机器人仿真平台在中学程序设计教学中的应用研究

摘要

在信息化时代，信息技术教育越来越受到大家的重视。程序设计作为信息技术的重要组成部分，其重要性也日益凸显出来。在《基础教育信息技术课程标准（2012版）》和《普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版)》中，都将程序设计列入到了中学信息技术教育中。但程序设计教学现状却不容乐观，那如何在中学有效地进行程序设计教学，提高学生的学习兴趣和学习动力，实现在课程改革中将程序设计模块加入到中学信息技术课程的初衷——了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用；能从简单问题出发，设计解决问题的算法，并能使用一种程序设计语言实现算法和解决问题，则是本研究的一个重点。 随着人工智能进入到大众生活中，在全国掀起了机器人教育的浪潮。基于此，本研究将机器人仿真平台运用到程序设计的教学过程中去，构建机器人仿真平台在程序设计教学中的应用模式以及教学策略，既为改善中学程序设计教学现状提供了可操作的方法和策略，也推动了机器人教育在中学中的发展。 本文首先通过查阅和整理分析相关文献，梳理机器人仿真平台和程序设计教学的研究现状，阐述相关的理论和技术；接着通过与一线老师交流和查阅相关资料，对程序设计教学过程中所涉及到的各个因素进行分析，找出在程序设计教学中存在的问题，并分析将仿真机器人用于程序设计教学中的可行性；其次在教学理论的指导下，针对程序设计教学中的现状，构建了机器人仿真平台在中学程序设计教学中的应用模式以及教学策略；然后将机器人仿真平台在程序设计教学中的应用模式和教学策略用于实际教学中，采用实验法来检验将机器人仿真平台引入到程序设计教学过程中对学生的影响；最后通过对实验数据进行分析发现，将机器人仿真平台引入到程序设计教学中的方法是可行的，既有助于学生学习程序设计知识，激发学生学习程序设计的动力，提高学生学习程序设计的兴趣，改变学生对程序设计的看法和态度，又有助于培养学生的算法思想。

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