中小学Arduino机器人教学设计研究.doc

资料分类:教育技术 上传会员:孟良山 更新时间:2020-05-03
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摘要:近几年来,随着国家基础教育新课程改革的实施,我国的中小学机器人教育有了初步的发展,机器人教育逐步成为中小学信息技术课程中不可缺少的部分。培养学生的创新能力是新课程的要求之一,而机器人教育是培养学生创新能力的重要手段。研究发现 Arduino 作为开源平台,具有开源性、廉价性、易操作等特点,因此使用 Arduino 开设中小学机器人课程具有一定的优势。本研究在调查中发现我国机器人教育中还存在一些问题待解决,包括教师缺乏相关专业培训,学校资金不足导致无法开设机器人相关课程,与此同时教学方法与实施等方面缺少关注,造成了机器人课程的教学效果不是很理想。

本论文尝试探索机器人教育的理念和方法,对机器人教育的教学特点进行分析。在分析教学设计的一般过程模式的基础上,以 Arduino 机器人为硬件平台结合 Mixly 编程软件,将适合小学高年级阶段的学生学习的内容分成三个项目,并分析项目式教学法的理论依据及教学流程。最后,从前期分析、教学目标、教学准备、教学活动的设计几个方面进行研究,并尝试提供两个教学设计案例。

关键词:机器人教育; Arduino 机器人; 教学设计; 项目式教学法

 

目录

摘要

Abstract

表索引.6

图索引.7

附录表索引.8

附录图索引.9

第 1 章 绪论 .10

1.1研究背景 10

1.2研究意义 10

1.2.1理论意义 .10

1.2.2实践意义 .10

1.3研究内容 11

1.4研究方法 11

1.5相关概念及界定 12

1.5.1教育机器人 .12

1.5.2 Arduino 机器人 12

1.5.3项目式教学法 .12

第 2 章 国内外相关研究现状及发展趋势 .13

2.1国内的研究现状 13

2.1.1文献发表趋势研究 .13

2.1.2文献内容分析 .14

2.1.3应用现状及发展趋势 .15

2.2国外的研究现状 16

第 3 章 中小学机器人教育现状的调查与分析 .17

3.1问卷设计与调查概况 17

3.2调查分析 17

3.3总结 23

3.4建议 24

第 4 章 项目式教学法的理论基础 .25

4.1建构主义学习理论 25

4.2实用主义教育理论 25

4.3发现学习理论 25

第 5 章 Arduino 机器人教学设计的过程与基本要素 .27

5.1教学设计的一般过程模式 27

5.2信息技术课堂层次的教学设计流程 27

5.3 Arduino 机器人教学要素分析与设计 .28

5.3.1课程教学目标 .28

5.3.2教学内容分析 .29

5.3.3教学项目设计 .29

5.3.4项目教学流程 .31

5.3.5学习评价设计 .32

第 6 章 Arduino 机器人教学设计案例 33

6.1基础项目:点亮 LED .33

6.1.1前期分析 .33

6.1.2教学目标 .33

6.1.3教学准备 .34

6.1.4项目教学活动设计 .34

6.2创意项目:巡线小车 35

6.2.1前期分析 .35

6.2.2教学目标 .35

6.2.3教学准备 .36

6.2.4项目教学活动设计 .36

第 7 章 总结及展望 .38

7.1工作总结 38

7.2未来展望 38

致  谢.39

参考文献.40

附录

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最新评论
上传会员 孟良山 对本文的描述:本论文采用文献分析的方法将国内外关于机器人教育的文献进行初步的梳理,在前人研究的基础之上分析机器人教育理论及课程设计的特点,并整理 Arduino 机器人课程的教学设计过程和......
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