發(fā)布時間：2020-06-03 20:40

【摘要】：隨著基礎教育新課程改革的深入實施,機器人教育逐步在中小學開展。機器人教學具有學科交叉性和實踐操作性等特點,被認為可以培養(yǎng)學生綜合能力的教育價值也得到了社會的認可。但是,我國機器人教育還處于發(fā)展的初級階段,機器人教學活動大多以興趣小組或者機器人競賽開展,在機器人教育過程中只關注機器人學科本位知識和技能的傳授,缺乏機器人知識與其他學科知識的融合,并且在機器人教學活動中沒有過多的關注學生在創(chuàng)新思維和動手實踐能力方面的培養(yǎng)鍛煉。在國外,為了更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力來適應科技的進步,已經(jīng)有學者提出將機器人教育與STEM教育相融合的思路,STEM教育的理念是將科學、技術、工程和數(shù)學進行學科融合,在培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)造和動手實踐等綜合能力方面具有獨特的優(yōu)勢。將STEM教育理念融入機器人教育,本研究試圖以此作為切入點,進行機器人教學模式的探究,以期為機器人教育的發(fā)展提供新的思路。本論文的主要工作如下:(1)梳理了國內外機器人教育現(xiàn)狀以及教育機器人的應用現(xiàn)狀,并調查分析了當前中小學機器人教學的課程、教學目標以及教學環(huán)境等情況。闡述了STEM教育的內涵、特點以及STEM素養(yǎng),對STEM教育與機器人教育的緊密聯(lián)系進行了闡釋。(2)結合STEM教育的思想和機器人教學現(xiàn)狀,確立了教學模式的構成要素。對STEM教育中典型的教學模式(整合性科學探究5E教學模式和基于工程設計的教學模式)進行了分析,在此基礎上,構建了基于STEM的機器人教學模式,其中教學過程的三個核心環(huán)節(jié)為:科學探究、工程實踐、分享交流。(3)依據(jù)設計的機器人教學模式,在“能力風暴”教育機器人平臺上,開發(fā)《手搖發(fā)電機》和《聲控小車》兩個教學案例,并實施了教學活動,積極探索教學模式的應用效果,通過試卷測試、評價量表、訪談交流等多元評價方式搜集反饋信息,從而對教學模式的有效性進行客觀的評價。實驗數(shù)據(jù)表明基于STEM的機器人教學模式在促進學生對機器人知識掌握的同時,加深了學生對學科知識的理解和應用,而且對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力也具有一定的幫助。
【圖文】：

士學位論文 2 相關概念及理論基礎平臺，可以用來完成開放性的作品，比如它有大量的物量的硬件可以用來搭建作品的模型，控制器使用 Ccon1制燈光、馬達等裝置來反饋實驗信息，而程序開發(fā)環(huán)境官網(wǎng)免費下載或者購買設備的套件包中直接下載，編程準的 C 語言，學生容易上手，，也有很大的拓展空間。教學平臺進行介紹。件介紹介示，Ccon102 控制器兩側為 I/O 口，頂端側面為電機口口和蜂鳴器，正面是液晶顯示屏和四個按鍵，底部是電 10 個 5mm 邊長的擴展槽，方便擴展。

重慶師范大學碩士學位論文 2 相關概念及理論基礎2.5.2機器人軟件介紹—編程平臺本小節(jié)主要針對編程環(huán)境及編程語言進行介紹，“能力風暴”教育機器人的編程環(huán)境采用的是 VJC4.1，VJC 的全稱是圖形化交互式 C 語言，可以支持標準流程圖式圖形化模塊編程和文本式 C 語言編程，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題欄、菜單欄、工具欄，左側為模塊庫，中間是程序編輯窗口，右側為 JC 代碼欄（可以控制是否顯示），該欄顯示內容為流程圖程序自動生成，能方便地學習 C 語言結構和讀取各模塊參數(shù)。
【學位授予單位】：重慶師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：G633.98;G434

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本文編號：2695370