第一篇：樂高機(jī)器人課程

樂高機(jī)器人課程

Lego Mindstorms（樂高機(jī)器人）是集合了可編程Lego磚塊、電動(dòng)馬達(dá)、傳感器、Lego Technic部分（齒輪、輪軸、橫梁）的統(tǒng)稱。Mindstorms起源于益智玩具中可編程傳感器模具（programmable sensor blocks）。第一個(gè)Lego Mindstorms的零售版本在1998年上市，當(dāng)時(shí)叫做Robotics Invention System(RIS)。最近的版本是2006年上市的Lego Mindstorms NXT。

樂高機(jī)器人套件的核心是一個(gè)稱為RCX或NXT的可程序化積木。它具有六個(gè)輸出輸入口：三個(gè)用來連接感應(yīng)器等輸入設(shè)備，另外三個(gè)用于連結(jié)馬達(dá)等輸出設(shè)備。樂高機(jī)器人套件最吸引人之處，就像傳統(tǒng)的樂高積木一樣，玩家可以自由發(fā)揮創(chuàng)意，拼湊各種模型，而且可以讓它真的動(dòng)起來。

機(jī)器人是一門涉及機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、工程學(xué)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、人工智能等方面的綜合性學(xué)科，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng)為宗旨，以綜合規(guī)劃、設(shè)計(jì)制作、調(diào)試應(yīng)用為主要學(xué)習(xí)特征的實(shí)踐性課程。在拓寬學(xué)生的知識面，促進(jìn)學(xué)生全面而富有個(gè)性的發(fā)展上起著不可替代的作用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是人工智能與機(jī)器人的結(jié)合，機(jī)器人不再局限于工業(yè)應(yīng)用和研究所內(nèi)，它已經(jīng)進(jìn)入教育領(lǐng)域。國內(nèi)外教育專家指出，利用機(jī)器人來開展實(shí)踐學(xué)習(xí)，不僅有利于學(xué)生理解科學(xué)、工程學(xué)和技術(shù)等領(lǐng)域的抽象概念，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。機(jī)器人教育在基礎(chǔ)教育越來越受到人們的關(guān)注。

我國自2001年舉辦首屆全國青少年機(jī)器人競賽以來，在競賽的帶動(dòng)與促進(jìn)下，全國各地展開了校本課程、課外科技小組、選修課等豐富多彩的機(jī)器人教育活動(dòng)。近年來，由于對機(jī)器人教育認(rèn)識上的不足，機(jī)器人競賽活動(dòng)目標(biāo)不明確等原因，我國機(jī)器人教育的發(fā)展受到一定程度的制約。

在課程改革的背景下，樂高從全國基礎(chǔ)教育發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，構(gòu)建科學(xué)、合理、切實(shí)可行的中小學(xué)樂高機(jī)器人教程體系，規(guī)范機(jī)器人教育，對我國今后機(jī)器人教育的蓬勃發(fā)展起著非常重要的作用，勢在必行。

科學(xué)和技術(shù)素養(yǎng)是當(dāng)今社會每個(gè)公民必備的基本素養(yǎng)。樂高機(jī)器人課程在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)與技術(shù)素養(yǎng)方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢，機(jī)器人教育作為一門基礎(chǔ)課程，要面向全體學(xué)生。

樂高機(jī)器人課程要為學(xué)生營造動(dòng)手動(dòng)腦、進(jìn)行設(shè)計(jì)活動(dòng)的環(huán)境，提供必要的設(shè)備和工具，倡導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)、勇于探索的學(xué)習(xí)精神，組織學(xué)生進(jìn)行探索式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生充分動(dòng)手實(shí)踐，積極合作，主動(dòng)探究。

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第二篇：樂高機(jī)器人課程學(xué)什么？

樂高機(jī)器人課程學(xué)什么？

樂高機(jī)器人課程是一種非常受小朋友歡迎的課程，通過一系列的搭建活動(dòng)，孩子們不僅體驗(yàn)到機(jī)器人的樂趣，還能學(xué)會不少知識。在課堂上，孩子將學(xué)習(xí)使用杠桿、齒輪、電機(jī)和紅外線等多種傳感器，學(xué)習(xí)編程中的各種模塊和編程邏輯等。通過學(xué)習(xí)，能充分激發(fā)孩子的想象力，提升創(chuàng)新天賦，全面提升孩子的邏輯思維、溝通合作、解決問題等能力，挖掘孩子領(lǐng)導(dǎo)眾人的潛力。

在接觸機(jī)器人伊始，孩子們首先要學(xué)的，是熟悉樂高各部件組件并了解其作用，以及一些基本的拼搭規(guī)則。老師在孩子們熟練掌握這一點(diǎn)后，可以鼓勵(lì)孩子們在搭建過程中發(fā)揮想象、融入個(gè)人創(chuàng)造的元素，而不拘泥于圖紙或是現(xiàn)有的范例。在這一過程，鍛煉的是孩子的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

如果說樂高組件是構(gòu)成了機(jī)器人的骨架形態(tài)，那么各個(gè)傳感器則為機(jī)器人的重要器官。在學(xué)會了如何構(gòu)建機(jī)器人的形以后，孩子們需要進(jìn)行對傳感器的種類、作用以及安裝、連接方式的學(xué)習(xí)。這一步的完成，使機(jī)器人有了可以行動(dòng)的可能。這一學(xué)習(xí)過程涉及跨學(xué)科知識的學(xué)習(xí)與融會貫通。

最后的編程是賦予機(jī)器人大腦的過程，只有完成了這一步，機(jī)器人才有可能真正動(dòng)起來，通過編程，讓原本不會動(dòng)的機(jī)器人鮮活起來，能走、能轉(zhuǎn)向、能完成指定的任務(wù)。所以，最后的編程，是樂高機(jī)器人擁有經(jīng)久不衰的魅力的原因之一，也是最鍛煉孩子的一部分。編程會鍛煉孩子逐步形成縝密的邏輯思維，形成理性思考的習(xí)慣。

完成一項(xiàng)任務(wù)需要的是團(tuán)隊(duì)合作，而不是靠一個(gè)人單槍匹馬就可以。在這一過程中，孩子們會漸漸意識到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。有人的地方就需要溝通，遇到問題需要協(xié)商、遇到任務(wù)需要協(xié)商，這對孩子的溝通能力也是一大鍛煉。

第三篇：樂高機(jī)器人校本課程綱要

《 樂高機(jī)器人 》校本課程計(jì)劃綱要

一、課程簡介：

1.開發(fā)背景：

學(xué)校為學(xué)生開設(shè)了樂高機(jī)器人這門課，就是培養(yǎng)學(xué)生解決問題和動(dòng)手的能力。未來社會更需要有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有新的想法，創(chuàng)造力和新的思考方式。在解決問題的過程中，創(chuàng)新思維是培養(yǎng)解決問題能力的核心，它幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)多個(gè)可能的解決方案，尋找替代方案，挑戰(zhàn)假設(shè)，并提出新的想法，幫助學(xué)生解決問題，使學(xué)生們會自覺地學(xué)習(xí)、獲取新知識，從而培養(yǎng)學(xué)生了合作能力，提高溝通能力，充分表達(dá)思想能力。核心理念是“做中學(xué)，玩中學(xué)”。它傳達(dá)的觀念是讓孩子充分體會學(xué)習(xí)的樂趣，讓孩子成為整個(gè)學(xué)習(xí)的過程中是主導(dǎo)角色。

樂高機(jī)器人套件的核心是一個(gè)稱為RCX或NXT或EV3的可程序化積木。RCX具有六個(gè)輸出輸入口：三個(gè)用來連接感應(yīng)器等輸入設(shè)備，另外三個(gè)用于連結(jié)馬達(dá)等輸出設(shè)備，NXT比RCX多一個(gè)輸入 端口。樂高機(jī)器人套件最吸引人之處，就像傳統(tǒng)的樂高積木一樣，玩家可以自由發(fā)揮創(chuàng)意，拼湊各種模型，而且可以讓它真的動(dòng)起來。

2．開發(fā)教師—— 石巖 杜雪艷 3．課程名稱——樂高機(jī)器人 4．授課對象—— 3、4年級學(xué)生 5．課程類別——樂高積木拼裝技能 6．課時(shí)安排——每周一節(jié)

二、課程目標(biāo)

1．知識與技能：

（1）熟練掌握各個(gè)部件之間的組合方法

（2）根據(jù)自己的想象，拼裝出有創(chuàng)意的機(jī)器人或積木（3）對EV3機(jī)器人進(jìn)行簡單的編程操作 2．過程與方法：

（1）學(xué)會設(shè)計(jì)、拼裝機(jī)器人

（2）通過小組合作制作增強(qiáng)學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)合作意識和創(chuàng)意分享意識 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀：

樂高除了能給學(xué)生帶來這些相互促進(jìn)的能力之外，還可以帶來無窮的樂趣。為興趣而生、在能力中提升興趣，這些能力都不是刻意去要求的，都是潛移默化的，無形中就學(xué)會這樣的能力，同時(shí)能認(rèn)識各種機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方式、學(xué)習(xí)作品中的數(shù)學(xué)和物理原理、了解機(jī)械裝置在生活中的應(yīng)用，在后期通過機(jī)械結(jié)構(gòu)，傳感應(yīng)用，程序應(yīng)用進(jìn)行研究探索性學(xué)習(xí)，進(jìn)入機(jī)器人編程階段，可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、團(tuán)隊(duì)合作能力。

三、課程內(nèi)容

1.了解機(jī)器人、初識樂高積木 2.熟悉各個(gè)零件的名稱和作用

3.認(rèn)識LEGO積木及基本零件識別 4.組裝簡易機(jī)器人

5.傳動(dòng)裝置的功能和作用 6.建筑的建構(gòu)

7.用萬有引力驅(qū)動(dòng)小車 8.風(fēng)扇的演變

9.認(rèn)識樂高機(jī)器人簡易套裝 10.超聲波傳感器的應(yīng)用 11.觸動(dòng)傳感器的應(yīng)用 12.作品的展示

四、具體實(shí)施

1.教學(xué)環(huán)境：機(jī)器人教室。

2.任務(wù)型教學(xué)方法。新課程提倡任務(wù)型的教學(xué)途徑，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，并以能做某事作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。通過布置任務(wù)，以及小組活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。3.開放型教學(xué)方法。教師要開放性的處理教材，結(jié)合教材豐富學(xué)生知識和創(chuàng)意，拓寬他們的視野，實(shí)現(xiàn)知識的整合。

4.通過創(chuàng)設(shè)融合了情境的任務(wù)，使學(xué)生在教師引導(dǎo)下，主動(dòng)地富有個(gè)性地學(xué)習(xí)，可以幫助學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為能力，以適應(yīng)未來工作和生活的需要。

五、課程評價(jià)

1.過程評價(jià)：關(guān)注學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中的參與度，2.結(jié)果評價(jià)：以每次制作的機(jī)器人來評價(jià)；對優(yōu)秀的創(chuàng)意機(jī)器人全班進(jìn)行鑒賞學(xué)習(xí)，掌握構(gòu)造和拼裝技巧。

3.采用學(xué)生自評、小組互評、教師評價(jià)的多維評價(jià)。

第四篇：樂高機(jī)器人教育

樂高機(jī)器人教育

一、樂高教育“4C”教學(xué)法

4C”顧問式的教育解決方案，即：聯(lián)系(connect)、建構(gòu)(construct)、反思(contemplate)和延續(xù)(continue)，是樂高教育根據(jù)兒童獲取知識的過程和學(xué)習(xí)效果而設(shè)計(jì)的，是建立在兒童心理學(xué)家皮亞杰建構(gòu)論的理念基礎(chǔ)上的。皮亞杰認(rèn)為兒童認(rèn)知發(fā)展是通過認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不斷建構(gòu)和轉(zhuǎn)化而實(shí)現(xiàn)的，即兒童在主動(dòng)地探索外部世界過程中，通過同化功能，將探索的新知識融入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中；通過順化功能，不斷改變原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程。

樂高教育反對傳統(tǒng)的單向灌輸，反對把語言文字作為獲取知識的捷徑，認(rèn)為教育就是要為兒童帶來更多的可能性去創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)，教育在于給兒童創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的情境，幫助兒童在與情境中的人、事、物相互作用的過程中主動(dòng)建構(gòu)知識。

二、樂高教育帶個(gè)孩子

三、樂高機(jī)器人授課模式

樂高機(jī)器人的授課模式一般分為三種：

1、主題資源式。

主題資源式就是教師在授課的時(shí)候要圍繞一個(gè)主題來進(jìn)行授課，圍繞這一主題，讓學(xué)生自己動(dòng)腦、動(dòng)手去收集與這一主題有關(guān)的信息。

2、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式：

這點(diǎn)相信大家應(yīng)該都不陌生，是我們平時(shí)在授課的過程中經(jīng)常采用的一種模式。當(dāng)時(shí)在培訓(xùn)的時(shí)候，北京樂高機(jī)器人公司的老師也是采用這種方式為我們培訓(xùn)的，他讓我們八人為一小組，任務(wù)就是讓小車在不安裝馬達(dá)的情況下動(dòng)起來，看哪組制作的小車跑得最遠(yuǎn)。先是讓我們總結(jié)能讓小車動(dòng)起來的方法，在場的信息技術(shù)教師大概總結(jié)了兩種方法，一種是利用橡皮筋，把彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；還有一種就是利用氣球，把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，整合了物理學(xué)中勢能與動(dòng)能轉(zhuǎn)換這一過程。然后各小組根據(jù)自己選擇的方法開始制作小車。在制作的過程中，又需要考慮到想讓小車跑得遠(yuǎn)，就要減少各傳動(dòng)齒輪間的摩擦力，還要明白用大齒輪帶動(dòng)小齒輪，小車才能跑得快，又一次整合了物理學(xué)原理。

我們小組經(jīng)過討論，覺得如果用氣球來作為小車的動(dòng)力，小車在啟動(dòng)的一瞬間，為了克服摩擦力和它本身停止的慣性，必然要浪費(fèi)掉很多風(fēng)能，而且在開動(dòng)起來之后，最好還需要一個(gè)不在車身上的擋板來跟著小車，小車通過這樣一個(gè)反作用力來前進(jìn)，而我們不可能拿著一個(gè)擋板跟著小車后面跑，必然造成小車上的氣球大量無效損失風(fēng)能，小車也就不會跑得太遠(yuǎn)，所以最后我們選擇了利用橡皮筋的彈性勢能。比賽的結(jié)果也證實(shí)了我們的想法，在十二個(gè)小組中我們獲得了第一，前三名的小組都是采用橡皮筋的制作方法。接下來，老師讓我們觀看了學(xué)生們想到的另外一些方法，我們發(fā)現(xiàn)孩子們的思維與想象力可能比我們更豐富，所以不要去限制他們。

3、軟件圖標(biāo)式。

這種模式是我們在給機(jī)器人進(jìn)行編程的時(shí)候需要用到的。這里給大家說一下機(jī)器人的制作過程，首先是我們需要建造一個(gè)模型（如小車，現(xiàn)在比較通用的建模軟件是MLCAD），然后是編程，就是在計(jì)算機(jī)上編寫好需要機(jī)器人做哪些動(dòng)作和判斷的程序，編程的軟件很好操作，簡單的程序可能需要幾秒鐘就能完成，而難的程序就需要調(diào)用很多語句，接下來就是通過電腦和機(jī)器人身上的紅外線裝置，把編好的程序上傳到機(jī)器人的微電腦里，這個(gè)過程一般為2-120秒左右，根據(jù)程序大小而定，最后打開機(jī)器人身上的微電腦，選擇你需要的程序，運(yùn)行機(jī)器人。

軟件圖標(biāo)模式就是針對在電腦上進(jìn)行編程這一環(huán)節(jié)的。我們可以從初級到高級逐漸教給學(xué)生。譬如我們在機(jī)器人上安裝4個(gè)馬達(dá)，開始只顯示一個(gè)馬達(dá)的圖標(biāo)，讓學(xué)生對這一個(gè)馬達(dá)進(jìn)行編程操作控制，然后看機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度，然后給學(xué)生兩個(gè)馬達(dá)圖標(biāo)，再讓他們進(jìn)行設(shè)置，比較一個(gè)馬達(dá)和兩個(gè)馬達(dá)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡與速度是否相同。直至后期的探測器的設(shè)置。

要想完成一節(jié)課，這三種模式是都應(yīng)該使用到的。而且它還可以與其他多學(xué)科進(jìn)行整合。

第五篇：樂高機(jī)器人簡介

學(xué)中做，做中學(xué)

樂高機(jī)器人簡介

LEGO機(jī)器人以積木式搭建為主，ROBOLAB編程以圖形化界面呈現(xiàn)。通過電腦編程，可以依靠程序完成一定操作或移動(dòng)的機(jī)械裝置，它可以有視覺、觸覺等感覺功能，有識別和自主行動(dòng)的功能。搭建機(jī)器人的主要零件有：微控制器、動(dòng)力（馬達(dá)）、傳感器、齒輪及a一些積木塊。

LEGO機(jī)器人有功能強(qiáng)大的控制器RCX(NXT)、易學(xué)易用的圖形化編程軟件、眾多的傳感器，使我們能輕而易舉地實(shí)現(xiàn)對外界數(shù)據(jù)的采集與處理，它的構(gòu)件品種多而全、且色彩艷麗、手感好、硬度適中、重量輕、零件間配合精度高、拆裝容易、便于現(xiàn)場搭建、就算是一個(gè)從沒玩過樂高的人，只要擁有它也能很快地上手，能做你所想，讓你的想象馬上變成現(xiàn)實(shí)。

已有76年歷史的樂高積木，是世界公認(rèn)的智力玩具的品牌，在青少年教育上有著矚人的成就。從八十年代初成立樂高教育部以來，樂高教育一直與國際頂尖的教育專家合作，研究和開發(fā)適合學(xué)校的科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)、物理等課程學(xué)習(xí)的積木產(chǎn)品，近年來樂高教育又與美國麻省理工學(xué)院（MIT）多媒體實(shí)驗(yàn)室及其他機(jī)構(gòu)組織合作開發(fā)出了RCX、NXT、傳感器、馬達(dá)等一些電子及控制核心積木，開發(fā)出了直觀、簡單、能實(shí)現(xiàn)編程的圖形編程軟件，形成了人們所熟知的樂高智能機(jī)器人器材系列。但無論如何發(fā)展，樂高教育始終發(fā)揮著其器材的優(yōu)勢，側(cè)重于在設(shè)計(jì)制作中培養(yǎng)使用者解決問題能力、溝通表達(dá)能力、自我學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力，這無疑為學(xué)生搭建了很好的成長平臺。

目前樂高的積木主要是結(jié)構(gòu)類，品種已達(dá)6000種以上。模型設(shè)計(jì)從橋梁到房屋到藝術(shù)雕塑，從古代建筑到近現(xiàn)代建筑，從航天飛機(jī)到火車到汽車到過山車，樂高積木幾乎無所不能，不僅能很好地表現(xiàn)結(jié)構(gòu)原理，而且惟妙惟肖，十分逼真，尤其是他的傳動(dòng)、連接部分科學(xué)的精致的設(shè)計(jì)，使拼搭出的作品的吻合度、精致度、運(yùn)動(dòng)和控制功能的實(shí)現(xiàn)以及良好的操作性，留給操作者的無限構(gòu)思，無窮創(chuàng)意，加上電子控制積木和圖形軟件的使用，使其他器材無法與之相比。目前建在丹麥、英國、德國、美國、香港等國家和地區(qū)的多個(gè)大型樂高主題公園，各種仿真建筑的展示，就是樂高積木功能的很好體現(xiàn)，每年吸引著成千上萬的游人欣賞和體驗(yàn)。樂高積木有很好的通用性和延續(xù)性，無論是1958年的積木還是2008年的積木，都可以無障礙地自然連接，不會淘汰，體現(xiàn)著可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代理念。