隨著人工智能時代的全面來臨,機器人以及機器人教育逐漸走進了大眾的視野,機器人教育已經(jīng)被列為信息技術(shù)課程中的教學內(nèi)容,小學機器人教育得到了越來越多的關(guān)注,許多小學逐漸開始開展機器人教育。但是在實際推廣的過程中卻遇到諸多困難,例如:師資缺乏、教學課時少、教學成本高等。因此結(jié)合小學機器人教學的特點選擇適合的教學平臺并設(shè)計出高效的教學設(shè)計,成為推動機器人教育推廣與普及的過程中重要的環(huán)節(jié)。本論文的主要工作如下:(1)分析了國內(nèi)外機器人教育的發(fā)展現(xiàn)狀,總結(jié)了當前在小學機器人教學中存在的問題,說明了將Arduino應用于機器人教學的優(yōu)勢,闡述了建構(gòu)主義、STEAM教育、PEDT理論、教育合力等小學機器人教學設(shè)計所涉及的教育理論以及需遵循的設(shè)計原則。(2)結(jié)合相關(guān)教育理論和實際教學情況設(shè)計了基于開源平臺Arduino的小學機器人教學設(shè)計模型,詳細闡述了各個環(huán)節(jié)。為提高小學機器人教學的效率與質(zhì)量,將教學過程中的教師講解與學生自主探究進行順序置換,并且設(shè)計了學習資料包幫助學生進行課前預習和協(xié)助家長進行課后輔導。(3)結(jié)合哈克尼斯圓桌(Harkness Table)和我國教育實際情況設(shè)計了機器人教學實驗室并介紹了其主要功能,最后,依據(jù)教學設(shè)計模型設(shè)計了相應的機器人教學案例并進行教學實驗,通過問卷調(diào)查法、訪談法、對比法、觀察法等方法進行了對實驗數(shù)據(jù)的收集。對教學實驗的結(jié)果進行分析,得出本研究提出的基于Arduino平臺的小學機器人的教學設(shè)計適用于小學機器人教學,在一定程度上可以提高教學效率,有利于小學機器人教育的推廣與發(fā)展。
【學位單位】：重慶師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：G434
【部分圖文】：

圖 1.1 有關(guān)開展機器人教育的必要性調(diào)查長以及學生進行了問卷調(diào)查，共對 123 名卷，對 120 份問卷進行了結(jié)果分析，調(diào)查機器人，39.17%的家長認為應該遵循孩子有意愿學習機器人同樣做了調(diào)查，本研究四所小學抽取 1 到 6 年級的學生進行了有

愿望都非常強烈，但是在實際教學中存在許多困難，結(jié)合對師進行問卷調(diào)查的結(jié)果和實際的調(diào)查研究，機器人教學較難乏專業(yè)人才來越多的學校尤其是小學希望開展機器人教育，但機器人幾年，各大高校在近一兩年才開始設(shè)置機器人教育及相關(guān)專望開設(shè)機器人相關(guān)課程但是沒有專業(yè)的教師來負責。如圖 43 位老師只有一人研究生階段研究方向為機器人教育，29 名相關(guān)專業(yè)（教育技術(shù)、計算機相關(guān)專業(yè)），剩余 13 名教師實際教學中大多數(shù)信息技術(shù)老師專業(yè)為計算機、教育技術(shù)等沒有專門的信息技術(shù)老師，信息技術(shù)是由其他科目老師兼任育的學校中，一部分學校有專職的機器人競賽教練，主要目人競賽獲得獎項，教學針對的僅是參加比賽的學生。

近機器人 北京教育委員會 機械臂、杠桿、滑輪高創(chuàng)意機器人教程 樂高集團 以搭建為主：蹺蹺板、飛機、風車等學機器人教程 電子工業(yè)出版社 纜車、爬蟲、發(fā)電機等通過分析對比可以得出結(jié)論：學校用教材主要偏向簡單的硬件搭建或者的編程如：Scratch 圖形化編程，究其原因主要是因為經(jīng)費限制，學校沒有買上課所用的器材；而校外機器人培訓機構(gòu)恰恰相反，教材主要偏向硬件或?qū)⒊绦蚺c硬件相結(jié)合，而缺少科學系統(tǒng)的理論學習。以重慶地區(qū)為例，教材使用情況如圖 1.4 所示，重慶地區(qū)小學機器人教學教材主要是 2017 年 8 月重慶大學出版的小學信息技術(shù)，在這套教材中從三學期開始，在每本書的最后兩章加入機器人部分主要學習內(nèi)容是 Scratch 有一部分學校采取和企業(yè)合作的方式來進行機器人教學，教學器材和教材提供；培訓機構(gòu)主要是采用公司提供的教材或者只有簡單的教學說明書而體系的教材。
【參考文獻】

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本文編號：2864710