33中創(chuàng)客教育校本課程
作者：電教中心 來源：徐州市三十三中 發(fā)布時(shí)間：2019年4月24日
課程背景
教育機(jī)器人融合了現(xiàn)代的教育理論，不違背學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律；具備綜合的知識(shí)平臺(tái)，可以獲得多方面知識(shí)的綜合訓(xùn)練；具有先進(jìn)的知識(shí)體系，能夠與時(shí)俱進(jìn)，所含知識(shí)為當(dāng)下社會(huì)所需要；開發(fā)了創(chuàng)新平臺(tái)，學(xué)生的創(chuàng)新思維不受到任何限制，因此，教育機(jī)器人是創(chuàng)新課程的最佳平臺(tái)。
教育機(jī)器人教育理念先進(jìn)，綜合多元智能，成功智力，建構(gòu)主義理論，集成了數(shù)字、物理、化學(xué)、生物、機(jī)械、電子、材料、能源、計(jì)算機(jī)硬件、軟件、人工智能等眾多領(lǐng)域的科學(xué)與技術(shù)知識(shí)，沒有一種技術(shù)平臺(tái)比教育機(jī)器人更綜合。教育機(jī)器人項(xiàng)目或比賽富有挑戰(zhàn)性，趣味盎然，有效激發(fā)學(xué)生對(duì)技術(shù)的興趣。教育機(jī)器人非常便于設(shè)計(jì)各種項(xiàng)目或比賽，學(xué)生在實(shí)施教育機(jī)器人項(xiàng)目的自主體驗(yàn)過程中培養(yǎng)動(dòng)手能力、創(chuàng)新力、綜合能力、協(xié)作能力和進(jìn)取精神等各種能力。
國(guó)家政策：
中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)信息技術(shù)教育專業(yè)委員會(huì)制定的《基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2012版）》中指出了教育機(jī)器人的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，其中小學(xué)部份分為基礎(chǔ)模塊、拓展模塊一：算法與程序設(shè)計(jì)入門、拓展模塊二：機(jī)器人入門。
本地政策：
徐州市電化教育館多次舉辦創(chuàng)客教育培訓(xùn)會(huì)，普及創(chuàng)客教育知識(shí)、交流創(chuàng)客教育經(jīng)驗(yàn) 、提高教師創(chuàng)客教育能力。同時(shí)舉辦多類型的創(chuàng)客教育比賽，提高學(xué)校、教師、學(xué)生及家長(zhǎng)對(duì)創(chuàng)客教育的重視度。并針對(duì)“組織參加全國(guó)青少年機(jī)器人技術(shù)等級(jí)考試”下發(fā)指導(dǎo)性意見文件。
一、 課程設(shè)計(jì)方案
中學(xué)部份的《機(jī)器人入門》部分課程可以按照學(xué)生機(jī)器人學(xué)習(xí)能力劃分，主要考慮機(jī)器人技術(shù)能力發(fā)展與學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。課程內(nèi)容涵蓋基礎(chǔ)搭建、機(jī)械、程序設(shè)計(jì)與社團(tuán)。
1.1課程設(shè)計(jì)框架
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能力
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項(xiàng)目
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內(nèi)容
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考證與考級(jí)
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基礎(chǔ)搭建
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機(jī)器人建造
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小顆粒搭建與機(jī)械搭建，認(rèn)識(shí)機(jī)械原理設(shè)計(jì)，電動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)
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機(jī)器人等級(jí)考試一級(jí)、二級(jí)
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搭建編程
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機(jī)器人小創(chuàng)客
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兼容并行一二級(jí)課程的小顆粒搭建，機(jī)械手機(jī)器人搭建與程序制作
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機(jī)器人等級(jí)考試二級(jí)，WRO競(jìng)賽社團(tuán)
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入門編程
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創(chuàng)意程序員
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面向Blocky的模塊化程序編程設(shè)計(jì)，兼容小顆粒搭建的開源話編程設(shè)計(jì)
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機(jī)器人等級(jí)考試三級(jí)，WRO、WER、中小學(xué)電腦制作活動(dòng)
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開源編程
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機(jī)器人工程師
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Arduino開源程序設(shè)計(jì)，米思奇高級(jí)開發(fā)，C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，3d打印設(shè)計(jì)開發(fā)
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機(jī)器人等級(jí)考試三四級(jí)，WRO、WER、中小學(xué)電腦制作活動(dòng)
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機(jī)器人社團(tuán)
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創(chuàng)意設(shè)計(jì)班
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小顆粒搭建，古代戰(zhàn)爭(zhēng)類、現(xiàn)代機(jī)械類等
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面向國(guó)內(nèi)外的競(jìng)賽
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創(chuàng)客編程社團(tuán)
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小小程序員班級(jí)
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Blocky系列開源程序編程、基礎(chǔ)C程序設(shè)計(jì)與循環(huán)語句設(shè)計(jì)
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面向國(guó)內(nèi)外的競(jìng)賽
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1.2課程設(shè)計(jì)理念與流程
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結(jié)構(gòu)與功能
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1、通過觀看多媒體演示資料及教學(xué)機(jī)器人實(shí)物，了解機(jī)器人的基本功能和應(yīng)用領(lǐng)域。
2、通過觀察各種教學(xué)機(jī)器人的組成部件，了解機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)。
3、認(rèn)識(shí)機(jī)器人技術(shù)中涉及到的電路、電子元器件、單片機(jī)等電子部件，知道其功能。
4、了解動(dòng)力源<如電池、外接電源等）和電動(dòng)機(jī)的功能，并學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單使用。
5、了解常用傳感器（如紅外、聲音、光敏、指南針等）的基本功能，并能與其模擬的人類與功能相比較。
6、初步了解與機(jī)器人裝配相關(guān)的簡(jiǎn)單機(jī)械結(jié)構(gòu)（如杠桿、輪軸等）和連接方式，體驗(yàn)簡(jiǎn)單能機(jī)器人的組裝。
7、了解與機(jī)器人相關(guān)的指令、程序和算法的基本含義，能夠讀懂簡(jiǎn)單機(jī)器人程序的流程圖
8、能在機(jī)器人軟件平臺(tái)上通過使用圖形模塊設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單程序，并下載到機(jī)器人上執(zhí)行，感悟控制系統(tǒng)的功能和重要性。
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設(shè)計(jì)與制作
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1、能夠通過模仿，設(shè)計(jì)解決簡(jiǎn)單任務(wù)的機(jī)器人方案，體驗(yàn)機(jī)器人應(yīng)用的廣泛性。
2、能夠根據(jù)方案設(shè)計(jì)，選擇合適的機(jī)器人組件，與他人合作完成簡(jiǎn)單機(jī)器人的裝配及程序的編制。
3、初步了解機(jī)器人程序、硬件部件的測(cè)試與調(diào)整的作用，能進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)試。
4、通過機(jī)器人學(xué)習(xí)實(shí)踐，能體驗(yàn)和評(píng)價(jià)各類機(jī)器人的應(yīng)用特點(diǎn)及其與實(shí)際生活的關(guān)系。
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生活與程序
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1、結(jié)合生活中的具體問題，能夠用自然語言及手工畫流程圖的方式描寫解決問題的過程；體驗(yàn)使用流程圖方式的優(yōu)點(diǎn)。
2、熟悉程序設(shè)計(jì)工具的圖形化編程環(huán)境。
3、結(jié)合實(shí)例使用積木式程序設(shè)計(jì)工具，體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)作為一種特殊的信息加工處理方式的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。
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結(jié)構(gòu)與算法
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1、通過感悟生活中的順序行為，學(xué)會(huì)拖拽相應(yīng)的圖標(biāo)編寫具有順序結(jié)構(gòu)的程序。
2、通過感悟生活中的選擇行為，學(xué)會(huì)拖拽相應(yīng)的圖標(biāo)編寫具有判斷工程的簡(jiǎn)單語句。
3、通過感悟生活中的重復(fù)行為，學(xué)會(huì)拖拽相應(yīng)的圖標(biāo)編寫具有循環(huán)工程的簡(jiǎn)單語句。
4、通過分析簡(jiǎn)單生活問題，設(shè)計(jì)混合程序結(jié)構(gòu)解決問題，體驗(yàn)算法的思想和價(jià)值。
5、能夠讀懂圖形化編程環(huán)境中的程序流程圖，能分析程序的功能并簡(jiǎn)單調(diào)試。
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