在信息技術(shù)課程建設(shè)中引入機(jī)器人平臺(tái)開展創(chuàng)新教育及專題應(yīng)用研究課題結(jié)題報(bào)告一、課題研究的背景及意義：機(jī)器人是信息技術(shù)發(fā)展的前沿領(lǐng)域，是一門具有高度綜合滲透性、前瞻未來性、創(chuàng)新實(shí)踐性的學(xué)科，蘊(yùn)含著極其豐富的教育資源。在全國第三次教育工作會(huì)議上,黨中央、國務(wù)院明確、鄭重地把“重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神”寫入黨的教育方針。如何培養(yǎng)在新時(shí)期具有創(chuàng)新精神的新一代,是事關(guān)國家前途和民族命運(yùn)的大事,也是基礎(chǔ)教育義不容辭的責(zé)任,而且課程改革是基礎(chǔ)教育和實(shí)施素質(zhì)教育的核心，在中小學(xué)開展機(jī)器人教育是通向此目的的途徑之一。通過機(jī)器人的學(xué)習(xí)活動(dòng),讓學(xué)生了解掌握傳感器知識(shí),結(jié)構(gòu)的搭建方法,各種部件的控制方法;引導(dǎo)學(xué)生逐漸形成編程的思想,掌握機(jī)器人的程序設(shè)計(jì)方法;在計(jì)算機(jī)上編寫程序,然后通過計(jì)算機(jī)和機(jī)器人的通訊技術(shù),將程序下載到機(jī)器人的微處理器上,通過觀察機(jī)器人的運(yùn)行情況來調(diào)試、驗(yàn)證、反思、改進(jìn)。這里面涵蓋了計(jì)算機(jī)知識(shí)、數(shù)學(xué)知識(shí)、物理知識(shí)、結(jié)構(gòu)學(xué)知識(shí)等,這種多學(xué)科的綜合性、合作性學(xué)習(xí),極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)能力。所以在中小學(xué)開展機(jī)器人教育有著重要的意義。我校是參加機(jī)器人競賽較早的學(xué)校。自2006起，我校就組織了機(jī)器人參賽隊(duì)參加四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)；2007年至今，每年都有機(jī)器人參賽隊(duì)代表四川省參加全國青少年機(jī)器人大賽，并且取得了很好的成績，據(jù)統(tǒng)計(jì)8年來獲省級(jí)獲66個(gè)，國家級(jí)獎(jiǎng)9個(gè)，其中金牌5枚，3次獲全國冠軍，我校開展機(jī)器人教學(xué)有著良好的基礎(chǔ)。但是，在多年的機(jī)器人興趣小組培訓(xùn)、參賽過程中，我們也逐漸發(fā)現(xiàn)了一些問題。主要如下：1、機(jī)器人參賽隊(duì)人員構(gòu)成范圍狹窄我校每屆機(jī)器人參賽隊(duì)由816名學(xué)生組成，與我校近2800余名學(xué)生的辦學(xué)規(guī)模相比，有機(jī)會(huì)接受機(jī)器人教育的學(xué)生其比例非常低，學(xué)生受教育的公平性得不到保證。2、培訓(xùn)時(shí)間短，難以形成系統(tǒng)化教育每年參賽隊(duì)員一般在春季學(xué)期開校后進(jìn)行選撥培訓(xùn)，到五月中旬參加省比賽，時(shí)間僅2-3個(gè)月，由于一些項(xiàng)目比賽的性質(zhì)，對(duì)參賽隊(duì)員要求高，很難在短時(shí)間內(nèi)對(duì)學(xué)生發(fā)展對(duì)機(jī)器人興趣進(jìn)行成體系、有效培養(yǎng)。3、機(jī)器人教育平臺(tái)及經(jīng)費(fèi)問題參賽隊(duì)購買機(jī)器人由學(xué)生購買，好處是每年都可以使用最新的機(jī)器人參賽，但缺點(diǎn)也很明顯，由于每年參賽機(jī)器人平項(xiàng)目發(fā)生變化，對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)沒有足夠的器材，現(xiàn)有的器材都是學(xué)生參賽淘汰的。品種五花八門，型號(hào)各異，無法開展大規(guī)模的培訓(xùn)，甚至機(jī)器人參賽隊(duì)的培訓(xùn)需要都不能滿足。機(jī)器人器材普遍較昂貴，而學(xué)?，F(xiàn)階段也不可能為少數(shù)參賽隊(duì)員投入大量經(jīng)費(fèi)。綜上所述，現(xiàn)階段機(jī)器人教育在創(chuàng)新教育和專題應(yīng)用上明顯不足，如果把機(jī)器人教育目光局限于通過組織參賽隊(duì)來實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育是不現(xiàn)實(shí)的。我們急需要一種能在全體學(xué)生中普及機(jī)器人教育的方法來實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的要求。借這次省普教科研資助金項(xiàng)目中小學(xué)信息技術(shù)課程中以機(jī)器人為載體的創(chuàng)新教育研究課題研究，我校承擔(dān)了子課題在信息技術(shù)課程建設(shè)中引入機(jī)器人平臺(tái)開展創(chuàng)新教育及專題應(yīng)用研究研究工作。我們希望通過研究驗(yàn)證機(jī)器人教育是否可以真正進(jìn)入課堂；驗(yàn)證在課堂上用什么樣的方式進(jìn)行教學(xué)效果好；驗(yàn)證什么樣教育裝備能很好地支撐機(jī)器人教學(xué)的需要；驗(yàn)證什么樣的教材能適應(yīng)本校實(shí)際情況，更好地開展機(jī)器人教育;驗(yàn)證如何把機(jī)器人普及教育與我校傳統(tǒng)機(jī)器人競賽優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來。最終從研究中實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式的創(chuàng)新，取得實(shí)施這一教育模式的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并形成系統(tǒng)的書面研究成果，帶動(dòng)教育思想、教育觀念的更新，培養(yǎng)學(xué)生的操作實(shí)踐能力，提高創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。二、課題研究的理論依據(jù)：本課題研究結(jié)合學(xué)校校本教研，結(jié)合本校實(shí)際，在實(shí)施研究的過程中運(yùn)用“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”理論、習(xí)慣培養(yǎng)理論、教學(xué)最優(yōu)化理論和建構(gòu)主義理論創(chuàng)設(shè)以下原則：主體性原則一切從學(xué)生主體出發(fā)，讓學(xué)生成為知識(shí)技能的“探究者”，難點(diǎn)問題的“突破者”，使學(xué)生真正地成為學(xué)習(xí)的主人。民主性原則營造寬松和諧、民主、平等的課堂氛圍，有利于學(xué)生個(gè)性發(fā)展。創(chuàng)造性原則注重激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維，充分發(fā)掘?qū)W生的天資和潛能，讓學(xué)生得以自由、充分的發(fā)展。系統(tǒng)性原則在機(jī)器人教學(xué)中，要有一個(gè)全局系統(tǒng)的規(guī)范，以便充分利用信息資源，培養(yǎng)學(xué)生多種能力。三、課題研究的目標(biāo)和內(nèi)容：1、開發(fā)出適合我校實(shí)際教學(xué)需要的，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的小學(xué)機(jī)器人教學(xué)校本課程，完善信息技術(shù)課程建設(shè)。2、構(gòu)建機(jī)器人教育專題的資源平臺(tái)。3、通過機(jī)器人搭建、編程、創(chuàng)意等教育教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生創(chuàng)新思維得到培養(yǎng)，創(chuàng)新能力得到發(fā)展。4、通過實(shí)驗(yàn)促進(jìn)機(jī)器人教育的普及，形成一系列有利于學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展的專題教育活動(dòng)。5、通過研究促進(jìn)參研教師在機(jī)器人教育理念上的更新，教學(xué)方法得到豐富。四、課題研究的方法：本課題將主要采用文獻(xiàn)研究法、個(gè)案分析法、調(diào)查研究法、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法、行動(dòng)研究法。五、課題研究的步驟：1、準(zhǔn)備階段（2011.122012.3）：研究課題小組成立，填寫課題申報(bào)書，撰寫研究方案。建立機(jī)器人教室，建立相關(guān)管理制度。組織參研人員進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)。2、實(shí)施階段（2012.32013.6）初步形成機(jī)器人教學(xué)校本的教材。進(jìn)行機(jī)器人課程課堂教學(xué)的探究。積極參加各級(jí)各類機(jī)器人比賽。及時(shí)總結(jié)課題研究的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，不斷改進(jìn)研究方案。3、總結(jié)階段（2013.32013.6）收集課題研究的資料，匯編成冊(cè)。總結(jié)課題成果，撰寫課題報(bào)告，申請(qǐng)結(jié)題。六、課題研究主要過程：（一）學(xué)校加大對(duì)信息技術(shù)裝備投入，建設(shè)機(jī)器人教育教學(xué)環(huán)境 1、硬環(huán)境開展機(jī)器人教學(xué)對(duì)硬件環(huán)境要求較高，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教室存在許多局限，不能滿足開展機(jī)器人教學(xué)的需要，為更好的開展課題研究，學(xué)校出資20余萬創(chuàng)建了機(jī)器人教室和機(jī)器人活動(dòng)室。其中機(jī)器人教室購置學(xué)生電腦28套，教師機(jī)1臺(tái)，服務(wù)器1臺(tái)，并由劉東宇主任設(shè)計(jì)定制適用于開展機(jī)器人教學(xué)使用的電腦桌8套和機(jī)器人套件收納柜。機(jī)器人活動(dòng)室配備電腦6套，定制活動(dòng)場地2套，器材配件、工具若干，為課題的開展提供了有力的保障。2、軟環(huán)境 （1）課堂教學(xué)過程管理：為保證每個(gè)學(xué)生都能學(xué)習(xí)、使用機(jī)器人器材，我們根據(jù)電腦、機(jī)器人器材、班額情況，將學(xué)生分為兩人一組，以合作學(xué)習(xí)為主線進(jìn)行了座位安排。我們還制定了“機(jī)器人教室使用制度”、“學(xué)生上機(jī)情況登記表”、“學(xué)生座位安排表”以確保教學(xué)的正常有序進(jìn)行。 （2）學(xué)校制定了相關(guān)制度加強(qiáng)了對(duì)課題研究過程的管理：定期研究制度。每月一次課題組理論研究與課堂教學(xué)研究交替進(jìn)行，交流探討理論和實(shí)際操作問題。定期總結(jié)制度。課題組成人員在自己分擔(dān)的研究范圍內(nèi)，勤分析、勤總結(jié)，每學(xué)期至少完成專題總結(jié)（案例、反思、教育敘事等）2篇。后勤保障制度。凡是課題研究需要使用的資源，課題組無條件優(yōu)先使用。做好實(shí)驗(yàn)期間的檢測，收集數(shù)據(jù)，不斷調(diào)整、深化實(shí)驗(yàn)研究。學(xué)校教科室直接指導(dǎo)，統(tǒng)一管理，統(tǒng)一安排活動(dòng)。參研教師進(jìn)行機(jī)器人課堂教學(xué)案例研究，上好實(shí)驗(yàn)課、研究課；做好課后反思，不斷總結(jié)。（二） 課程建設(shè)機(jī)器人教育是一個(gè)全新的課程，要想從點(diǎn)到面的普及開來，需要一個(gè)有效的課程體系做支撐。1、前期調(diào)查，為教材編寫提供依據(jù)(1)學(xué)生情況分析我們對(duì)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生進(jìn)行了“機(jī)器人學(xué)習(xí)”的問卷調(diào)查，對(duì)學(xué)生機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)習(xí)興趣、合作意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)等方面進(jìn)行摸底分析。從調(diào)查表中我們可以看出，89%的學(xué)生對(duì)機(jī)器人很感興趣，但是只有42.5%的學(xué)生對(duì)機(jī)器人知識(shí)及應(yīng)用領(lǐng)域有所了解；90.3%的同學(xué)喜歡合作學(xué)習(xí)形式，84.6%的學(xué)生希望參與機(jī)器人學(xué)習(xí)。這些數(shù)據(jù)為校本教材的開發(fā)、課題研究的開展提供了參考方向和依據(jù)。(2)對(duì)教材的分析我們現(xiàn)在用的是四川省教育科學(xué)研究所編寫的信息技術(shù)六年級(jí)下冊(cè)教材，其中17課是介紹PCLOGO相關(guān)知識(shí)，機(jī)器人部分是8課14課。教材中有兩種版本的LOGO語言，雖然它們同屬于一種語言，但從操作界面和命令構(gòu)成上還是有相當(dāng)大的區(qū)別的，相比之下智慧LOGO更適合學(xué)生的心智發(fā)展；機(jī)器人部分課程的內(nèi)容對(duì)學(xué)生的知識(shí)水平和能力要求都較高，對(duì)于剛剛接觸機(jī)器人知識(shí)的學(xué)生來說難度較大，我們發(fā)現(xiàn)舊的知識(shí)體系已經(jīng)無法適應(yīng)機(jī)器人教學(xué)的開展，我們需要適合我校機(jī)器人教學(xué)、針對(duì)性強(qiáng)的課本。2、編寫機(jī)器人校本教材（1）教材內(nèi)容的選編我們結(jié)合智慧天下機(jī)器人套件，在原有課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)編，刪減了5課，改編了進(jìn)入奇妙的LOGO世界和重復(fù)命令兩課。研究中我們發(fā)現(xiàn)，“智慧天下”機(jī)器人器材中“LED顯示模塊”、“聲音傳感器”、“揚(yáng)聲器模塊”、“多功能燈”在教材中都沒有實(shí)際教學(xué)內(nèi)容，于是我們新編了與之相關(guān)的4課機(jī)器人專題應(yīng)用課程，豐富了機(jī)器人課程內(nèi)容。（2）教材的編排我們根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，將教材分為“基礎(chǔ)知識(shí)”和“專題應(yīng)用”兩大模塊，前5課主要介紹機(jī)器人的一些基本知識(shí)和LOGO的簡單命令，后8課結(jié)合智慧天下機(jī)器人套件設(shè)計(jì)的專題應(yīng)用活動(dòng)，安排上從易到難，從簡單到復(fù)雜，環(huán)環(huán)相扣，層層深入，既有針對(duì)性，又有實(shí)效性。目錄基礎(chǔ)篇一 了解機(jī)器人二 課認(rèn)識(shí)機(jī)器人三 與機(jī)器人“對(duì)話”四 進(jìn)入奇妙的LOGO世界五 重復(fù)命令專題應(yīng)用篇六 讓機(jī)器人動(dòng)起來七 安全警示燈八 聰明的“光控路燈”九 自動(dòng)干手機(jī)十 拍掌計(jì)數(shù)十一 搶答器十二 不會(huì)碰壞的機(jī)器人十三 能識(shí)路的機(jī)器人綜合實(shí)踐活動(dòng) 3、搭建機(jī)器人學(xué)習(xí)資源平臺(tái)在信息技術(shù)課程建設(shè)中引入機(jī)器人平臺(tái)不僅對(duì)學(xué)生來說是個(gè)全新的內(nèi)容，對(duì)教師也是一個(gè)挑戰(zhàn)，我們需要不斷豐富專業(yè)知識(shí)，提高技能才能確保研究順利進(jìn)行，機(jī)器人學(xué)習(xí)資源平臺(tái)的建設(shè)就顯得猶為重要。我們收集了一些機(jī)器人相關(guān)資料建立了機(jī)器人學(xué)習(xí)資源平臺(tái)。（1）資訊類:主要以收集整理機(jī)器人相關(guān)知識(shí)為主，包括機(jī)器人的種類；機(jī)器人的發(fā)展；什么是教育機(jī)器人及國內(nèi)外一些與機(jī)器人相關(guān)的最新資訊等。（2）教學(xué)輔助類：A、智慧LOGO命令、小程序；B、圖形化編程方法與實(shí)例；C、主要針對(duì)教學(xué)內(nèi)容自制的課件（3）專題應(yīng)用類：配合小學(xué)機(jī)器人創(chuàng)新大賽參賽項(xiàng)目收集整理的資料，包括文件、規(guī)則、程序、培訓(xùn)課件、視頻等。我們的做法：采用收集整理、自編自制、歸納匯總等方法將資料分類，保存至快盤，并及時(shí)進(jìn)行更新；建立十小機(jī)器人QQ群，方便大家溝通交流。我們還將這些資源存入學(xué)校資源服務(wù)器，在學(xué)校每一間教室里都可以隨時(shí)調(diào)用該資源。資源平臺(tái)的內(nèi)容豐富，形式多樣，是教學(xué)的有效補(bǔ)充，它的開放性，又從時(shí)間和空間上滿足了師生的需求。（三） 以機(jī)器人為載體，開展教育教學(xué)活動(dòng)1、 學(xué)習(xí)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生基本技能 開展機(jī)器人教育，除了解一定的機(jī)器人相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)外，語言學(xué)習(xí)很重要，在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言的過程中，學(xué)生的編程能力得到訓(xùn)練、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力得到培養(yǎng)、動(dòng)手操作能力得到鍛煉。案例1：謝瀚飛老師在教學(xué)重復(fù)命令一課中，引導(dǎo)學(xué)生從觀察入手，發(fā)現(xiàn)特征，再讓學(xué)生動(dòng)手操作，探索規(guī)律，從而“悟”出了正多邊形的畫法。首先我以觀察為主，對(duì)比為輔，教學(xué)中注意做好難點(diǎn)的輔墊，使得難點(diǎn)迎刃而解。如在讓學(xué)生繪制出三角形和正方形后，提問：小海龜重復(fù)了幾次，每次旋轉(zhuǎn)了多少度？小海龜一共走了多少度？學(xué)生邊回答，老師邊板書。在繪制三角形時(shí)，學(xué)生就明白了小海龜重復(fù)了三次，每次旋轉(zhuǎn)了多少度？有個(gè)別聰明的學(xué)生就與正四邊形的內(nèi)容對(duì)比的看。有一個(gè)學(xué)生回答出來后，其他同學(xué)就有豁然開朗的感覺。表格式的板書使得學(xué)生的對(duì)比觀察，思路清晰。 其次，讓學(xué)生動(dòng)手繪制了正三角形、正四邊形，和正六邊形后，給學(xué)生加大難度，繪制正七邊形，由于正七邊形特殊，360除以7除不盡，結(jié)果有的學(xué)生把小海龜每次旋轉(zhuǎn)的角度填成了52度，有的是51度，教師及時(shí)引導(dǎo)，你發(fā)現(xiàn)了什么？學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)正七邊形邊不重合，不是完全的正七邊形。師引導(dǎo)，因?yàn)?60除以7不等于52也不等于51，同學(xué)們只是求的一個(gè)近似的值那怎么辦？這時(shí)有個(gè)同學(xué)說了可以就用旋轉(zhuǎn)公式360/7作為小海龜旋轉(zhuǎn)的角度，從而悟出正多邊形的畫法：REPEAT 邊數(shù) FD 邊長 RT 360/邊數(shù) 這樣引導(dǎo)學(xué)生由迷惑到豁然開朗，眼睛一亮，讓學(xué)生學(xué)習(xí)的過程同時(shí)成為學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的過程，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力，編程能力和操作能力也得到了鍛煉和提高。2、機(jī)器人專題應(yīng)用活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力提高 充分利用機(jī)器人校本教材中的專題應(yīng)用活動(dòng)，開展了搭建、編程、創(chuàng)意等實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。案例2：我們將科學(xué)課整合入機(jī)器人課中，由科學(xué)老師指導(dǎo)，著重從工程的“設(shè)計(jì)”、“搭建”入手，讓學(xué)生“敢想”“敢做”并能明白搭建原理和技巧，讓我們的作品“造型”不再單一，可以“變化無窮”。雷毅老師將設(shè)計(jì)一課教學(xué)思路引入到安全警示燈一課的教學(xué)中來。在開課時(shí)，他從生活實(shí)例入手，使學(xué)生明確了設(shè)計(jì)的目的性、可行性與科學(xué)性，在設(shè)計(jì)警示燈時(shí)讓學(xué)生自己設(shè)定目標(biāo)，運(yùn)用電腦設(shè)計(jì)，同時(shí)通過小組討論，學(xué)生也掌握了設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)圖的書寫和畫的要求，做起來就比較得心應(yīng)手。在設(shè)計(jì)警示燈的過程中，課前他讓學(xué)生事先利用電腦查閱了一些資料。因此在課堂中，學(xué)生們能夠根據(jù)材料的啟發(fā)，并結(jié)合自己的創(chuàng)造力，設(shè)計(jì)出一艘新穎、獨(dú)特的警示燈，在匯報(bào)展示時(shí)，學(xué)生對(duì)自己在設(shè)計(jì)過程中，所運(yùn)用的科學(xué)原理和動(dòng)力的應(yīng)用都講得頭頭是道。本課另一個(gè)突破點(diǎn)是在學(xué)生匯報(bào)展示完后，設(shè)計(jì)了一個(gè)讓學(xué)生互相交流自己設(shè)計(jì)方案的環(huán)節(jié)，運(yùn)用機(jī)器人搭建的同時(shí)，讓他們自己選擇合作的伙伴。極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。校本教材中所使用的智慧LOGO語言，其所特有的易學(xué)、易用、實(shí)用、趣味性強(qiáng)的特點(diǎn)使其成為適合在小學(xué)開展程序設(shè)計(jì)的語言,可以幫助學(xué)生通過學(xué)習(xí)機(jī)器人編程快速地進(jìn)入程序編寫的大門。通過專題應(yīng)用活動(dòng)課的教學(xué)，學(xué)生編程能力得到發(fā)展。案例3：在“聰明”的光控路燈一課的教學(xué)過程中，程序的編寫從簡到難，先是讓學(xué)生掌握控制燈亮和燈滅的命令，再到讓燈閃爍3次，最后是讓燈能根據(jù)環(huán)境光線的變化情況自行控制開和關(guān)。整個(gè)程序編寫上層層遞進(jìn)，從最初的單個(gè)命令、重復(fù)命令的復(fù)習(xí)運(yùn)用到while語句和if語句的理解掌握，知識(shí)構(gòu)建螺旋上升。學(xué)生通過本課的學(xué)習(xí)收獲的不僅是知識(shí)的積累，還培養(yǎng)了他們“發(fā)現(xiàn)問題分析問題解決問題”的能力，創(chuàng)新能力得到發(fā)展。 3、形成有效的機(jī)器人教學(xué)模式，教學(xué)方法得到豐富。（1）以“自主探究”為主線的課堂教學(xué)模式的建構(gòu)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教學(xué)方法是示范演練、講練結(jié)合，以掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)、提高計(jì)算機(jī)操作水平為主，忽視學(xué)生自我探究能力的培養(yǎng)，壓抑學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。以“自主探究”為主線的課堂教學(xué)模式的建構(gòu)是將研究性注入信息技術(shù)教學(xué)。以學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)為主要形式，將課內(nèi)學(xué)習(xí)、課外實(shí)踐、課下延伸等活動(dòng)聯(lián)結(jié)為一體，大幅度提升學(xué)生的學(xué)習(xí)的自主性與課堂教學(xué)效率。案例4：在羅勇老師講授的認(rèn)識(shí)機(jī)器人一課里，就主要采用了“自主學(xué)習(xí)主動(dòng)探究”的形式。在引入“什么是機(jī)器人”這一概念時(shí)，將全班分為七個(gè)大組，要求學(xué)生先在組內(nèi)就調(diào)查的內(nèi)容展開討論，分別發(fā)表自己的意見。要求全班同學(xué)積極開動(dòng)腦筋，對(duì)每個(gè)大組得出的結(jié)論展開討論，是否還有需要補(bǔ)充的地方？然后根據(jù)學(xué)生的討論結(jié)果將結(jié)論總結(jié)成5點(diǎn)，讓學(xué)生通過自己的思考加深了對(duì)“機(jī)器人”這一概念的理解。課后設(shè)計(jì)了“探究活動(dòng)”環(huán)節(jié)，設(shè)疑：機(jī)器人是否能與人和平共處？給同學(xué)們指明了學(xué)習(xí)的方向，同時(shí)也留下了廣闊的思維和想象空間。案例5：劉東宇老師在與機(jī)器人“對(duì)話”一課的設(shè)計(jì)里也充分運(yùn)用了“自主探究”模式。他設(shè)計(jì)了三個(gè)環(huán)節(jié)：一、自找學(xué)法，自主交流。首先提出問題，你想機(jī)器人幫你做事嗎？你最想機(jī)器人幫你做什么？可是，機(jī)器人只懂得由“0”和“1”組成的機(jī)器人語言，聽不懂你在說什么？怎么辦呢？通用機(jī)器人能懂得我們學(xué)過的什么語言？我們又可以用什么軟件給機(jī)器人發(fā)布命令？教師通過上述具有邏輯性的問題，引導(dǎo)同學(xué)懂得，不同的機(jī)器人可以用不同的編程語言為其編寫程序。引導(dǎo)學(xué)生自找學(xué)法，自主感悟。二、自我展示，自主拓展。學(xué)生自我展示與自我賞識(shí)也是培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力的一個(gè)重要方面。在完成任務(wù)后，讓學(xué)生充分展示學(xué)習(xí)收獲，感受成功的喜悅。學(xué)生可以自己獨(dú)立思考練習(xí)，也可由同桌或小組共同討論學(xué)習(xí)，方法不限，充分解放學(xué)生的雙手與大腦，發(fā)揮他們的自主性。三、探究活動(dòng)。本課的探究性實(shí)驗(yàn)，應(yīng)讓學(xué)生自主研究完成。由于活動(dòng)本身的趣味性，學(xué)生一般都會(huì)很認(rèn)真的反復(fù)試驗(yàn)。（2）以“合作發(fā)展”為主線的學(xué)生學(xué)習(xí)形式小學(xué)信息技術(shù)課是一門操作性和實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，教學(xué)過程中，有的學(xué)生能夠很熟練的完成老師布置的任務(wù)，而有的學(xué)生卻不能很好的完成，小組合作學(xué)習(xí)給出了解決這種困境的有效方式，通過小組合作的方式，借助小組成員之間的互助，實(shí)現(xiàn)課堂的高效學(xué)習(xí)，小組合作學(xué)習(xí)是一種內(nèi)涵非常豐富，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與到課堂中的一種多樣化的教學(xué)組織形式，鼓勵(lì)小組成員在一種開放、包容的氛圍中相互激勵(lì)、相互交流、共同解決學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)和能力的有效發(fā)展。案例6：羅勇老師在讓機(jī)器人動(dòng)起來課堂教學(xué)過程中，堅(jiān)信每位學(xué)生都具有學(xué)習(xí)的潛能，盡量給每位學(xué)生同等的練習(xí)機(jī)會(huì)。在設(shè)計(jì)、搭建機(jī)器人時(shí)讓學(xué)生兩個(gè)合作，分工搭建機(jī)器人的不同部件；在調(diào)試運(yùn)行機(jī)器人時(shí)，學(xué)生們不僅能分工協(xié)作完成指定任務(wù)，還從中發(fā)現(xiàn)問題，如：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)機(jī)器人在電腦屏幕上畫的正方形很小，但實(shí)體機(jī)器人在場地運(yùn)行的范圍很大。向老師提出疑問。還有同學(xué)發(fā)現(xiàn)機(jī)器人每一次轉(zhuǎn)角都不到90度，機(jī)器人走的不是一個(gè)正方形等。在經(jīng)過老師的指導(dǎo)后，兩人又能很快就程序上的問題進(jìn)行糾正，再執(zhí)行、調(diào)試，在整個(gè)課堂上，學(xué)生們的對(duì)手和思維能力都得到鍛煉，也學(xué)會(huì)合作、樂于合作，達(dá)到共同發(fā)展的目的。案例7：謝瀚飛老師在“聰明”的光控路燈一課中，建立活動(dòng)小組，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式展開教學(xué)活動(dòng)。在整個(gè)課程中搭建、編程，運(yùn)行是活動(dòng)的全過程，每個(gè)隊(duì)員都有自己的活動(dòng)項(xiàng)目和目標(biāo)，要求每個(gè)隊(duì)中，編程隊(duì)員要仔細(xì)觀察模型的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行細(xì)致的修改調(diào)試，調(diào)試過程中隊(duì)員要善于聽取其他同學(xué)不同的意見，要更善于總結(jié)發(fā)現(xiàn)問題。使學(xué)生感覺到，在集體中進(jìn)行和作學(xué)習(xí)，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)要優(yōu)于單槍匹馬，不僅高質(zhì)量、高效率地獲得科學(xué)知識(shí)、認(rèn)知技能、動(dòng)作技能，同時(shí)又增進(jìn)了同學(xué)間相互關(guān)心，相互愛護(hù)的情感，培養(yǎng)健全人格、完善人際關(guān)系，為今后的工作和學(xué)習(xí)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。從整個(gè)完成的教學(xué)效果看，這節(jié)課改變了課堂的一慣模式，充分體現(xiàn)了學(xué)生的合作學(xué)習(xí)，共同發(fā)展，鼓勵(lì)學(xué)生自己去探究、去嘗試。在學(xué)習(xí)過程中引導(dǎo)學(xué)生注意觀察、發(fā)現(xiàn)問題，分析和討論問題，使學(xué)生在知識(shí)、技能和情感等方面得到全面的發(fā)展。本課教學(xué)中始終以學(xué)生為主體,注重學(xué)生的體驗(yàn)。教學(xué)過程充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,整節(jié)課學(xué)生始終處在較高的興奮狀態(tài)中。學(xué)生在課堂上不僅獲得了知識(shí)與技能,還通過親身體驗(yàn),培養(yǎng)了與他人合作的意識(shí)。（3）多種教法靈活使用，保證教學(xué)質(zhì)量，提高課堂效率。 機(jī)器人課程是一種知識(shí)和技能要求較高的課，一節(jié)課中它包括了理論和操作兩方面，如果只采取單一的教學(xué)方法是不合理的，應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的具體要求，靈活使用多種教法，保證教學(xué)質(zhì)量。在LOGO語言的教學(xué)中我們多運(yùn)用了講解式，從原理到命令以講解為主，讓學(xué)生有了編程的概念，加以一定的課堂練習(xí)就能達(dá)到教學(xué)目的。在教學(xué)了解機(jī)器人和認(rèn)識(shí)機(jī)器人時(shí)，多采用視頻演示，用大量的圖片資料向?qū)W生展示機(jī)器人的誕生和發(fā)展。在教學(xué)讓機(jī)器人動(dòng)起來、“聰明”的光控路燈時(shí)采用了“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”式并配合合作學(xué)習(xí)方式逐步教會(huì)學(xué)生掌握教學(xué)重難點(diǎn)，讓學(xué)習(xí)變得簡單而愉快。4、機(jī)器人教育的普及形成一系列有利于學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展的專題教育活動(dòng)。 隨著機(jī)器人教育在我校的普及和深入開展，使更多的學(xué)生接受到了機(jī)器人教育，學(xué)習(xí)積極性很好，課堂教學(xué)已經(jīng)滿足不了他們的求知欲和探索欲，我們還開展了一些專題教育活動(dòng)。 （1）以賽促學(xué)的機(jī)器人參賽隊(duì)我們根據(jù)每年各級(jí)舉辦的機(jī)器人比賽項(xiàng)目組建了機(jī)器人參賽隊(duì)，有足球組、常規(guī)賽組、創(chuàng)意闖關(guān)組。在學(xué)習(xí)了機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)以外，利用課余時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)，培養(yǎng)了一批優(yōu)秀學(xué)生組織參加各級(jí)賽事。取得了優(yōu)異的成績。下表為我校學(xué)生制作機(jī)器人參加各級(jí)比賽獲獎(jiǎng)列表。序號(hào)活動(dòng)名稱級(jí)別主辦單位時(shí)間項(xiàng)目獲獎(jiǎng)等級(jí)獲獎(jiǎng)單位/個(gè)人1第四屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2006年5月螞蟻搬家小學(xué)組一等獎(jiǎng)尹琦夫、葉蔚林、楊清羽、黃煊焓2第四屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2006年5月螞蟻搬家小學(xué)組一等獎(jiǎng)史玉柱、簡天舒、張勇超3第四屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2006年5月螞蟻搬家小學(xué)組一等獎(jiǎng)鄧卓林、傅星杰、戚浩然、周陽4第四屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2006年5月優(yōu)秀組織單位內(nèi)江市第十小學(xué)5第五屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2007年5月優(yōu)秀組織單位內(nèi)江市第十小學(xué)6第五屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2007年5月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)史玉柱 尹琪夫7第五屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2007年5月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)邱洋 黃焱8第五屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2007年5月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)黃昱鑫 萬懌9第五屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2007年5月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)李其雨 代州侯10第五屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2007年5月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)黃明靖 葉蔚林11第五屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2007年5月螞蟻搬家小學(xué)組一等獎(jiǎng)羅佳成 袁可求 荀港龍 劉尚儒12第五屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2007年5月螞蟻搬家小學(xué)組一等獎(jiǎng)余俊江 屈俊仁 黃敏航 黃鏡儒13第五屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2007年5月十佳教練員劉東宇14第七屆中國青少年機(jī)器人競賽國家級(jí)中國科協(xié)2007年7月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)史玉柱 尹琪夫15第七屆中國青少年機(jī)器人競賽國家級(jí)中國科協(xié)2007年7月十佳教練員鄧勇16第六屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2008年5月機(jī)器人足球小學(xué)組一等獎(jiǎng)余俊江 袁可求17第六屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2008年5月機(jī)器人足球小學(xué)組三等獎(jiǎng)周桂宇 黃敏航18第六屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2008年5月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)羅中霖 廖旭輝19第六屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2008年5月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)熊又嘉 鄧昊睿20第六屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2008年5月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)羅佳成 鐘毅21第六屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2008年5月基本技能賽小學(xué)組二等獎(jiǎng)楊越亞 屈俊仁22第六屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2008年5月優(yōu)秀組織獎(jiǎng)內(nèi)江市第十小學(xué)23第六屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2008年5月中鳴小工程師獎(jiǎng)內(nèi)江市第十小學(xué)24第六屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2008年5月十佳校長黃忠明25第六屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2008年5月優(yōu)秀教練員劉東宇26第六屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2008年5月優(yōu)秀教練員雷毅27第八屆中國青少年機(jī)器人競賽國家級(jí)中國科協(xié)2008年7月機(jī)器人足球小學(xué)組一等獎(jiǎng)余俊江 袁可求28第八屆中國青少年機(jī)器人競賽國家級(jí)中國科協(xié)2008年7月競技團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新獎(jiǎng)內(nèi)江市第十小學(xué)29第七屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2009年5月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)張遜 曾辰杰30第七屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2009年5月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)申丁乙 魏已人31第七屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2009年5月機(jī)器人足球小學(xué)組一等獎(jiǎng)劉鎰 李卓凡32第七屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2009年5月機(jī)器人足球小學(xué)組三等獎(jiǎng)張閣蘚 張譯丹33第七屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2009年5月十佳學(xué)校內(nèi)江市第十小學(xué)34第七屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2009年5月優(yōu)秀組織獎(jiǎng)內(nèi)江市第十小學(xué)35第七屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2009年5月團(tuán)體總分第一名內(nèi)江市第十小學(xué)36第七屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2009年5月中鳴小工程師獎(jiǎng)內(nèi)江市第十小學(xué)37第七屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2009年5月十佳校長黃忠明38第七屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2009年5月十佳教練員劉東宇39第九屆中國青少年機(jī)器人競賽國家級(jí)中國科協(xié)2009年7月機(jī)器人足球小學(xué)組一等獎(jiǎng)劉鎰 李卓凡40第九屆中國青少年機(jī)器人競賽國家級(jí)中國科協(xié)2009年7月基本技能賽小學(xué)組二等獎(jiǎng)張遜 魏已人41第八屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2010年5月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)李卓凡、劉鎰42第八屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2010年5月基本技能賽小學(xué)組二等獎(jiǎng)周嘉乾、鐘啟昂43第八屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2010年5月基本技能賽小學(xué)組二等獎(jiǎng)朱彥嘉、劉子敬44第八屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2010年5月基本技能賽小學(xué)組二等獎(jiǎng)黃朝澤華、唐一丁45第八屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2010年5月基本技能賽小學(xué)組三等獎(jiǎng)羅欽彧、曾立康46第八屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2010年5月基本技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)陳可嶼、張家豪47第八屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2010年5月機(jī)器人足球小學(xué)組一等獎(jiǎng)鄒競舸、鄒奇伶48第八屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2010年5月機(jī)器人足球小學(xué)組一等獎(jiǎng)曾顯斯、彭心悅49第八屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2010年5月優(yōu)秀組織獎(jiǎng)內(nèi)江市第十小學(xué)50第十屆中國青少年機(jī)器人競賽國家級(jí)中國科協(xié)2010年7月機(jī)器人足球小學(xué)組二等獎(jiǎng)陳可嶼、張家豪51第九屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2011年5月機(jī)器人足球小學(xué)組一等獎(jiǎng)向攀揚(yáng)、鄒奇伶52第九屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2011年5月基本技能賽小學(xué)組二等獎(jiǎng)袁瑾瑜、周俊宇53第九屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2011年5月基本技能賽小學(xué)組三等獎(jiǎng)劉京朋、熊映童54第九屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2011年5月基本技能賽小學(xué)組三等獎(jiǎng)陳泓吾、李知恒55第九屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2011年5月基本技能賽小學(xué)組三等獎(jiǎng)吳柳茂、張晁瑋56第九屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2011年5月優(yōu)秀組織單位內(nèi)江市第十小學(xué)57第九屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2011年5月團(tuán)體總分第三名內(nèi)江市第十小學(xué)58第九屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2011年5月中鳴小英才獎(jiǎng)內(nèi)江市第十小學(xué)59第十一屆中國青少年機(jī)器人競賽國家級(jí)中國科協(xié)2011年7月機(jī)器人足球小學(xué)組一等獎(jiǎng)向攀揚(yáng)、鄒奇伶60四川省第四屆中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)系列活動(dòng)省級(jí)四川教科所2011年12月跨欄賽一等獎(jiǎng)王睿涵61四川省第四屆中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)系列活動(dòng)省級(jí)四川教科所2011年12月二人接力一等獎(jiǎng)陳泓吾、袁瑾瑜62第十屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2012年5月RTC一等獎(jiǎng)廖文彬、汪海峰、劉書繹、劉洺銘、柳莛玨、葉智滔、李昊陽、張?jiān)?3第十屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2012年5月機(jī)器人足球小學(xué)組一等獎(jiǎng)王科杰、劉世捷64第十屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2012年5月綜合技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)王睿涵、冷秋潼65第十屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2012年5月團(tuán)體總分第一名內(nèi)江市第十小學(xué)66第十屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2012年5月優(yōu)秀組織獎(jiǎng)內(nèi)江市第十小學(xué)67第十二屆中國青少年機(jī)器人競賽國家級(jí)中國科協(xié)2012年7月綜合技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)王睿涵、冷秋潼68四川省第五屆中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)系列活動(dòng)省級(jí)四川教科所2012年12月十人迎面接力一等獎(jiǎng)內(nèi)江市第十小學(xué)69四川省第五屆中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)系列活動(dòng)省級(jí)四川教科所2012年12月二人接力一等獎(jiǎng)李宇翰、劉京朋70四川省第五屆中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)系列活動(dòng)省級(jí)四川教科所2012年12月跨欄賽一等獎(jiǎng)羅天71第十一屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2013年5月RTC一等獎(jiǎng)?？伤肌⒚篮?、李昊陽、鐘星宇、王雅阿布、廖文彬、孔祥霖、羅骍皓72第十一屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2013年5月機(jī)器人足球小學(xué)組一等獎(jiǎng)劉世捷、柳莛玨73第十一屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2013年5月機(jī)器人足球小學(xué)組三等獎(jiǎng)周浩展、張馨心74第十一屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2013年5月綜合技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)劉洺銘、張宇千75第十一屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)省級(jí)四川省科協(xié)2013年5月綜合技能賽小學(xué)組一等獎(jiǎng)雷宏櫸、付駿哲2、我校每年舉辦科技節(jié)活動(dòng)，隨著機(jī)器人教育的普及，學(xué)生的科技作品中也出現(xiàn)了機(jī)器人作品，學(xué)生在制作機(jī)器人作品的過程中體現(xiàn)出了創(chuàng)新思維的火花。案例8：“聰明的小車”研制過程 內(nèi)江市第十小學(xué) 劉謹(jǐn)瑜 王睿涵 黃靜我們發(fā)明的這個(gè)聰明的小車，是常常在電視里看到因?yàn)槌亳{駛，造成交通事故，如果有一種裝置能根據(jù)前方道路情況智能控制車速，就能避免事故發(fā)生。因此我們利用小發(fā)明中的功能附加法發(fā)明了這種可以智能控制車速的小車。在研究前期，我們?cè)噲D在車的剎車上安裝一個(gè)自動(dòng)裝置，但效果不好，在老師和家長的幫助下上網(wǎng)查閱了有關(guān)安全系統(tǒng)裝置的有關(guān)知識(shí)，確定了這個(gè)小發(fā)明的思路，應(yīng)用傳感器來控制小車的行進(jìn)的方向，確保小車在正確的道路上行駛，再加上測距裝置，即使在夜晚，司機(jī)視線不明的情況下，它也能自動(dòng)監(jiān)控障礙物的距離，并及時(shí)提醒司機(jī)減速，當(dāng)司機(jī)沒有及時(shí)減速時(shí)，它也能在撞上障礙物之前，自動(dòng)讓小車停止下來。在老師和家長的幫助輔導(dǎo)下，我們開始動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并制作這個(gè)作品，先是測試各種傳感器性能，經(jīng)過大量測試篩選，最后選定了光反射傳感器來監(jiān)測路面，當(dāng)發(fā)現(xiàn)小車偏離正確道路時(shí)，由計(jì)算機(jī)控制小車轉(zhuǎn)向，讓車回到正確的線路上來。123123123并排3個(gè)光反射傳感器左輪右輪2號(hào)光反射傳感器為黑線，前進(jìn)。1號(hào)光反射傳感器為黑線，右轉(zhuǎn)。3號(hào)光反射傳感器為黑線，左轉(zhuǎn)。然后在對(duì)前方障礙物的探測上，采用了紅外線測量裝置，其功能原理是：由紅外發(fā)射器發(fā)射一束紅外線，如果前方有障礙物，紅外線就會(huì)被反射回來，被接收器捕獲，并算出距離。計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)置的安全距離使車減速，如果達(dá)到危險(xiǎn)距離時(shí)，計(jì)算機(jī)會(huì)讓車停止。這樣就可以保證行駛安全。紅外測距發(fā)射接收障礙物作品完成時(shí)的照片：改進(jìn)的設(shè)想：繼續(xù)完善這個(gè)裝置，可以加入視頻記錄，行車數(shù)據(jù)記錄，可把數(shù)據(jù)無線傳送到控制中心，使之成為行車安全的個(gè)人助手。3、創(chuàng)意十足的機(jī)器人興趣小組在實(shí)驗(yàn)過程中，我校成立了多個(gè)機(jī)器人興趣小組，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)的過程中我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)意思維活躍，聯(lián)想能力豐富，能自已動(dòng)手把新穎想法一步步實(shí)現(xiàn)。表現(xiàn)特別突出的是機(jī)器人創(chuàng)意闖關(guān)小組，他們把一個(gè)個(gè)的科學(xué)原理應(yīng)用在了自已設(shè)計(jì)制作的關(guān)卡里，整個(gè)作品由多個(gè)關(guān)卡組成，把機(jī)器人技術(shù)融入其中。形成了既蘊(yùn)含科學(xué)原理，又非常有趣味的作品。充分體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，學(xué)生樂在其中，小小的三塊搭建用的木底板，成為了學(xué)生展示才華的大舞臺(tái)。案例9：機(jī)器人創(chuàng)新闖關(guān)說明書隊(duì)伍編號(hào)學(xué)校作品總關(guān)卡數(shù)B內(nèi)江市第十小學(xué)9作品名稱隊(duì)員姓名暢游內(nèi)江隊(duì)長：王雅阿布隊(duì)員1：廖文彬隊(duì)員2：孔祥霖隊(duì)員3：羅骍皓關(guān)卡1關(guān)卡名稱：夢(mèng)想之門科學(xué)原理：遙控啟動(dòng)、齒輪減速、蓄電池智能原理：觸碰開關(guān)、伺服電機(jī)、主控器機(jī)器人智能原理說明：遙控啟動(dòng)門，門緩緩打開，啟動(dòng)觸碰傳感器，當(dāng)主控器接收到觸碰開關(guān)傳來的信號(hào)，主控器再啟動(dòng)伺服電機(jī)，打開一定的角度，撞擊小球進(jìn)入下一關(guān)。關(guān)卡2關(guān)卡名稱：高速鐵路科學(xué)原理：動(dòng)勢(shì)能轉(zhuǎn)換、能量傳遞、慣性原理作動(dòng)傳輸?shù)脑碚f明：軌道上方小鐵球受到地球引力的作用產(chǎn)生勢(shì)能，迅速下滑滾動(dòng)，滾動(dòng)速度越快它所形成的動(dòng)能越大，滾到第二層碰撞藍(lán)色海洋球，把動(dòng)能傳遞給海洋球，海洋球繼續(xù)沿軌道滾動(dòng)，在軌道出口由于受到地球引力和慣性的影響，在空中飛出一段距離后，落入小車內(nèi)關(guān)卡3關(guān)卡名稱：登太白樓智能原理：電子指南針、紅外發(fā)射、紅外接收、齒輪減速、四輪驅(qū)動(dòng)增加摩擦力作動(dòng)傳輸?shù)脑碚f明：藍(lán)色海洋球落入小車中，阻擋了紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外信號(hào)，紅外接收管接收不了紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外信號(hào)，主控器啟動(dòng)電機(jī)，通過電子指南針指示的方向前進(jìn)，小車在10CM高，30CM長的坡道上緩慢上行，前進(jìn)10秒到達(dá)終點(diǎn)后自動(dòng)停止推落坡頂重物，啟動(dòng)下一關(guān)。關(guān)卡4關(guān)卡名稱：禪院鐘聲科學(xué)原理：動(dòng)勢(shì)能轉(zhuǎn)換、大氣壓力、磁力作動(dòng)傳輸?shù)脑碚f明重物在地球引力的作用下落下產(chǎn)生勢(shì)能落下，轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，啟動(dòng)氣壓閥，釋放氣瓶里存儲(chǔ)的氣體，氣壓推動(dòng)氣缸頂桿，帶動(dòng)磁鐵靠近磁控開關(guān)，在磁性的作用下磁控開關(guān)接通，開啟下一關(guān)。關(guān)卡5關(guān)卡名稱：游古牌坊科學(xué)原理：機(jī)械自動(dòng)分揀、杠桿、動(dòng)勢(shì)能轉(zhuǎn)換、地球引力作動(dòng)傳輸?shù)脑碚f明：磁碰開關(guān)打開，啟動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)機(jī)械自動(dòng)分揀裝置，機(jī)械自動(dòng)分揀玻璃彈珠，彈珠在地球引力的作用下依次沿滑道滾落，落入挖斗中。關(guān)卡6關(guān)卡名稱：十里長廊科學(xué)原理：杠桿、輪胎摩擦力智能原理：巡線傳感器、紅外測距作動(dòng)傳輸?shù)脑碚f明：當(dāng)挖斗中聚集足夠數(shù)量的玻璃彈珠后，它的重力大于了杠桿另一端重力，抬起遮擋板，智能小車通過紅外測距傳感器檢測到擋板已被抬起，于是啟動(dòng)小車前進(jìn)，在前進(jìn)的過程中，智能小車通過尋線傳感器檢測地面的黑線位置，使小車沿前黑線前進(jìn)碰撞到觸碰開關(guān)啟動(dòng)下一關(guān)。關(guān)卡7關(guān)卡名稱：登高望遠(yuǎn)科學(xué)原理：離心力、齒輪減速、輪軸動(dòng)力傳遞、觸碰開關(guān)、蓄電池、絞盤作動(dòng)傳輸?shù)脑碚f明：觸碰開關(guān)打開旋轉(zhuǎn)木馬電源，旋轉(zhuǎn)木馬在齒輪帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力通過輪軸傳動(dòng)到頂端的轉(zhuǎn)盤，帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤上的木馬旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，木馬逐漸升高，同時(shí)絞盤拉緊細(xì)繩，啟動(dòng)下一關(guān)。關(guān)卡8關(guān)卡名稱：夢(mèng)想索道科學(xué)原理：風(fēng)力、動(dòng)勢(shì)能轉(zhuǎn)換、鏈條傳動(dòng)、杠桿、絞盤、摩擦力、動(dòng)滑輪作動(dòng)傳輸?shù)脑碚f明：絞盤上的拉線拉動(dòng)杠桿觸動(dòng)觸碰開關(guān)，開啟風(fēng)扇馬達(dá)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生風(fēng)力，在風(fēng)力的作用下，吹倒前方的擋板，讓杠桿失去平衡使重物落下產(chǎn)生動(dòng)能，拉動(dòng)輪軸，輪軸在摩擦力的作用下向前滑動(dòng)，撞擊鐵彈珠落下拉動(dòng)絞盤絞動(dòng)鏈條，通過鏈條傳輸動(dòng)力啟動(dòng)下一關(guān)。關(guān)卡9關(guān)卡名稱：美麗內(nèi)江科學(xué)原理：視覺暫留效應(yīng)、蓄電池、觸碰開關(guān)作動(dòng)傳輸?shù)脑碚f明：鏈條拉動(dòng)凸輪，撥動(dòng)鐵彈珠，啟動(dòng)開關(guān)，閃語棒通過蓄電池供電開始轉(zhuǎn)動(dòng)，在快速運(yùn)動(dòng)時(shí), 當(dāng)人眼所看到的影像消失后，人眼仍能繼續(xù)保留其影像0.1-0.4秒左右的圖像，形成視覺暫留效應(yīng)，出現(xiàn)“美麗內(nèi)江”四個(gè)字。學(xué)生設(shè)計(jì)的機(jī)器人創(chuàng)意闖關(guān)動(dòng)線圖1搖控啟動(dòng)2勢(shì)動(dòng)能轉(zhuǎn)換3履帶小車4大氣壓力5地球引力6尋線小車7離心力8風(fēng)力9視覺暫留（四）開展實(shí)驗(yàn)老師培訓(xùn)，提高參研教師的理論水平和科研能力課題組采取集中學(xué)習(xí)、分小組學(xué)習(xí)、自學(xué)及部分教師外出培訓(xùn)等形式，讓參與實(shí)驗(yàn)的教師明確在小學(xué)開展機(jī)器人教學(xué)的重要性和現(xiàn)實(shí)意義。首先是在課題研究實(shí)施之前就認(rèn)真學(xué)習(xí)了論機(jī)器人教育、郭善渡先生訪談大力推進(jìn)智能機(jī)器人進(jìn)入中小學(xué)的進(jìn)程、機(jī)器人教育面臨的問題等，明確了機(jī)器人教育的定位和面臨的實(shí)際問題；其次，利用網(wǎng)絡(luò)的便利，積極收集課題研究需要的相關(guān)理論,比如唯物辯證法理論，“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”理論、嘗試教學(xué)理論、教學(xué)最優(yōu)化理論和建構(gòu)主義理論等，提升了教師教育科研理論水平；在實(shí)施研究中，根據(jù)研究目標(biāo)我們還組織學(xué)習(xí)了機(jī)器人教學(xué)模式之實(shí)戰(zhàn)研究、機(jī)器人教學(xué)校本教材開發(fā)初探、活動(dòng)建構(gòu)：創(chuàng)新教育的教學(xué)革新等文章，為校本教材的編寫和有效開展課堂教學(xué)起到指引作用。通過培訓(xùn)學(xué)習(xí)，參研教師了解目前國內(nèi)與本課題研究有關(guān)的新動(dòng)向和新成果，從中學(xué)習(xí)別人的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，教師們的理論水平有了很大提高，對(duì)所從事的課題研究有了更深刻的認(rèn)識(shí)。（五）積極參加各級(jí)各類機(jī)器人教育活動(dòng)。研究期間，我們承辦了課題中期匯報(bào)會(huì)，積極參加各級(jí)各類機(jī)器人教育活動(dòng)、比賽活動(dòng)，以賽促學(xué)，展示研究成果。2011年11月參加“四川省第四屆中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)系列活動(dòng)”；2012年12月承辦課題中期匯報(bào)會(huì)；2012年12月組織學(xué)生參加“四川省第五屆網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)機(jī)器人比賽”；2013年5月組織三支學(xué)生參賽隊(duì)參加“第十一屆四川省青少年機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)”；七、課題研究成果 1、通過研究，開發(fā)了一套適合我校實(shí)際教學(xué)需要的，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的小學(xué)機(jī)器人教學(xué)校本課程。經(jīng)過一年多的研究，我們?cè)诓粩鄬W(xué)習(xí)、研討、實(shí)踐、反思、總結(jié)中，初步形成了一套適合我校實(shí)際教學(xué)需要的，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的小學(xué)機(jī)器人教學(xué)校本教材。我們?cè)谠姓n程的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)編，整個(gè)課程在知識(shí)體系上更適合小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，尤其是新編的專題應(yīng)用課程安全警示燈、自動(dòng)干手機(jī)、拍掌計(jì)數(shù)和十字路口交通燈內(nèi)容上彌補(bǔ)了原來課程知識(shí)點(diǎn)上的不足，又聯(lián)系生活實(shí)際，設(shè)計(jì)更有針對(duì)性和實(shí)效性，也使智慧天下機(jī)器人套件得到了高效利用。參研教師在實(shí)施過程中還編寫了與校本教材配套的教案，使整個(gè)課程更加完善。2、通過課題研究，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人教育的普及。經(jīng)過一年多的研究，我校建立起機(jī)器人教室一間，機(jī)器人活動(dòng)室一間，配備電腦36套及其它相關(guān)設(shè)備設(shè)施，制定了“機(jī)器人教室管理制度”“機(jī)器人器材作用制度”“機(jī)器人活動(dòng)室制度”等相關(guān)制度保證教學(xué)及課外活動(dòng)的正常開展。搭建起機(jī)器人學(xué)習(xí)資源平臺(tái)，收集、匯總、整理各種資料50多個(gè)G，豐富教育教學(xué)資源。硬件和軟件的健全為機(jī)器人教育在我校深入開展提供保障?，F(xiàn)在，不僅是實(shí)驗(yàn)班學(xué)生開設(shè)了機(jī)器人課程，我們還在六年級(jí)下期開始進(jìn)行機(jī)器人教學(xué)，使每一名學(xué)生都有接受機(jī)器人教育的機(jī)會(huì)。3、構(gòu)建了以機(jī)器人為載體的“自主探究”、“合作發(fā)展”課堂教學(xué)模式，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力、發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新思維?！白灾魈骄俊钡慕虒W(xué)模式和“合作發(fā)展”的學(xué)習(xí)形式很受學(xué)生歡迎?！白灾魈骄俊钡慕虒W(xué)模式給了學(xué)生個(gè)性發(fā)展的空間，讓學(xué)生有時(shí)間和機(jī)會(huì)以自己的方式主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，研究自己關(guān)注的問題,發(fā)揮自己的特長，實(shí)現(xiàn)自己創(chuàng)意。這種教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，大大提高了學(xué)習(xí)效率。案例9：“自主探究”教學(xué)模式的體現(xiàn)在創(chuàng)意機(jī)器人小組內(nèi)，“自主探究”的教學(xué)模式得到了充分體現(xiàn)。學(xué)生們?yōu)榱送瓿梢粋€(gè)完整的作品必須要進(jìn)行分工，每個(gè)學(xué)生要獨(dú)立完成若干關(guān)卡。廖文彬同學(xué)是創(chuàng)意闖關(guān)機(jī)器小組的組員，他負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的關(guān)卡要求是：用機(jī)器人技術(shù)設(shè)計(jì)一臺(tái)運(yùn)輸車，該車必須靠承載貨物之動(dòng)作啟動(dòng)。運(yùn)輸車負(fù)載該貨物后，須爬坡30cm以上距離，坡度至少10度。1. 貨物之大小重量形式不拘。2. 坡度10度比值：約9cm/50cm(高/長)。3. 承載之貨物需放置在運(yùn)輸車上。 在設(shè)計(jì)這個(gè)機(jī)器人的過程中，他上網(wǎng)查閱了大量資料，了解到要使機(jī)器人能承載重物爬坡，就需要較強(qiáng)的動(dòng)力，還要克服車輪打滑現(xiàn)象，于是決定采用履帶式機(jī)器人底盤，安裝兩只大力矩減速電機(jī)作為動(dòng)力。這樣就能保證機(jī)器人載重爬坡。然后再根據(jù)需要運(yùn)輸?shù)闹匚镄螤钪谱髁艘粋€(gè)易于接收重物的籃框，并在上面安裝了紅外線傳感器來判斷重物是否已落下，以此為條件來啟動(dòng)機(jī)器人開始爬坡。在完成關(guān)卡的過程中，廖文彬同學(xué)獨(dú)立思考，獨(dú)立動(dòng)手，自已上網(wǎng)查資料，確定設(shè)計(jì)方