【摘要】：隨著基礎(chǔ)教育新課程改革的深入實(shí)施,機(jī)器人教育逐步在中小學(xué)開(kāi)展。機(jī)器人教學(xué)具有學(xué)科交叉性和實(shí)踐操作性等特點(diǎn),被認(rèn)為可以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的教育價(jià)值也得到了社會(huì)的認(rèn)可。但是,我國(guó)機(jī)器人教育還處于發(fā)展的初級(jí)階段,機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)大多以興趣小組或者機(jī)器人競(jìng)賽開(kāi)展,在機(jī)器人教育過(guò)程中只關(guān)注機(jī)器人學(xué)科本位知識(shí)和技能的傳授,缺乏機(jī)器人知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)的融合,并且在機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)中沒(méi)有過(guò)多的關(guān)注學(xué)生在創(chuàng)新思維和動(dòng)手實(shí)踐能力方面的培養(yǎng)鍛煉。在國(guó)外,為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力來(lái)適應(yīng)科技的進(jìn)步,已經(jīng)有學(xué)者提出將機(jī)器人教育與STEM教育相融合的思路,STEM教育的理念是將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)進(jìn)行學(xué)科融合,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造和動(dòng)手實(shí)踐等綜合能力方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。將STEM教育理念融入機(jī)器人教育,本研究試圖以此作為切入點(diǎn),進(jìn)行機(jī)器人教學(xué)模式的探究,以期為機(jī)器人教育的發(fā)展提供新的思路。本論文的主要工作如下:(1)梳理了國(guó)內(nèi)外機(jī)器人教育現(xiàn)狀以及教育機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀,并調(diào)查分析了當(dāng)前中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)的課程、教學(xué)目標(biāo)以及教學(xué)環(huán)境等情況。闡述了STEM教育的內(nèi)涵、特點(diǎn)以及STEM素養(yǎng),對(duì)STEM教育與機(jī)器人教育的緊密聯(lián)系進(jìn)行了闡釋。(2)結(jié)合STEM教育的思想和機(jī)器人教學(xué)現(xiàn)狀,確立了教學(xué)模式的構(gòu)成要素。對(duì)STEM教育中典型的教學(xué)模式(整合性科學(xué)探究5E教學(xué)模式和基于工程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式)進(jìn)行了分析,在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于STEM的機(jī)器人教學(xué)模式,其中教學(xué)過(guò)程的三個(gè)核心環(huán)節(jié)為:科學(xué)探究、工程實(shí)踐、分享交流。(3)依據(jù)設(shè)計(jì)的機(jī)器人教學(xué)模式,在“能力風(fēng)暴”教育機(jī)器人平臺(tái)上,開(kāi)發(fā)《手搖發(fā)電機(jī)》和《聲控小車》兩個(gè)教學(xué)案例,并實(shí)施了教學(xué)活動(dòng),積極探索教學(xué)模式的應(yīng)用效果,通過(guò)試卷測(cè)試、評(píng)價(jià)量表、訪談交流等多元評(píng)價(jià)方式搜集反饋信息,從而對(duì)教學(xué)模式的有效性進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明基于STEM的機(jī)器人教學(xué)模式在促進(jìn)學(xué)生對(duì)機(jī)器人知識(shí)掌握的同時(shí),加深了學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解和應(yīng)用,而且對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力也具有一定的幫助。
【圖文】：

士學(xué)位論文 2 相關(guān)概念及理論基礎(chǔ)平臺(tái)，可以用來(lái)完成開(kāi)放性的作品，比如它有大量的物量的硬件可以用來(lái)搭建作品的模型，控制器使用 Ccon1制燈光、馬達(dá)等裝置來(lái)反饋實(shí)驗(yàn)信息，而程序開(kāi)發(fā)環(huán)境官網(wǎng)免費(fèi)下載或者購(gòu)買設(shè)備的套件包中直接下載，編程準(zhǔn)的 C 語(yǔ)言，學(xué)生容易上手，，也有很大的拓展空間。教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行介紹。件介紹介示，Ccon102 控制器兩側(cè)為 I/O 口，頂端側(cè)面為電機(jī)口口和蜂鳴器，正面是液晶顯示屏和四個(gè)按鍵，底部是電 10 個(gè) 5mm 邊長(zhǎng)的擴(kuò)展槽，方便擴(kuò)展。

重慶師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 相關(guān)概念及理論基礎(chǔ)2.5.2機(jī)器人軟件介紹—編程平臺(tái)本小節(jié)主要針對(duì)編程環(huán)境及編程語(yǔ)言進(jìn)行介紹，“能力風(fēng)暴”教育機(jī)器人的編程環(huán)境采用的是 VJC4.1，VJC 的全稱是圖形化交互式 C 語(yǔ)言，可以支持標(biāo)準(zhǔn)流程圖式圖形化模塊編程和文本式 C 語(yǔ)言編程，本研究主要以前者為主。①程序編輯界面介紹如下圖 2.3 所示，界面顯示從上往下依次為標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄，左側(cè)為模塊庫(kù)，中間是程序編輯窗口，右側(cè)為 JC 代碼欄（可以控制是否顯示），該欄顯示內(nèi)容為流程圖程序自動(dòng)生成，能方便地學(xué)習(xí) C 語(yǔ)言結(jié)構(gòu)和讀取各模塊參數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：重慶師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：G633.98;G434

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鐘柏昌;張祿;;我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育的現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J];中國(guó)電化教育;2015年07期

2 杭偉華;戚晶晶;;“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)踐——二輪復(fù)習(xí)策略的探索[J];中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考;2015年06期

3 崔立;劉良貴;;淺談美國(guó)STEM教育的建議及啟示[J];中國(guó)校外教育;2015年01期

4 黃曉;李揚(yáng);;論STEM教育的特點(diǎn)[J];江蘇教育研究;2014年15期

5 鐘柏昌;張麗芳;;美國(guó)STEM教育變革中“變革方程”的作用及其啟示[J];中國(guó)電化教育;2014年04期

6 王改霞;樸姬順;;國(guó)內(nèi)機(jī)器人教育研究發(fā)展綜述[J];中國(guó)教育信息化;2012年12期

7 趙中建;;STEM:美國(guó)教育戰(zhàn)略的重中之重[J];上海教育;2012年11期

8 付德旺;;奧巴馬強(qiáng)調(diào)STEM教育的重要性[J];基礎(chǔ)教育參考;2011年13期

9 劉巍;;試論如何在科技館中開(kāi)展中小學(xué)機(jī)器人教育[J];中國(guó)校外教育;2010年16期

10 王旭紅;;情境認(rèn)知理論及其在教學(xué)中的應(yīng)用[J];當(dāng)代教育論壇(學(xué)科教育研究);2008年10期

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 任友群;張逸中;;STEM視角看教育改革如何促進(jìn)科技創(chuàng)新[N];文匯報(bào);2015年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 葛艷紅;基于物聯(lián)網(wǎng)的教育機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李正艷;中小學(xué)STEM教育模式的構(gòu)建與應(yīng)用研究[D];廣州大學(xué);2017年

2 蔡海云;STEM教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究[D];華東師范大學(xué);2017年

3 張?jiān)?面向師范生的“機(jī)器人教育”課程設(shè)計(jì)與資源開(kāi)發(fā)研究[D];重慶師范大學(xué);2017年

4 劉亭亞;面向中學(xué)生的機(jī)器人課程視頻資源建設(shè)研究[D];重慶師范大學(xué);2016年

5 刁言歌;面向師范生培養(yǎng)的《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》課程立體化教學(xué)資源開(kāi)發(fā)研究[D];華東師范大學(xué);2016年

6 王麗娟;機(jī)器人教育對(duì)中學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的研究[D];河北師范大學(xué);2015年

7 張麗芳;基于STEM的Arduino機(jī)器人教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)研究[D];南京師范大學(xué);2015年

8 王玲玲;基于STEM的小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計(jì)研究[D];華東師范大學(xué);2015年

9 劉麗霞;中學(xué)機(jī)器人E-CDIO教學(xué)模式設(shè)計(jì)研究[D];溫州大學(xué);2015年

10 李揚(yáng);STEM教育視野下的科學(xué)課程構(gòu)建[D];浙江師范大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2695370