第一篇：開展通用技術(shù)選修課簡易機器人制作的教學實踐與探索p

學校論文

開展通用技術(shù)選修課“簡易機器人制作”的

有效教學實踐與探究

安徽省阜陽第一中學 李亞東

[摘 要] 通過通用技術(shù)選修課”簡易機器人制作”的教學，激發(fā)了學生學習興趣、通過在“做中學”、“學中做”的教學方式，以及突出以學生是學習的主體，有效的學習必須建立在學習者自身的主觀能動上，這是學習或教學當中的一個最根本的問題。同時要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，在課堂上有效的時間內(nèi)培養(yǎng)了學生的動手能力、創(chuàng)新能力，如通過同學小組間的機器人的競賽，增強的學生的合作意識，培養(yǎng)了學生的團隊精神，以及對科技的興趣。對于全面提高學生的綜合素質(zhì)大有裨益，特別在技術(shù)素養(yǎng)方面。從而達到課堂的有效教學效果。

[關(guān)鍵詞] 激發(fā) 培養(yǎng) 做中學 學中做 合作

主體

有效教學

在加強學生素質(zhì)教育、培養(yǎng)學生學習興趣、動手能力、自我學習能力、創(chuàng)新能力以及與國際素質(zhì)教育接軌的背景下，以及最近幾年來，國內(nèi)省級的、國家級的，以及國際的FLL、VEX大賽，機器人各種競賽活動如火如荼的開展著，而我市這一塊才剛剛起步，我校在這一塊也開始了通用技術(shù)選修課簡易機器人制作的有效教學實踐與探索。

簡易機器人制作課程現(xiàn)今僅作為通用技術(shù)選修內(nèi)容，簡易機器人的制作本身有很強的實踐性、趣味性、開放性，結(jié)果的多樣性，學生感興趣的往往是最終制作出的各式各樣機器人作品。由于受限于機器人系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)體系，機器人本身涉及的知識較多，且對學生而言較難掌握，加之不同的學校設(shè)備器材采購有限，不可能滿足每一個學生動手操作實踐的需求。那么如何在課堂上進有有效、高效的教學，讓學生快速入門，并掌握大量的復(fù)雜的有很深的相關(guān)知識，是擺在我面前的一個難題。目前我校乃至我校教學這一塊尚處空白，怎么辦？就這一塊，我從開展通用技術(shù)選修課簡易機器人制作作為切入點，做了一些課堂的有效教學實踐與探究。

（注：從我校去年選拔優(yōu)秀學生首次參加全省的青少年機器人比賽，其中參賽的項目分別是簡易機器人的制作及機器人足球的競賽。并取得省四個二等獎、一個三等獎的較好成績，參加此項目的學生在創(chuàng)新意識和動手操作能力等多方面都有了很大的提高。這些都得益于有效、高效課堂學習的教學實踐。）

一、教學策略、教學思路方面

大賽中的簡易機器人制作和機器人類競賽比選修課本的教學內(nèi)容復(fù)雜，而且有很深的難度，超出學生的高中知識范圍。不僅僅以零件的組裝，電路的焊接，功能的調(diào)試三部分構(gòu)成，對于沒有任何電子制作基礎(chǔ)的學生而言，每一環(huán)節(jié)都會給他們造成了很大的困難。在有限的時間內(nèi)若學生不太容易做出成果，再加上要編程，很容易導(dǎo)致學生失去信心，因此筆者采取以下策略：

（1）小組合作學習，形成競爭機制，突出以學生為主體

簡易機器人的制作和機器人類競賽教學與其他學科最大不同之處在于不是也不能以講授為主，而是以實踐為主，是考察學生的綜合知識的掌握和運用能力，是學生綜合素質(zhì)的體現(xiàn)，是把知識轉(zhuǎn)化為能邊的過程。教師所扮演的角色是引導(dǎo)者、指導(dǎo)者、組織者、幫助者、合作者的作用，是師生共同參與的一次很有特色的有效教學活動。老師不能代替學生，越俎代庖，主要要培養(yǎng)學生的自主、獨主、創(chuàng)新的能力，要學生親歷親為才是最佳的方法和途徑。過多的講授，學生會被老師的思維牽制，不利于學生思維的自由發(fā)揮，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學生要逐漸學會團隊合作與分工的高效性和自我獨立思考，為每一位同學搭建自我展示的舞臺。通常四到六人為一組，要求同學搭配互補，這樣安排有個最大的好處：動手能力和發(fā)散思維的同學可以與細心的同學互補，在互補中共同進步。一個同學要擔任組長，組長要負責測試結(jié)果的記錄，并尋找成功和失敗的原因，把記錄與其他組進行交流和分析，優(yōu)化形體結(jié)構(gòu)、組裝流程、系統(tǒng)控制的基本原理及客觀和主觀存在的干擾因素。雖然比賽是有團體的也有個人獨立參與的，但是前期的合作是個人邁向成功重要的一步。每組為了能達到最優(yōu)效果，組內(nèi)形成了內(nèi)部的驅(qū)動力，從而在學生主動合作學習中有積極地情感體驗，從而也潛移默化地培養(yǎng)了學生的自主合作精神與意識，進而把課堂還給了學生，學生成為課堂的主人，而教師則成了引導(dǎo)者、指導(dǎo)者、組織者、幫助者、合作者。

（2）按部就班，循循善誘

比如，在機器人的制作教學內(nèi)容，分成三個方面。一是結(jié)構(gòu)零部件的組裝；二是軟件的編程；三是整機的調(diào)試。學生拿到手的材料全部都是散件，根據(jù)包裝的圖示，學生要進行組裝。機器人零件較多，組裝比較耗時，剛開始學生組裝好的平均時間是近一個小時，而且零件裝反的情況極為普遍，導(dǎo)致機身整體不協(xié)調(diào)。例如，不同部位的螺絲選取，上下肢方向的一致性等等。經(jīng)過不斷的熟悉和磨合，學生最后的組裝時間都能達到三十分鐘之內(nèi)。軟件的編程是整個活動流程中最為關(guān)鍵的部分，學生都沒有太的軟件編程的經(jīng)驗，我們就采用可視化VJC編程軟件來降低難度。逐步逐步的選擇操作動作對象與軟件的相互轉(zhuǎn)換。這種使抽象的C語言用可視化的操作的方法得到了推廣和應(yīng)用。

（3）自主探究、欲擒故縱，自我感悟、和教師的畫龍點睛的引導(dǎo)、指導(dǎo)

把課堂交給學生。對于學生提出的問題，我的回答大多都是：行不行，自己先試試，做一做就知道了。這樣可以培養(yǎng)學生的自主、獨立的思考意識，不能什么問題都來問老師，對老師有太強的依賴。當同學取得了一個個小小的進步成功后，就會瞬間產(chǎn)生了很大的成就感，再加上教師及時、恰當?shù)谋頁P激勵，這樣對于其他同學來說卻是一個不小的刺激，導(dǎo)致后面凡是遇到問題，同學們都是積極想象和思考，這種不甘落后的精神會感染了整支隊伍，對問題的主動探究起到了極大的促進作用。機器人的電子元件包含了聲音傳感器、紅外線傳感器、超聲波、藍牙傳感器等重要的傳感器，在學習時我沒有馬上告訴學生它們的功能，而是設(shè)定教學目標，讓學生不斷的摸索和嘗試，學生通用NTX等控制器及機器人運行時的各種數(shù)據(jù)的變化、對比，學生很快就能區(qū)分開來，而且印象特別深，使學生在“做中學”，在“學中做”，親歷親為，把學習的主動權(quán)及學習目標交給學生，教學效果特別顯著。

實際上，運用欲擒故縱的目的就是讓學生自主的課堂上，探究其中的奧妙，加強學生解決問題的能力，運用開放性思維和切身生活體驗來感悟把復(fù)雜的事情簡單化，相似的事情類比化，專業(yè)的事情簡單通俗化。如果教師直接給出的問題答案，并不是學生記憶最深刻的，只有學生自己動腦思考，親身探究，歸納和總結(jié)所得到的知識才是真正屬于自己的，這樣理解了的知識能可能轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新能力。從而有效地提高了教學效果。這樣可以讓自己的每一節(jié)課都成為有效的、高效的課堂。

二、有效教學的感悟

1、設(shè)定教學目標。教師必須使學生明白學習內(nèi)容有哪些，什么是必須理解的，學習究竟要達到什么目的。也就是說，要讓學生把他們將要克服什么困難弄清楚，并且把注意力都集中在克服這種困難上。同時積極給學生提供自我展現(xiàn)的舞臺，獲得體驗成功的樂趣以及在失敗中成長的財富。我校在2011年第一次代表阜陽市參加全省機器人比賽，取得二個全省二等獎，以及個人第三名的成績，使阜陽市在機器人項目上實現(xiàn)了零的突破。同時也為這幾個學生獲得參加中國科技大的自主招生的資格。2012年，第二次代表阜陽市參加全省機器人比賽，成績穩(wěn)定，并在其項目有所突破。獲得了二個省二等獎，一個省三等獎。

2、真正培養(yǎng)了學生科技創(chuàng)新能力，提高了學生的科學技術(shù)素養(yǎng)，提升了學生多學科綜合知識應(yīng)用能力，升華多元化處理問題的手段和思維方法，對其他學科的學習起到輔助和促進作用，從而實現(xiàn)了學生學習能力的遷移。機器人學科是個多學科的高度綜合學科，這就會使學生為了把某個項目做好，就會提升他對相關(guān)項目的學科的學習興趣。如：物理、化學、數(shù)學、外語等，從而從學生內(nèi)心深處激發(fā)他的學習興趣與動力。

盡管各學科之間的知識體系有很大的差別，但都有內(nèi)在的聯(lián)系，對于一項成果的產(chǎn)生要運用多學科的知識來解決?！昂喴讬C器人的制作及機器人相關(guān)的比賽”教學為學生提供了知識綜合應(yīng)用的平臺，實現(xiàn)知識的融會貫通。更重要的一點是，通用技術(shù)必修2中涉及的所有內(nèi)容都可以通過機器人制作體現(xiàn)出來，對后期課堂教學的深入奠定了良好的基礎(chǔ)。例如，機器人的搭建組裝涉及到結(jié)構(gòu)對整體的影響。有的學生在制作好之后發(fā)現(xiàn)機器人不走直線，喜歡往一個方向偏移，而且左右搖晃嚴重。這些問題反映了學生在組裝過程中，可能由于電池盒安裝的位置偏高，導(dǎo)致重心不穩(wěn)出現(xiàn)搖晃。左右搖擺說明零部件在用螺絲連接時，某一部分螺絲擰的過緊，前后擺動頻率不一致。這一系列存在的現(xiàn)象恰恰可以結(jié)合教材中談到的“影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素”來分析解決。再如機器人零件的安裝需要有明確的流程，某些流程中的時序允許環(huán)節(jié)顛倒，但有些必須要按照固定的順序進行。所以這樣可以使同學們對流程的認識更加清晰透徹，能夠很好的體會到合理的流程對生活和生產(chǎn)中的重要影響。

3、培養(yǎng)嚴謹?shù)膶W習態(tài)度，形成學生良好的觀察習慣以及耐心專注力

這些經(jīng)過機器人制作課堂教學的學生在觀察能力、耐心專注力方面都有了顯著的提高。敏銳的觀察能力、耐心專注力是每個人不可缺少的素質(zhì)，是人的非智力因素，對學生的學習起著很大的作用，這些都可以從后天的實踐中培養(yǎng)、提高。例如，在機器人制作時，大多數(shù)學生都注意力非常集中，對機器人的運行，進行仔細觀察。不斷地嘗試，看看設(shè)置傳感器的靈敏度不夠夠；觀察電機的轉(zhuǎn)速是否一致，是否是導(dǎo)致輪子的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)偏差使傳感器失效；是否是電池的電量不足，傳感器達不到太快的傳感信號等等。學生們得到的是都是他們經(jīng)過大量的實踐、觀察、歸納的結(jié)果，通過不斷的嘗試，不斷的調(diào)整和修正，最終機器人按照目標完成預(yù)定任務(wù)。在這一過程中使學生的意志在實踐中得到鍛煉，耐心專注力得到了提高，心態(tài)得到了磨礪。記得在去年的比賽結(jié)束后，獲獎的學生對我說：老師，雖然這次比賽我的成績不理想，但我學到了很多，通過這次比賽我看到了自身的不足，尤其是我急躁的性格是我的致命傷，雖然理科是我的強項，但每次都拿不到高分，很多不該錯的就是由于馬虎導(dǎo)致自己的成績沒有整體的提高。雖然這次又沒拿到好成績，但我一定會認識到自己的不足，努力的改正。聽到這番話，我由衷的感慨：如果這項活動能夠持續(xù)的開展，這種有效教學模式會使更多的學生，提高自我認知，這對以后的學習乃至人生都有重要的意義。

4、幫助學生挖掘自我潛能，培養(yǎng)學生的合作意識和團隊精神，樹立正確的技術(shù)觀，價值觀，世界觀，合理規(guī)劃未來

不同的學生都有自己的不同的特長，如果教師能夠有效的開發(fā)學生的這些潛在的能量，深入廣范的挖掘，把課堂還給學生，進有高效的課堂教學與有效的課外輔導(dǎo)，學生真的可以創(chuàng)造出一些不可思議的作品。從這一部分的教學中，學習可以發(fā)現(xiàn)自己的興趣在哪里，對其今后的人生規(guī)劃發(fā)展奠定了穩(wěn)健的基石，使學生明確人生的長期奮斗目標與短期的奮斗目標，由盲從走向獨立，由平淡走向激昂，由理想走向成功，對其一生都會產(chǎn)生深遠的廣泛的積極影響。

參考文獻：

[1] 樂 高《NTX編程指南》 [2] 樂 高《簡易機器人搭建》

第二篇：簡易機器人制作的有效教學實踐與探索p3300字

學校論文

開展通用技術(shù)選修課“簡易機器人制作”的

有效教學實踐與探究

安徽省阜陽第一中學 李亞東

[摘 要] 通過通用技術(shù)選修課”簡易機器人制作”的教學，激發(fā)了學生學習興趣、通過在“做中學”、“學中做”的教學方式，以及突出以學生是學習的主體，有效的學習必須建立在學習者自身的主觀能動上，這是學習或教學當中的一個最根本的問題。同時要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，在課堂上有效的時間內(nèi)培養(yǎng)了學生的動手能力、創(chuàng)新能力。通過同學小組間的機器人的競賽，增強了學生的合作意識，培養(yǎng)了學生的團隊精神，以及對科技的興趣。對于全面提高學生的綜合素質(zhì)大有裨益，特別在技術(shù)素養(yǎng)方面。從而達到課堂的有效教學效果。

[關(guān)鍵詞] 激發(fā) 培養(yǎng) 做中學 學中做 合作

主體

有效教學

在加強學生素質(zhì)教育、培養(yǎng)學生學習興趣、動手能力、自我學習能力、創(chuàng)新能力以及與國際素質(zhì)教育接軌的背景下，機器人有關(guān)教學走入了中學。而我校在也開始了通用技術(shù)選修課“簡易機器人制作”的有效教學實踐與探索。

簡易機器人制作課程現(xiàn)今僅作為通用技術(shù)選修內(nèi)容，本身有很強的實踐性、趣味性、開放性，結(jié)果的多樣性，學生感興趣的往往是最終制作出的各式各樣機器人作品。由于受限于機器人系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)體系，機器人本身涉及的知識較多，且對中學生而言較難掌握，加之不同的學校設(shè)備器材采購有限，不可能滿足每一個學生動手操作實踐的需求。那么如何在課堂上進有有效、高效的教學，讓學生快速入門，并掌握大量的復(fù)雜的很深的相關(guān)知識，是擺在我面前的一個難題。目前，我從開展通用技術(shù)選修課“簡易機器人制作”作為切入點，做了一些教學實踐與探究。

一、教學策略、教學思路方面

簡易機器人制作的教學內(nèi)容復(fù)雜，而且有一定的難度，超出高中學生的知識范圍。其制作不僅僅以零件的組裝，電路的焊接，功能的調(diào)試三部分構(gòu)成，對于沒有任何電子制作基礎(chǔ)的學生而言，每一環(huán)節(jié)都會給他們造成了很大的困難。在有限的時間內(nèi)若學生不太容易做出成果，再加上要編程，很容易導(dǎo)致學生失去信心，因此筆者采取以下策略：

（1）小組合作學習，形成競爭機制，突出以學生為主體

簡易機器人的制作教學與其他學科最大不同之處在于不是也不能以講授為主，而是以實踐為主，是考察學生的綜合知識的掌握和運用能力，是學生綜合素質(zhì)的體現(xiàn)，是把知識轉(zhuǎn)化為能力的過程。教師所扮演的角色是引導(dǎo)者、指導(dǎo)者、組織者、幫助者、合作者，是師生共同參與的一次很有特色的有效教學活動。老師不能代替學生，越俎代庖，主要要培養(yǎng)學生的自主、獨主、創(chuàng)新的能力，要學生親歷親為才是最佳的方法和途徑。過多的講授，學生會被老師的思維牽制，不利于學生思維的自由發(fā)揮，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學生要逐漸學會團隊合作與分工的高效性和自我獨立思考，為每一位同學搭建自我展示的舞臺。通常四到六人為一組，要求同學搭配互補，這樣安排有個最大的好處：動手能力和發(fā)散思維的同學可以與細心的同學互補，在互補中共同進步。一個同學要擔任組長，組長要負責測試結(jié)果的記錄，并尋找成功和失敗的原因，把記錄與其他組進行交流和分析，優(yōu)化形體結(jié)構(gòu)、組裝流程、系統(tǒng)控制的基本原理及客觀和主觀存在的干擾因素。每組為了能達到最優(yōu)效果，組內(nèi)形成了內(nèi)部的驅(qū)動力，從而在學生主動合作學習中有積極地情感體驗，從而也潛移默化地培養(yǎng)了學生的自主合作精神與意識，進而把課堂還給了學生，學生成為課堂的主人，而教師則成了引導(dǎo)者、指導(dǎo)者、組織者、幫助者、合作者。

（2）按部就班，循循善誘

比如，在機器人的制作教學內(nèi)容，分成三個方面。一是結(jié)構(gòu)零部件的組裝；二是軟件的編程；三是整機的調(diào)試。學生拿到手的材料全部都是散件，根據(jù)包裝的圖示，學生要進行組裝。機器人零件較多，組裝比較耗時，剛開始學生組裝好的平均時間是近一個小時，而且零件裝反的情況極為普遍，導(dǎo)致機身整體不協(xié)調(diào)。例如，不同部位的螺絲選取，上下肢方向的一致性等等。經(jīng)過不斷的熟悉和磨合，學生最后的組裝時間都能達到三十分鐘之內(nèi)。軟件的編程是整個活動流程中最為關(guān)鍵的部分，學生都沒有太的軟件編程的經(jīng)驗，我們就采用可視化VJC編程軟件來降低難度。逐步逐步的選擇操作動作對象與軟件的相互轉(zhuǎn)換。這種使抽象的C語言用可視化的操作的方法得到了推廣和應(yīng)用。（3）自主探究、欲擒故縱，自我感悟、和教師的畫龍點睛的引導(dǎo)、指導(dǎo)

把課堂交給學生。對于學生提出的問題，我的回答大多都是：行不行，自己先試試，做一做就知道了。這樣可以培養(yǎng)學生的自主、獨立的思考意識，不能什么問題都來問老師，對老師有太強的依賴。當同學取得了一個個小小的進步成功后，就會瞬間產(chǎn)生了很大的成就感，再加上教師及時、恰當?shù)谋頁P激勵，這樣對于其他同學來說卻是一個不小的刺激，導(dǎo)致后面凡是遇到問題，同學們都是積極想象和思考，這種不甘落后的精神會感染了整支隊伍，對問題的主動探究起到了極大的促進作用。機器人的電子元件包含了聲音傳感器、紅外線傳感器、超聲波、藍牙傳感器等重要的傳感器，在學習時我沒有馬上告訴學生它們的功能，而是設(shè)定教學目標，讓學生不斷的摸索和嘗試，學生通用NTX等控制器及機器人運行時的各種數(shù)據(jù)的變化、對比，學生很快就能區(qū)分開來，而且印象特別深，使學生在“做中學”，在“學中做”，親歷親為，把學習的主動權(quán)及學習目標交給學生，教學效果特別顯著。

實際上，運用欲擒故縱的目的就是讓學生自主的課堂上，探究其中的奧妙，加強學生解決問題的能力，運用開放性思維和切身生活體驗來感悟把復(fù)雜的事情簡單化，相似的事情類比化，專業(yè)的事情簡單通俗化。如果教師直接給出的問題答案，并不是學生記憶最深刻的，只有學生自己動腦思考，親身探究，歸納和總結(jié)所得到的知識才是真正屬于自己的，這樣理解了的知識能可能轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新能力。從而有效地提高了教學效果。這樣可以讓自己的每一節(jié)課都成為有效的、高效的課堂。

二、有效教學的感悟與反思

1、設(shè)定教學目標。教師必須使學生明白學習內(nèi)容有哪些，什么是必須理解的，學習究竟要達到什么目的。

2、通過機器人制作的教學，使學生真正培養(yǎng)了學生科技創(chuàng)新能力，提高了學生的科學技術(shù)素養(yǎng)，提升了學生多學科綜合知識應(yīng)用能力，升華多元化處理問題的手段和思維方法，對其他學科的學習起到輔助和促進作用，從而實現(xiàn)了學生學習能力的遷移。機器人學科是個多學科的高度綜合學科，這就會使學生為了把某個項目做好，就會提升他對相關(guān)項目的學科的學習興趣。如：數(shù)理化、外語等，從而從學生內(nèi)心深處激發(fā)他的學習興趣與動力。

3、培養(yǎng)嚴謹?shù)膶W習態(tài)度，形成學生良好的觀察習慣以及耐心專注力 例如，在機器人制作時，大多數(shù)學生都非常集中注意力，對機器人的運行，進行仔細觀察。不斷地嘗試，看看設(shè)置傳感器的靈敏度不夠夠；觀察電機的轉(zhuǎn)速是否一致，是否是導(dǎo)致輪子的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)偏差使傳感器失效；是否是電池的電量不足，傳感器達不到太快的傳感信號等等。學生們得到的是都是他們經(jīng)過大量的實踐、觀察、歸納的結(jié)果，通過不斷的嘗試，不斷的調(diào)整和修正，最終機器人按照目標完成預(yù)定任務(wù)。在這一過程中使學生的意志在實踐中得到鍛煉，觀察能力、耐心專注力得到了提高，心態(tài)得到了磨礪。記得有個學生對我說：“老師，從機器人選修課中，我學到了很多，我看到了自身的不足，尤其是我急躁的性格是我的致命傷。雖然理科是我的強項，但每次都拿不到高分，很多不該錯的就是由于馬虎導(dǎo)致自己的成績沒有整體的提高。但我一定努力的改正自己的不足?！甭牭竭@番話，我由衷的感慨：如果這項活動能夠持續(xù)的開展，這種有效教學模式會使更多的學生，提高自我認知，這對以后的學習乃至人生都有重要的意義。

4、幫助學生挖掘自我潛能，培養(yǎng)學生的合作意識和團隊精神，樹立正確的技術(shù)觀，價值觀，世界觀，合理規(guī)劃未來

不同的學生都有自己的不同的特長，如果教師能夠有效的開發(fā)學生的這些潛在的能量，深入廣范的挖掘，把課堂還給學生，進有高效的課堂教學與有效的課外輔導(dǎo)，學生真的可以創(chuàng)造出一些不可思議的作品。從這一部分的教學中，學生可以發(fā)現(xiàn)自己的興趣在哪里，對其今后的人生規(guī)劃發(fā)展奠定了穩(wěn)健的基石，使學生明確人生的長期奮斗目標與短期的奮斗目標，由盲從走向獨立，由平淡走向激昂，由理想走向成功，對其一生都會產(chǎn)生深遠的廣泛的積極影響。

參考文獻：

[1] 樂 高《NTX編程指南》 [2] 樂 高《簡易機器人搭建》

第三篇：通用技術(shù)之簡易機器人制作

《通用技術(shù)之簡易機器人制作》

課程簡介

本階段課程是能力風暴C系列課程體系中適用于普通高中通用技術(shù)選修課《簡易機器人制作》的配套實驗活動書。本書按照《簡易機器人制作》教材章節(jié)分布，分成單片機機器控制程序、單片機與傳動機械、單片機與控制電路、簡易機器人的設(shè)計與制作四大單元開展該選修課程的教學，其中針對每個單元下每一小節(jié)的課程內(nèi)容設(shè)計出典型的教學活動項目，并以任務(wù)為主線，由易到難螺旋式地向?qū)W生呈現(xiàn)知識點、培養(yǎng)解決實際問題的能力。課程依據(jù)

《技術(shù)課程標準（實驗）》、蘇教版《簡易機器人制作》。課程案例

? 教學活動指南

第四篇：簡易機器人教學實踐

簡易機器人教學實踐

四川綿陽中學 陽春

【內(nèi)容摘要】

機器人教育在國外已普遍開展，在“世界機器人王國”的日本，除了每所大學都有高水平的機器人研究和教學內(nèi)容，每年定期舉行各種不同層次的機器人設(shè)計和制作大賽外,日本機器人教育是從娃娃抓起。為了趕超世界教育先進水平，近年來我國也大力加強了機器人教育?！娟P(guān)鍵詞】機器人教育 自主探究 創(chuàng)新

比爾·蓋茨曾預(yù)言“機器人即將重復(fù)個人電腦崛起的道路。點燃機器人普及的“導(dǎo)火索”，這場革命必將與個人電腦一樣，徹底改變這個時代的生活方式?！?/p>

機器人教育在國外已普遍開展，在“世界機器人王國”的日本，除了每所大學都有高水平的機器人研究和教學內(nèi)容，每年定期舉行各種不同層次的機器人設(shè)計和制作大賽外,日本機器人教育是從娃娃抓起。為了趕超世界教育先進水平，近年來我國也大力加強了機器人教育。教育部于2003年調(diào)整信息技術(shù)課程設(shè)置內(nèi)容，增添了信息技術(shù)教育中的人工智能與機器人課程，機器人教育已越來越受到重視。

? 主要結(jié)論與觀點

機器人教育集趣味性、實踐性、綜合性、科學性、探究性為一體，深受廣大青少年學生的喜愛，它集計算機、聲、光、電等多種技術(shù)，可以讓學生全面接觸傳感器、計算機軟硬件、人工智能、自動控制、電子技術(shù)和機械工程等多個學科高新科技知識。智能機器人教學進入課堂可培養(yǎng)青少年學生綜合素質(zhì)。

我校的機器人教學還處于探索階段，在校本課程中我們開設(shè)了兩個與機器人有關(guān)興趣活動。一個是采用簡易機器人為器材，引導(dǎo)學生入門，培養(yǎng)學生愛好的興趣課，另一個就是采用專業(yè)樂高積木的機器人競賽班。從單純的為了競賽的獲獎，提高學校聲譽為目的，到提高了學生的綜合素質(zhì)為目的，從發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象、探索證實到全面展開研究，到初步成果的體現(xiàn)，證實了中學智能機器人教學實踐活動能有效提高了學生的綜合素質(zhì)。探索出了一條全面提升全體學生綜合素質(zhì)的新路子。

二、探索過程

國外機器人教學實驗證明，機器人競賽不僅活動主題有趣，更重要的是其問題解決方案是開放性的，學生可以用不同的方法達到同一個目標，因而智能機器人活動能激發(fā)學生充分發(fā)揮想象力、創(chuàng)造力，有利于培養(yǎng)學生的開放性思維。

我校早在03年初，就開始參加了四川省機器人競賽。建立了機器人活動室，成立機器人實驗小組進行了機器人足球、機器人滅火、機器人創(chuàng)意、FLL工程賽等多個機器人實驗活動，幾年來，取得了相當優(yōu)異的成績，在2011年4月，更是代表中國參加了在美國舉行的FLL機器人世界錦標賽，并獲得了金牌。但是機器人競賽在大多數(shù)同學的眼中還是非常神秘與高端的。為了讓更多學生體驗、感悟和實踐，學校從10年開始的校本教材的第二課堂中，就開設(shè)了機器人興趣課。由于是針對大多數(shù)同學的課程，所以我們采用的是國內(nèi)一家公司的簡易機器人器材，相比樂高，使用起來是有許多不便，但這也影響不了學生的興趣。老師邊學邊教和同學們一同學習機器人的程序設(shè)計，一同探究改裝機器人，一同研究比賽方案，許多時候都是學生編出了更好的程序、首先發(fā)現(xiàn)一些傳感器的特性、想出更好的機器人改裝方案。兩年多來，我校結(jié)合自己的實際，制訂了完備的活動計劃和實施方案：興趣課每周有固定兩節(jié)課活動時間以及節(jié)假日部分時間，更是修建和裝備了多個機器人活動室。在活動過程中輔導(dǎo)教師盡量避免詳細的講解，只是提出每次活動具體的任務(wù)和要求，讓學生自己設(shè)法解決，只是在涉及到安全等重要方面時教師才重點講解和親自操作。因為參加機器人實驗的學生都是自主報名參加，對機器人實驗具有濃厚的興趣，積極性較高，通過機器人課外活動同學們普遍可以獲得如下感受：

1．自己制作的機器人能夠按照設(shè)計要求完成動作時的喜悅。

2．從策劃，設(shè)計到制作，測試等一系列的開發(fā)過程均由自己親手完成的成就感。3．體驗參加機器人競賽時的緊張與激動的心情。

4．可以向具有無限開發(fā)潛力的機器人領(lǐng)域進行永無止境的挑戰(zhàn)。

三、通過課題的研究我們得到以下成果：

1、智能機器人教學活動有助于培養(yǎng)學生自主探究學習習慣

一個完整、能夠完成任務(wù)的機器人，往往要用光、聲、電、機械等各種器件，機器人因涉及多門類、多學科的知識和原理，通過教學可以拓展學生各學科的專業(yè)知識，又可將各學科的知識橫向聯(lián)系起來，對各學科所學知識起到鞏固作用。首先，機器人教學實踐活動中，學生按照圖形要求或設(shè)想將幾十種、甚至上百種零配件搭建成一個完整的能執(zhí)行任務(wù)的機器人，每一個搭建步驟都必須自己或小組協(xié)同完成，這大大提高了學生應(yīng)用各種工具的技巧和靈活的動手能力、空間想像能力。其次，在搭建前要構(gòu)思巧妙完成的方式、方法和途徑，對可行性要進行分析，得出最佳方案。最后，編寫智能機器人執(zhí)行任務(wù)的程序。學生要將任務(wù)分解成許多的小任務(wù)按步驟實施，即要編寫出許多的小程序然后將機器放到場地中調(diào)試。此時要認真、仔細觀察行走路線和機器人各部件的工作狀態(tài)，然后根據(jù)完成任務(wù)和執(zhí)行情況進行分析，對程序和部件進行更改，如此反復(fù)，直到能理想完成任務(wù)。在這一過程中，學生的觀察能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力都得到了培養(yǎng)。

2、通過“合作學習”培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

合作學習是指教學過程中進行小組合作探究的一種學習形式。通過討論、交流等形式，加深每個學生對所學知識的理解。使學生始終有一種參與感，從被動接受轉(zhuǎn)為主動探索。它既能調(diào)動學生學習的積極性，又能充分發(fā)揮學生之間協(xié)調(diào)互補的作用。因此，通過合作學習培養(yǎng)學生合作、自主、創(chuàng)新的精神，是整個合作學習的主要目標。

合作學習有利于發(fā)揮特長，發(fā)展個性，并使每位學生都能在集體中發(fā)揮自己的聰明才智。合作學習的形式有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。根據(jù)中學生好勝心強的特點，積極培養(yǎng)勇于思考，勇于探索，勇于創(chuàng)新的人才。我們應(yīng)更深入研究運用這種方法，有意識地培養(yǎng)學生成為適應(yīng)社會發(fā)展的高素質(zhì)的“創(chuàng)新型”人才。以“小組合作學習”為途徑，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維及創(chuàng)新人格有著重要的作用。

3、通過機器人實驗活動培養(yǎng)學生對多門學科知識的整合能力，普及機器人教育有助于提高學生的綜合素質(zhì)

機器人的世界是豐富多彩，奧妙無窮的，在活動中，學生既動手又動腦，這種“做中學，學中做”的形式學生很喜歡，以此為契機，我們充分挖掘機器人與其他各學科的相關(guān)性，激發(fā)學生學習科學知識的強烈欲望，引導(dǎo)學生主動走進課本。機器人實驗融合了數(shù)學、物理、化學、生物、信息技術(shù)等多門學科的知識，同時非常適合設(shè)計各種活動項目，這樣正好彌補平時教學過程中學生主動應(yīng)用知識情景比較少的不足。所以在設(shè)計活動項目的過程中，有意識的設(shè)計一些與科學學科相關(guān)的內(nèi)容，特別是物理化學方面，比如杠桿、齒輪配比、輪子和輪軸、梁、摩檫力、重心等。我感覺在智能機器人與其他學科整合的教學領(lǐng)域中還大有潛力可挖，希望能以此作為一種全新的教學平臺，發(fā)揮出越來越重要的作用。

第五篇：通用技術(shù)教學的探索與實踐

通用技術(shù)教學的探索與實踐

通用技術(shù)課程的開設(shè)，以提高學生的技術(shù)素養(yǎng)為主旨，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力為目標。它是一門新興的課程，實踐性強，很多東西要求學生自己動手、動腦做一回，要想真正上好這門課，教師必須打破以前的教學模式，改變我們的教學方法和思路，在此，提出自己的幾點不成熟的觀點，僅供參考。

首先，深入鉆研教材，適當增加教材的彈性。在教學過程中創(chuàng)造性的處理教材，對教材內(nèi)容進行適當?shù)闹v授，挖掘教材的深度和廣度，從實際生活中尋找貼近學生實際，充滿生活情趣，且技術(shù)含量較高的典型案例，使學生在聽課的過程中產(chǎn)生耳目一新的感覺，激起他們的學習興趣，如我們在設(shè)計《控制與設(shè)計》的教學時，引入學生宿舍樓道的聲控燈案例：如果白天有聲音，燈同樣會亮，這樣浪費電力，但是我們可以運用其他學科的知識將裝置加以改進，達到白天有聲音燈也不亮的目的，以此來激發(fā)學生學習這部分知識的欲望。當學生比較困惑的時候，教師適當?shù)募右蕴崾荆何锢砩衔覀儗W過了光電效應(yīng)、光敏電阻、傳感器等知識，引導(dǎo)他們積極思考，很多同學設(shè)計出了聲光共控燈，滿足了要求。

在講《結(jié)構(gòu)是怎樣受力》這一節(jié)時，引導(dǎo)學生發(fā)現(xiàn)通用技術(shù)與物理對受力分析的不同之處，在物理上通常將物體視為質(zhì)點，研究的是物體受到的外力，而通用技術(shù)研究的是構(gòu)件的內(nèi)力；二者研究的方向也不同，物理討論的是力引起的狀態(tài)變化，而通用技術(shù)強調(diào)的是結(jié)構(gòu)如何去承受力和抵抗變形。

對教材中的“問題思考”、“討論交流”、“技術(shù)試驗”、“技術(shù)實習”等欄目深入研究，挖掘技術(shù)內(nèi)涵。為了使學生更好的掌握技術(shù)，我們對這些欄目加以拓展，如在做完“拉伸試驗”后，我們設(shè)計了一個小型的比賽：將全班學生分成8個小組，每小組提供八張A4紙，不限定紙的組合方式，可以膠水粘貼、搓成紙繩、麻花編織、卷成圓筒等方式作成吊繩，以提起重物的多少來決定勝負，比賽場面極其熱烈。這樣學生在弄懂科學原理和操作方法的前提下，動手做、做中學、學中做，增加他們實踐的機會，給學生搭建創(chuàng)新的平臺，提高把握和運用技術(shù)的能力，學生的技術(shù)素養(yǎng)得到了提高,創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維得到了培養(yǎng)。

其次，要注重技術(shù)思想和方法的學習指導(dǎo)

教師教學中要重視技術(shù)思想和方法學習的指導(dǎo)，要讓學生正確認識學習技術(shù)思想和方法的重要意義，讓學生在實踐中領(lǐng)悟技術(shù)思想和方法。

《技術(shù)與設(shè)計2》中系統(tǒng)的思想與方法、流程的思想與方法、結(jié)構(gòu)的思想與方法等,這些思想與方法對學生技術(shù)素養(yǎng)的提高和能力的發(fā)展具有重要的作用。此外，技術(shù)的思想與方法的指導(dǎo)需要教師教學觀念和方法的轉(zhuǎn)變，即教師要由重“教”向重學生“學”轉(zhuǎn)變。這樣學生才會學習得主動。

技術(shù)思想和方法是能從宏觀的理論層面上提供了解決技術(shù)問題的思路和處理技術(shù)問題的方法,有利于綜合運用所學到的知識和技能解決實際的問題,有利于學生創(chuàng)新思維發(fā)展, 有利于提高理論應(yīng)用于實踐的能力,從而實現(xiàn)對共通能力的發(fā)展。例如我們在講系統(tǒng)的基本特性這一節(jié)時，課本是以洗衣機系統(tǒng)和龍舟賽廷系統(tǒng)這兩個例子來說明系統(tǒng)具有整體性、相關(guān)性、目的性和環(huán)境適應(yīng)性這四個基本特性的，為了讓學生對系統(tǒng)的整體性和相關(guān)性有更深刻地認識，在據(jù)賽艇系統(tǒng)取勝的決定因素是靠團隊精神和團隊技術(shù)狀態(tài)的發(fā)揮時，我巧妙地將龍舟賽與學校組織的考試聯(lián)系起來，將班級之間的競爭看成是賽艇之間的競爭，引導(dǎo)學生思考決定一個班級成績好壞的因素是什么，是一個好的班主任還是一群出類拔萃的任課教師，還是其他的因素決定的，經(jīng)過一段時間的討論，學生們得出這樣的結(jié)論：學生才是這場比賽起決定作用的因素，只有他們整體力量的發(fā)揮才能使得班級的成績名列前茅，這個時候我又問：“這體現(xiàn)了扳機這個系統(tǒng)得哪種特性？”學生們齊聲回答“整體性”。同樣在講相關(guān)性時，我讓學生自己用相關(guān)性解釋同學之間的關(guān)系，很多學生可以想到同學之間是相互影響的，并且還舉了很多的例子。通過這樣的對比引申，學生們很快就學會了利用系統(tǒng)的觀點去分析問題、解決問題的方法葉結(jié)出了學生對于系統(tǒng)這個詞的神秘和遙不可及的看法。

此外，要求教師注重信息技術(shù)在教學中的使用.信息技術(shù)引人通用技術(shù)課程的教學之中,可以降低學習技術(shù)的難度，提高學習的效率。這既是教師教學的一種先進的思想和方法，也是學生要學習到的先進的思想和方法。在講《技術(shù)與設(shè)計2》中的《初識結(jié)構(gòu)》一節(jié)時，我們利用多媒體將多種風格的建筑放給學生看，讓學生運用所學的知識分析這些建筑分別屬于那種結(jié)構(gòu)類型，即開闊了學生的視野，又加深了學生對結(jié)構(gòu)的集中分類的理解。又如在講設(shè)計的創(chuàng)新性原則時，我們利用多媒體投影儀播放了有關(guān)的影像紀錄，讓學生很直觀地了解各個時代的自行車是什么樣子，其中的發(fā)展變化一目了然，且記憶深刻。另外信息技術(shù)的引入，也讓部分愛上網(wǎng)的學生在上網(wǎng)時不再單純的玩游戲，而是學著利用網(wǎng)絡(luò)進行學習，拓寬自己的知識面，如在講結(jié)構(gòu)一節(jié)時，我們鼓勵學生自己上網(wǎng)查有關(guān)橋梁的分類等知識，很多學生完成得很好，讓學生學到了在課本上學不到的知識，也從另一方面激發(fā)了學生學習的積極性。從根本改變了通用技術(shù)教學的呈現(xiàn)方式、教學方法和師生互動方式,為學生的學習和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境。

最后，要注重學生對技術(shù)過程的親身體驗過程

教學中,學生要親歷產(chǎn)生需求、構(gòu)思方案、表達交流、制作試驗、評價分析、優(yōu)化綜合等組成的一系列技術(shù)過程。

在通用技術(shù)教學中，我們特別注重學生的參與。教材中有很多技術(shù)實習等等許多要求學生自己動手、動腦來完成。如在講完《結(jié)構(gòu)與設(shè)計》一章后，我們讓學生利用身邊的材料設(shè)計、制作橋梁模型，同學們踴躍參加，最后的作品超乎我們的想象，有拱形的、有斜拉式的、有懸索式的、有鋼架式的，用的材料也是多種多樣，有用木材的、有用金屬的，還有的用易拉罐、礦泉水瓶來搭建的。

在講完照片沖印這一部分后，我們鼓勵學生利用在家休假的時間，親自動手做一下這一流程，并要求寫出自己的試驗情況報告。返校后，很多學生寫出了自己在沖印過程中發(fā)現(xiàn)的一些小問題，比如，顯影時間的長短會帶來什么問題、怎樣操作可以事顯影更快、更好等等，很多在上課的時候沒有提到的問題，被他們發(fā)現(xiàn)了，并且有好多都給出了很不錯的解決辦法。經(jīng)過多次的動手與動腦的過程,學生產(chǎn)生了多樣化的思維,提出了許多有創(chuàng)意的設(shè)計方案,在這過程中,學生保持了對技術(shù)問題的強烈興趣,為學生展示創(chuàng)造力提供廣闊的舞臺。通過這樣的活動讓學生更深刻的體會到了親身體驗的重要性，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

以上即是我們對技術(shù)教學的幾點感想，總的來說，通用技術(shù)教師在教學中不僅要遵循一般的教學規(guī)律,而且要結(jié)合技術(shù)教學的實際和學生學習技術(shù)的具體情況進行突破和創(chuàng)新。通用技術(shù)的教學進一步完善需要教師的不斷實踐、探索，只有不斷的實踐，才能將通用技術(shù)課程的理念發(fā)揮到極致，更好地完成教學任務(wù)，為國家培養(yǎng)新一代富有創(chuàng)造精神的人才做出自己的貢獻。