中国电子学会“烛光义教”现代科技教育机器人公开课标准发布 - 中国电子学会青少年电子信息科普创新服务平台.pdf

中国电子学会“烛光义教” 现代科技教育机器人公开课标准 中国电子学会普及工作委员会 V 1.0 前言 随着我国科学技术和科技创新飞速发展，传播科学知识、宣传 科学思想、倡导科学方法、弘扬科学精神，推动信息技术和智能技 术越来越多地融入到人们的生产、生活和学习中，成为提升我国公 民科学素质的重要内容。为落实《乡村振兴战略规划（2018－2022 年）》《全民科学素质行动规划纲要(2021—2035 年)》，引导社会 科普资源向欠发达地区农村倾斜，加大科学教育活动和资源向农村 倾斜力度，推进信息技术与科学教育深度融合，中国电子学会开展 了“烛光义教”系列科普公益教学活动。活动采用启发式、探究 式、开放式的教学方法，保护学生好奇心，激发求知欲和想象力， 因此得到了广泛的社会支持和参与。 为进一步规范“烛光义教”现代科技教育机器人公开课内容、 方法、流程，提升科普工作的效率和效果，特制定本标准。 1 / 5 一、课程基本情况 (一) 课程名称：中国电子学会“烛光义教”现代科技教育机 器人公开课 (二) 课程时长：60～90 分钟（约 2 课时） (三) 目标学生：乡村地区 10～16 岁中小学生 (四) 文化程度：四年级到高一年级 说明：本课程是为现代科技教育知识学习零基础的学生设置的， 课程设计可依据学生年龄背景和知识背景，对教学内容和难度做出适 当的调整。 (五) 推荐后续课程：中国电子学会“烛光义教”机器人技术 初级课程 二、课程设计理念及思路 以机器人教育、创客教育、STEAM 等教育形式构成的现代教育体 系，充分地体现了知行合一的教育理念。通过知识学习与动手实践让 孩子们学以致用，是开展信息技术教育的良好启蒙方式。 为了让孩子更加直观地了解信息技术的原理和应用，本公开课 主要以智能机器人小车为展示载体进行科普讲座。讲座过程以教师主 导，课程多以问题互动的方式，并结合多种教学形式。通过展示各种 设定功能的自律机器人，引导课程内容的展开，在过程中让学生思考 和了解什么是信息技术以及信息的处理过程。 三、教学目标 本公开课从学生的视角介绍机器人的发展，启发学生提出问题 2 / 5 和解决问题的意识。让学生知道程序和机器人的基本概念；了解机器 人的知识概貌；知道机器人在人指挥下的一般工作过程；了解程序是 机器人的灵魂；通过演示深入了解机器人的工作过程；激发学生对科 技知识的学习兴趣和主动学习的意识。 本公开课在教学过程中注重渗透爱国主义教育、情感教育和独 立人格意识，注重问题的前后呼应，注重对国家、社会、生活和自我 发展的思考，鼓励学生从不同角度观察和分析问题。另外在给不同学 校、不同年级的学生上课时，注重根据不同情况，随时调整教学内容、 教学深度和教学难度。 四、教学内容及环节安排 序号 环节 1 启发 2 引导 3 演示 4 扩展 5 思考 学习内容 从老师认识机器人的过程看机器人 的发展 认识生活中的机器人 思考机器人都有什么样的外形 让学生思考机器人的定义 机器人长的一定像人吗？ 机器人的三项基本功能 识别身边的智能机器人 “不看热闹，看门道” 机器人是如何工作的 某种机器人的一般工作过程 机器人的避障行为 机器人的防跌落行为 机器人的沿边行走行为 机器人的巡线行为 什么是程序 避障机器人的设计与调试 无人机的演示 人形机器人的演示 机器人避障的策略分析 机器人防跌落的策略分析 机器人巡线的策略分析 机器人走迷宫的策略分析 3 / 5 硬件需求 交互形式 投影 计算机 问题 投影 计算机 问题 避障小车 防跌落小车 沿边走小车 巡线小车 巡线地图 教学机器人 投影 计算机 无人机 人形机器人 避障小车 防跌落小车 沿边走小车 巡线小车 演示 活动 演示 仿真机器人的演示和比赛策略分析 6 总结 智能机器人的工作过程 什么是信息技术 信息技术中信息处理过程 巡线地图 投影 计算机 投影 计算机 问题 说明： 1、注意演示安全 2、计算机中需要安装教学机器人配套的编程软件 3、最好有 WiFi 网络 五、课程实施建议 (一) 师资条件 1. 教师最好是信息技术老师或有科技背景的老师，建议经 过中国电子学会“烛光义教”专项培训 2. 教师需提前 15 分钟进入教室做课前准备 (二) 教室要求 1. 电脑：教师用台式电脑（或授课教师自带笔记本电脑） 2. 投影：电脑连接投影仪（或电子白板、LED 大屏） 3. 电源：220V 电源接口 4. 灯光：室内自然光 5. 面积：约 50～80 ㎡ 说明：大班形式下，教室要求也可以根据学生人数确定。 (三) 学生要求 建议同年级学生 40 个左右，认知水平更加接近，便于授课。 六、作业安排 学习更多的科技知识，就让我们能够“不看热闹看门道”。学 习了基础的机器人知识后，希望同学们思考，机器人为什么可以听从 4 / 5 我们的指挥，象人一样行动或工作。请以今天的学习为感受，写一篇 以《我设计的机器人》为题目的小作文（500～800 字），内容不限， 请尽情发挥你的想像！ 5 / 5