机器人在中学综合实践活动课程中的应用研究

摘要

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中指出，在高中教育阶段要深入推进课程改革，全面落实课程方案，保证学生全面完成国家规定的文理等各门课程的学习；创造条件开设丰富多彩的选修课，提高课程的选择性，促进学生全面而有个性的发展；建立科学的教育质量评价体系，全面实施高中学业水平考试和综合素质评价。机器人综合实践活动作为一门创新型实践学科，旨在提高学习者的实践创新能力、帮助学习者获取、分析和解决问题的途径和方法，深度挖掘学习者合作探究的潜能。然而我国目前的中学机器人教学普遍存在着活动起步晚，地区差异大，项目活动模式和教学方法单一，无专用教材参阅，难以面向全体学生等现实问题，这些都有待于机器人综合实践活动课程的进一步发展研究。
　　机器人综合实践活动课程教学是一种新的课程教学理念。它以教育机器人为学习平台，通过该平台进行相关学科知识的学习，在综合运用所有学科资源的基础上，探究和创新实践活动项目。本活动课程强调“在学中做”，“在做中学”，充分发挥学习者的积极主动性，激发调动学习者的兴趣，从而为学习者打造丰富的实践活动空间。
　　本研究着重于机器人综合实践活动开展什么内容、怎么开展以及开展的如何三方面进行。该研究首先对当前中学机器人综合实践活动课程的现状进行调查分析和反思，活动开展的内容以师生通过校本课程等多种渠道共同开发建设，活动开展的方式为教学策略和教学模式，活动开展的如何以阶段性评价和形成性评价为基础，以多种评价方式为导向。本研究试图将机器人作为一种综合实践活动平台，在此平台上逐步引入计算机程序学习以及对硬件结构的设计改进，最后完成综合实践创新能力的提升。在活动研究内容和活动研究策略上结合教学行动案例，力求探索出一种基于教育机器人为平台的中学机器人综合实践活动课程教学的有效模式。根据探究所得的活动实施模式进行实际活动展开，以评价活动实施模式的可行性和有效性，又可以对其进行有益的改进和补充。
　　本研究将有助于解决现有中学机器人综合实践活动存在的问题，开展有效的实践活动教学，促进学生主动学习，为一线教师和教研人员提供可操作的中学机器人综合实践活动应用模式与策略。

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第一章 绪 论

第一节 研究问题的提出

第二节 国内外研究综述

第三节 研究原则和方法

第二章 机器人与综合实践活动课程的相关概念界定

第一节 机器人综合实践活动的定义

第二节 教育机器人的特点、常见教育机器人的种类

第三节 机器人综合实践活动应用知识模块分类

第三章 机器人综合实践课程教学现状及其效果评价

第一节 调查方案设计

第二节 问卷调查设计和访谈结论

第三节 效果评价模式

第四章 机器人在综合实践活动课程的教学实施策略及其应用案例

第一节 教学策略理论依据

第二节 基于程序设计的机器人综合实践活动

第三节 基于实践创新的机器人综合实践活动

第五章 研究结论与展望

第一节 研究的结论

第二节 研究反思与展望

参考文献

附录I：对机器人综合实践活动应用现状的调查问卷（学生版）

附录II：机器人综合实际课程教学情况访谈提纲(教师版)

附录Ⅲ：机器人灭火搜救项目主程序

致谢

附：本人在读研期间发表科研论文情况