隨著國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的發(fā)布與實(shí)施,培養(yǎng)中小學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力受到了極大的關(guān)注和重視。機(jī)器人教育是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的有效途徑之一,在中小學(xué)開(kāi)展機(jī)器人教育具有重大的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。受到國(guó)外STEAM教育理念的影響,國(guó)內(nèi)機(jī)器人教育獲得飛速發(fā)展,但仍存在師資資源匱乏、相關(guān)課程資源缺乏、各地重視與普及程度不統(tǒng)一等問(wèn)題,其中尤以相關(guān)課程資源缺乏為甚,這是導(dǎo)致目前中小學(xué)機(jī)器人教育開(kāi)展受阻,普及程度較低的重要原因。針對(duì)上述問(wèn)題,本研究在STEAM教育背景下設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套適用于初中的機(jī)器人教育課程,并進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐,分析了教學(xué)效果,給出了改進(jìn)意見(jiàn)。首先,本文闡明了研究問(wèn)題的提出和研究開(kāi)展的意義,通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研等方式對(duì)STEAM教育和機(jī)器人教育的概念、內(nèi)涵以及二者在國(guó)內(nèi)外的開(kāi)展情況、融合發(fā)展情況進(jìn)行了闡述,為后續(xù)的課程開(kāi)發(fā)奠定良好的理論基礎(chǔ)。其次,在STEAM教育背景下設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套初中機(jī)器人教育課程。課程開(kāi)發(fā)結(jié)合具體調(diào)研實(shí)際,立足建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和多元智能理論,參考全國(guó)青少年機(jī)器人等級(jí)考試第三級(jí)考試標(biāo)準(zhǔn),借鑒全國(guó)主流中小學(xué)機(jī)器人競(jìng)賽（本研究以FLL機(jī)器人工程挑戰(zhàn)賽為例）的規(guī)則和要求... 

【文章來(lái)源】：西南科技大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

青少年機(jī)器人教育三級(jí)大綱

3STEAM教育背景下的初中機(jī)器人教育課程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)13圖3-2《初中和小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》部分內(nèi)容3.2.5理論依據(jù)總結(jié)本套機(jī)器人教育課程的開(kāi)發(fā)結(jié)合STEAM教育理念，立足建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和多元智能理論，參考全國(guó)青少年機(jī)器人技術(shù)等級(jí)考試第三級(jí)考試標(biāo)準(zhǔn)，借鑒FLL機(jī)器人工程挑戰(zhàn)賽的規(guī)則和要求，使得課程兼顧科學(xué)性、教育性和實(shí)用性。3.3教學(xué)器材選擇現(xiàn)在市面上有很多種類型的機(jī)器人教育教學(xué)器材，器材在精度、兼容性、質(zhì)量和價(jià)格方面也是層次不齊。綜合考慮課程實(shí)踐學(xué)校情況以及器材在機(jī)器人競(jìng)賽中的通用性，本研究采用樂(lè)高EV3系列教育機(jī)器人作為教學(xué)器材。EV3是2013年樂(lè)高公司開(kāi)發(fā)的第三代MINDSTORMS機(jī)器人，是目前應(yīng)用最廣泛，被中小學(xué)機(jī)器人競(jìng)賽接受最多，綜合性能最好，在市面上最著名的機(jī)器人教學(xué)器材。EV3教育機(jī)器人套裝除了包含常規(guī)的插拔式搭建零件（如梁、軸、連桿等）和連接零件（如摩擦銷、長(zhǎng)銷等）以外，其核心原件包括：EV3主控[33]，如圖3-3所示。它的按鈕可以發(fā)光,根據(jù)光的顏色可看出EV3的狀態(tài)。高的分辨率的黑白顯示器,內(nèi)置揚(yáng)聲器,USB端口,一個(gè)迷你SD讀卡器,四個(gè)輸入端口和四個(gè)輸出端口。支持USB2.0,藍(lán)牙和Wi-Fi與電腦通訊。還有一個(gè)編程接口用于編程和數(shù)據(jù)日志上傳和下載。兼容移動(dòng)設(shè)備，由AA電池或EV3充電直流電池供電。

西南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖3-3EV3主控大型伺服電機(jī)，如圖3-4所示。機(jī)器人的主要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，體積較大，電機(jī)扭矩較大，靈敏程度較高，反應(yīng)時(shí)間較快。圖3-4大型伺服電機(jī)中型伺服電機(jī)，如圖3-5所示。比大型伺服電機(jī)扭力小，速度快，反應(yīng)時(shí)間更快和體積更小，更便于安裝。圖3-5中型伺服電機(jī)超聲波傳感器，如圖3-6所示�？蓽y(cè)量范圍3到250厘米，精確度為1厘米。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐中互聯(lián)網(wǎng)+3D打印技術(shù)與STEAM教育理念的融促機(jī)制研究[J]. 張魁,周友行,張高峰,張模蘊(yùn),陳睿,陳美良.  教育教學(xué)論壇. 2020(12)
[2]基于6E設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式的STEAM活動(dòng)設(shè)計(jì)——以Scratch“打地鼠”程序?yàn)槔齕J]. 徐蓓玲,高國(guó)元.  現(xiàn)代中小學(xué)教育. 2020(02)
[3]STEAM校本課程開(kāi)發(fā)的探索——以《STEAM課程開(kāi)發(fā)實(shí)踐研究——可以玩的故事》開(kāi)發(fā)為例[J]. 李劍,戴發(fā)術(shù),羅士儒.  教育科學(xué)論壇. 2020(05)
[4]一種適用于中小學(xué)機(jī)器人競(jìng)賽的巡線技術(shù)模型[J]. 羅斐,劉志勤.  中國(guó)教育信息化. 2020(01)
[5]建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論簡(jiǎn)析[J]. 隋俊宇,石卉.  教育現(xiàn)代化. 2019(98)
[6]機(jī)器人等級(jí)考試和比賽[J]. 全權(quán),王帥.  機(jī)器人產(chǎn)業(yè). 2018(03)
[7]國(guó)外整合STEM的教育機(jī)器人課程案例研究——以卡耐基梅隆大學(xué)機(jī)器人學(xué)院ROBOTC課程為例[J]. 王娟,胡來(lái)林,安麗達(dá).  現(xiàn)代教育技術(shù). 2017(04)
[8]日本機(jī)器人教育的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J]. 王凱,孫帙,西森年壽,李哲.  現(xiàn)代教育技術(shù). 2017(04)
[9]翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高職英語(yǔ)教學(xué)中的審視[J]. 盧有霞.  牡丹江教育學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(11)
[10]中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽注意事項(xiàng)及解決策略實(shí)踐研究——以2015參賽VEX項(xiàng)目隊(duì)伍為例[J]. 黃華林.  中小學(xué)信息技術(shù)教育. 2015(11)

碩士論文
[1]基于工程設(shè)計(jì)的小學(xué)整合型STEM課程開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究[D]. 徐雯.南京郵電大學(xué) 2019
[2]中國(guó)STEAM教育產(chǎn)業(yè)發(fā)展與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力研究[D]. 穆超.安徽大學(xué) 2019
[3]基于AR技術(shù)的小學(xué)《科學(xué)》教育游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D]. 沈倩.江西科技師范大學(xué) 2019
[4]STEAM教育的國(guó)際經(jīng)驗(yàn)及其啟示[D]. 鄔旭丹.浙江師范大學(xué) 2019
[5]基于PBL教學(xué)模式的初中物理教學(xué)設(shè)計(jì)研究[D]. 萬(wàn)新月.揚(yáng)州大學(xué) 2019
[6]App設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)見(jiàn)解多樣性對(duì)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造力影響研究[D]. 鄭姣明.大連理工大學(xué) 2019
[7]基于STEAM教育的高中創(chuàng)新課程實(shí)踐研究[D]. 夏曼華.上海師范大學(xué) 2018
[8]基于STEM的小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)[D]. 白雪雙.陜西師范大學(xué) 2018
[9]基于STEAM教育的小學(xué)機(jī)器人教育課程開(kāi)發(fā)與實(shí)踐[D]. 楊豪.重慶師范大學(xué) 2018
[10]基于STEM教學(xué)理念的機(jī)器人課程教學(xué)設(shè)計(jì)模式研究[D]. 伍碧瑤.湖南大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3610448