發(fā)布時間：2020-11-01 00:02

　　 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(xué)內(nèi)容,小學(xué)機器人教育得到了越來越多的關(guān)注,許多小學(xué)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(xué)課時少、教學(xué)成本高等。因此結(jié)合小學(xué)機器人教學(xué)的特點選擇適合的教學(xué)平臺并設(shè)計出高效的教學(xué)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(dāng)前在小學(xué)機器人教學(xué)中存在的問題,說明了將Arduino應(yīng)用于機器人教學(xué)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(xué)機器人教學(xué)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(xué)情況設(shè)計了基于開源平臺Arduino的小學(xué)機器人教學(xué)設(shè)計模型,詳細闡述了各個環(huán)節(jié)。為提高小學(xué)機器人教學(xué)的效率與質(zhì)量,將教學(xué)過程中的教師講解與學(xué)生自主探究進行順序置換,并且設(shè)計了學(xué)習(xí)資料包幫助學(xué)生進行課前預(yù)習(xí)和協(xié)助家長進行課后輔導(dǎo)。(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(xué)實驗室并介紹了其主要功能,最后,依據(jù)教學(xué)設(shè)計模型設(shè)計了相應(yīng)的機器人教學(xué)案例并進行教學(xué)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(xué)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(xué)機器人的教學(xué)設(shè)計適用于小學(xué)機器人教學(xué),在一定程度上可以提高教學(xué)效率,有利于小學(xué)機器人教育的推廣與發(fā)展。
【學(xué)位單位】：重慶師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(xué)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(yīng)該遵循孩子有意愿學(xué)習(xí)機器人同樣做了調(diào)查，本研究四所小學(xué)抽取 1 到 6 年級的學(xué)生進行了有

愿望都非常強烈，但是在實際教學(xué)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(xué)較難乏專業(yè)人才來越多的學(xué)校尤其是小學(xué)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(zé)。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(xué)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(xué)校中，一部分學(xué)校有專職的機器人競賽教練，主要目人競賽獲得獎項，教學(xué)針對的僅是參加比賽的學(xué)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(fēng)車等學(xué)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(xué)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(xué)校沒有買上課所用的器材；而校外機器人培訓(xùn)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(xué)系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)。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(xué)機器人教學(xué)教材主要是 2017 年 8 月重慶大學(xué)出版的小學(xué)信息技術(shù)，在這套教材中從三學(xué)期開始，在每本書的最后兩章加入機器人部分主要學(xué)習(xí)內(nèi)容是 Scratch 有一部分學(xué)校采取和企業(yè)合作的方式來進行機器人教學(xué)，教學(xué)器材和教材提供；培訓(xùn)機構(gòu)主要是采用公司提供的教材或者只有簡單的教學(xué)說明書而體系的教材。
【參考文獻】

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本文編號：2864710