“慧魚”機器人中學教學設計構想

金貴泓

方案設計思想

學習理念/學習模式：讓學生在“玩中學”、“做中學”，在機器人模型拼裝、編程、控制和調試的實踐過程中去體驗，掌握知識，提高能力；去創新，引導學生掌握學會學習、學會研究的方法。

學習對象：我校積極創造條件，在初中學段初一（或初二年級）和高中學段高一年級（或高二年級）開設機器人課程教學。計劃學時數：一個學期，17個教學單元共34節課。

開展多渠道的三結合的綜合學習：將機器人的課堂教學和課外進修學校、研究課中的機器人科技活動及競賽活動結合起來考慮和安排，即課內外學習結合、學創結合、學中有創與創中有學；機器人的普及教育與參與競賽挑戰極限結合，更好地體現以人為本，給一些有興趣、有特長的學生創造更多機會，而這些有特長的學生也可以發展成為班級課堂教學的骨干，帶動班級的整體水平向更高層次發展。

機器人器材配置方案

1.“慧魚”機器人，全稱“慧魚創意組合模型”，是通過各種各樣的構件組合拼裝而成的，自1964年發明以來始終致力于創新教育領域，多年來已經成長為覆蓋大、中、小學等各種年齡段、不同知識層次個體需求的系列化創新學具。比起以整體功能為主的機器人，這種機器人的優勢是適應面廣、機動靈活，有利于培養學生的想象力和創造性。

2.我校初中和高中的機器人課堂教學學習內容和配置方案：我校初二年級設4個班，高中每個年級有2個班，在機器人課堂教學中可以考慮合用一批設備，傾向使用“慧魚”組合包產品綜合配置方案，結合相應的知識專題進行教學。

簡要教學設想

教學模式：采用項目教學法和自主探究性學習模式。

教學過程：整個學期按17個教學單元34節課安排，共分為6個階段。每個階段設相應學分。

第一階段，觀摩機器人模型，進行討論，劃分小組，原則上學生自愿結合，全班分成5個大組分別研究5類機器人，每個大組有2個小組，每個小組確定1個項目，也可以2個小組合作完成1個較大的項目。各小組確定探究項目課題，并制定學習研究計劃。時間為1個教學單元。（該階段設1個學分）

第二階段，重點是對模型和傳感器的認識，熟悉模型的基本組件和基本插裝方法，進行模型的拼裝訓練；了解和初步掌握相關傳感器的使用方法。使用傳感器技術包和實驗機器人組合包實現部分模型（2～3個的練習）。時間為4個教學單元。（該階段設2個學分）

第三階段，依照課題目標的要求，進行項目相關機器人模型（2個）的拼裝訓練；使用項目相關的機器人組合包和配套技術包器械進行按圖搭建。時間為2個教學單元。

第四階段，模型控制的實現，課題組成員分工合作，對某一指定的模型進行接線，實現計算機編程控制，經調試完成規定的功能——讓學生自己拼裝的模型按自己設計的目標“動”起來。時間為2個教學單元。（第三、四階段合設3個學分）

第五階段，模型的創意，各小組在第三、四階段的基礎上的綜合化創新練習，是學生創造性思維的集中體現。時間為5個教學單元。（該階段設3個學分）

第六階段，為項目展示和評價階段，每組學生有明確而具體的成果展示，可以是實物表演，也可以是圖片或錄像展示。時間為3個教學單元。（該階段設1個學分）