研究小组,在机器人实用功能开发、机器人通讯、机器人群体社会性研究、机器人视觉、语音开发等项目上做系统开发。
阶段标志性价值:争取每年有1-2个开发成果,可以参加创新大赛或申请专利。
以上阶段相互嵌套、互为依托、按照学校的实际情况确定实验室方向。
七、学校的义务
选拔1-2位专职教师从事机器人教学与科技活动。提供机器人教学与活动的场所。
第二篇:中小学机器人培训市场分析
中科机器人:中科机器人是中科院孵化企业中科鸥鹏推出的,其自上而下,从大学到小学推出了一系列教育机器人。其中小学教育机器人是源于美国最出名的教育机器人公司PARALLAX推出的宝贝车系列,独辟蹊径的开发了金属件拼装各种套件,并编写了配套的教材。比较适合6岁以上学生,年龄再小不会用工具就不适合了。它的特点比较鲜明,就是金属片拼装,电路自由搭建,PBASIC语言编程。优点:金属片拼装结构逼真,这在国内是首创的;电路可以自由搭建可以让学生更好的学习传感器的工作原理;并且不局限于图形编程,而是只作为一个过渡。缺点:算是后来者,市场占有率还比较小,推广宣传力度不够,课程体系及配套教材还有待完善。后劲很强,潜力很大,推荐6岁以上学生学习。
乐高:国内西觅亚和搭搭乐乐都是以乐高产品为机器人教学平台,乐高源于丹麦,以玩具起家。乐高教育机器人的特点是塑胶积木拼装,图形软件编程,传感器和控制器封装,不对外开放。乐高机器人培训比较适合4~8岁的学生,年龄再大就感觉没什么东西可以学了,此外,由于传感器和控制器不对外开放,学生也不能更好了解其工作的原理。优点:产品比较成熟,结构拼装简单,编程容易。缺点:由于源于积木玩具,一直无金属拼装件,学生不用使用工具,不能更好的提高学生的动手能力,结构模型不逼真;图形编程局限于自己的传感器,不具有开放性,适合编程入门但不适合一直学习;传感器和控制器封装,学生直接拿来用,使用简单但不能让学生更好的理解其工作原理。毕竟乐高做玩具起家,玩具才是他的老本行。推荐幼儿学习,多动手,多动脑。
好小子:来自台湾,可以说是一家大汇总的机器人培训机构,其本身开发一些面向幼儿学生的塑料拼装积木套件(类似益智玩具),再大的学生都是直接引入其它现成教育机器人产品,不自己开发,比如乐高的、广州中鸣的,parallax的宝贝车系列。由于器材和教材直接引入,所以给人的感觉就是不成系列,本身消化也不够。其8岁以上学生采用C语言编程,对这个年龄段的学生来说还是有点难度。其开发的幼儿课程和器材还是很不错的,推荐幼儿学习,但适龄儿童不推荐继续学习。
国内的广州中鸣和韩端是教育机器人器材提供商,本身不怎么做机器人培训。他们的积木拼装让人很容易想到乐高的,也有类似乐高的图形编程软件。但总体上没有乐高做的精致,当然价钱会便宜一些。有一些小的机器人培训机构也采用他们的器材。
另外还有像东莞博思,上海未来伙伴等教育机器人生产企业,其强项是做竞赛机器人,适合学生参加比赛,但作为系统的机器人学习当然就不行了。
第三篇:科普计划
2012年学大港七中科普教育工作计划
一、指导思想
以培养青少年的创新精神和实践能力为工作重点,积极开展青少年科普教育活动,从而有力促进科学知识的普及,着实提高我校未成年人的科学素质,并按照山东省、济南市各级科协工作的要求,有计划、按步骤地开展适合我校实际的青少年科技教育活动,在我校全体学生中形成“爱科学、学科学、讲科学、用科学”的浓厚氛围。
二、工作重点
1.结合“新课程改革”,加强综合实践活动校本课程中的科技类研究型课程的建设,进一步编制完成校本课程,推进校本课程的建设,巩固科技特色学校。
2.积极发动组织广大学生参加全国、省、市、区级各类竞赛,以活动促进我校的科技教育,真正做到“参与、提高、发展”。
3.加强社区资源的开发利用,紧密依托上级科协、社区,积极创设良好的青少年科技教育的社会环境。
4.采取措施、全校动员,充分发挥现有教师的才能,加强青少年科技教育师资队伍建设。
三、主要措施
(一)健全各项制度,规范管理。
开展好科技活动,依赖于严格规范的管理,切实贯彻落实以下各项制度,保证科技活动的实效性。
1.交流、汇报制度。学校科技教育领导小组根据工作计划,本召开科技活动专题工作例会不少于2次;分管领导要定期向校领导汇报科技工作开展情况。
2.培训制度。为提高教师的科技理论水平与辅导技能请专家作专题培训;同时根据竞赛项目组织1次校本培训,对教师和青少年竞赛优秀选手的培训工作。
3.活动制度。全体学生要积极参加学校组织的各项科技活动,校级科技兴趣小组要根据活动计划,在固定活动场地和时间开展活动,同时作好活动记载,便于检查,指导。
4.竞赛制度。积极参与上级有关部门组织的科技比赛活动,以班为单位,以加大比赛的竞争机制,提高科技竞赛水平,达到普及与提高的目的。
5、奖励制度。
遵照学校教师奖励办法,对辅导学生在校级、市级、省级等各级比赛中获奖的教师进行奖励,同时推荐优秀辅导员参加优秀科技辅导员评选。
(二)加强队伍建设,提升教师辅导技能。
择优聘请,发挥特长。学校要选聘一些热爱科学,热爱学生,有科学素质,能积极创造条件进行活动的教师和校外热心人士担任班级科技活动辅导员,发挥他们的特长。同时积极争取省、市科协的全力支持,进一步强大我校的科技教育力量。
(三)因地制宜,组织开展活动特色。
1、结合本地区、本校实际,开发具有本地区、本校特色的科技教育校本课程
在专业课程的主阵地上开展生动活泼的科普活动、动手实践活动。
2、与校外教育、少先队活动和社会实践结合,有计划地开展科普讲座、参观考察、科技竞赛、创造发明、作品展示、进行小制作、小窍门、小论文、小实验等形式多样的科普、科技活动。
3、着力创设科学普及氛围。每班办好“科普小报”和“科技角”、宣传栏等科普宣传阵地,创设良好的校园环境氛围,让学生接受科普知识的熏陶,并促使学生投入到学校的科普氛围的自我营造之中。
4、积极组织学生参加省市各级科技竞赛活动,磨炼学生的意志,展示他们的科技素质。
(四)科研先导,抓好课程开发与实施
开展资源开发、活动方案设计等研究活动,积累“学生科技活动方案”或典型案例、论文。编辑好《交小科学教育活动案例、论文集》,同时要征集好学生科技论文。
四、具体工作:
(一)、科技辅导员各项活动:9月份:制订学校、班级科技教育活动计划。
10月份:科技辅导员校级培训。11月份:科技活动月活动。12月份:组织学生参加校科技创新大赛
(二)、学生各项活动:
以综合实践活动课程的开展和周一下午第一节课活动为主,全力开展“创意生活”系列的主题实践活动,培养学生的创新精神和实践能力。此外,本学年将安排以下科技活动:
9月份: 参加省无线电测向比赛。
10月份:参加市无线电测向比赛。
11月份:参加校科技活动月活动。12月份:参加校科技创新大赛。
第四篇:机器人社团活动计划
东关小学机器人社团活动计划
根据课程改革的精神,“机器人”进入课堂教学是“信息技术与学科整合”发展趋势。我校从2016年开始组织学生参加机器人科技活动,并计划组织学生参加省级和市级的机器人比赛,以期取得较好成绩。今年我校开设机器人的社团活动,我们边教学边探索,为我们的机器人兴趣小组教学开展机器人课程教学积累经验。经过改进和积极探索,有了很多的体会和收获。
现将我校机器人课堂教学的设计方案汇报如下:
一、教学思想:
(一)学习理念:机器人是集科技知识启蒙、创造性思维训练及创造力开发的最佳载体。可以适合于普通大、中、小学对学生进行全面培养、提升现代学生的创造力、想象力与科学技能方面的素质教育。在机器人课堂教学中应该做到而且能做到彻底改变过去单一的教师灌输、学生被动接受的教学模式,让学生在“玩中学”,“做中学”,在机器人的模型拼装、编程控制调试的实践过程中去体验,去掌握知识、去提高能力、去创新。注重的不是结果如何,更重要的是实践的过程。最终学会学习、学会研究,为学生的终身学习打下基础。
(二)学习对象:我校同时在三年级,四年级,五年级组织机器人兴趣小组开设机器人课程教学。
计划学时数:一个学期12次课。
(三)学习模式:学习和掌握机器人的过程主要动手做(模型设计)和编程(实现动作控制),旨在动手能力和创新意识的培养。十分适合采用项目教学法和探究性学习模式。
项目教学法,是师生通过共同实施一个完整的项目的工作过程而进行的教学活动。项目指以完成一件具体的任务,它应该满足以下条件:
1、该工作过程的完成需学习一定的教学内容。
2项目工作能运用到所学的理论知识和实际技能结合起来的,具有一定的难度,要求学生们运用新学习的知识、技能,解决过去从未遇到过的实际问题; 3学生们有独立制定计划并实施的机会,可以自行组织、安排自己的学习行为;
4学生自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题; 5有明确而具体的成果展示;
6学习结束时,师生共同评价项目工作成果。
在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的思想和方法。
探究性学习模式:探究性学习就是学生开展的一种自主的、开放的、探究式的学习活动。学生可选择感兴趣的项目,以个人或小组合作的方式进行学习探究,从而掌握基本的学习研究方法,培养运用所学知识解决实际问题的能力,初步形成科学精神和科学态度。研究性学习的模式主要有: 师生协作探究模式,教师创设情境,提出问题,为学习和探究提供相关器材和资料,引导学生进行操作、分析思考、探索研究、寻找解决的途径与方法、归纳等最后得出结论。
自主探究模式,学生(个人或小组合作)在教师指导帮助下独立从事某项目课题研究,包括自己提出问题,确定研究课题,独立探究,最后提交研究报告。
(四)教学目的:指导学生获得一些简单、初步的机器人基础知识,同时培养学生的科学志趣,以及学科学、用科学的能力,在动脑思考与动手实践的活动中,培养学生树立正确的科学观和世界观,领悟到机器人技术的奥秘。
(五)教学要求
1.指导学生认识周围常见的机器人,使他们了解什么是真正的机器人,了解人类对机器人的利用、改造和探索,从而对机器人的概貌和人类与机器人之间的关系有一个初步的了解。
2.指导学生获得初步的机器人知识,了解机器人的基本结构、基本原理、搭建基础、程序应用等。3.培养学生学科学、用科学的能力,主要是初步的观察能力、实验能力、动手能力、逻辑思维能力和想象能力,启发他们的创造精神。
4.激发学生的对机器人和科学技术的兴趣爱好,用科学技术的火花去点燃他们的理想之灯,使他们发挥出最大的创新潜能。培养学生实事求是、认真细致、追求新知等科学态度,以及爱祖国、爱科学、爱劳动的思想感情和健康的审美情趣。
二、简要教学设想:
教学模式:采用项目教学法和师生协作探究模式 教学过程:整个学期按12次课安排,两个阶段。
第一阶段:重点是对机器人的认识,熟悉机器人基本组件和基本搭建方法,每个学生确定一套机械工程器材,确定一个搭建(初步考虑探险机器人,因为有场地和配件),其次重点是对零件的认识,熟悉模型的搭建,了解和初步掌握使用方法。成功搭建出机器人项目。
第二阶段:为项目展示和评价阶段,每个学生选出最有好的项目作品进行成果展示和评估。
三、具体安排
1.2017年4月前备战市比赛和省比赛
2.4月份参加第九届安阳市青少年机器人大赛和第十八届安阳市电脑制作活动机器人比赛项目
3.5月份参加第十七届河南省青少年机器人大赛和第十八届河南省电脑制作活动机器人比赛项目 4.暑假参加全国赛和企业赛
机器人社团活动计划
安阳市东关小学
第五篇:科普活动项目计划
滨河西里北区科普活动计划
社区科普工作是为了提高社区居民科学文化素养而开展的一项公益活动,我社区特针对青少年组织开展了下列科普活动:
1、手工DIY—绿色种植
活动目的:教育青少年通过自己的努力收获属于他们的劳动果实,教育他们更加爱护环境爱护绿色植物.活动参与人:滨河小学全体学生
活动地点:滨河小学
项目预算:
室内大棚(含种子、盆等)398元/个*18班(1-6年级)=71642、青少年活动台历
活动目的:记录下青少年一年里参加科普活动的身影,使青少年在以后的活动中能拥有更积极的心态和行动力,也是对青少年积极参加科普活动的肯定。
项目预算:200本(一年里的科普活动照片集锦)*20元=4000元
3、科技种植园参观
活动目的:让青少年接近大自然接近动植物
活动地点:
活动参与人员:滨河小学学生
项目预算:租车费
参观费
误餐补贴费