文山中学机器人编程竞赛社团 [复制链接]

机器人是一门涉及运动学和动力学、系统结构、传感技术、控制技术等多领域的交叉学科，其教育实施正是促使学生整合科学、技术、数学领域的知识，以工程标准化的思想进行综合实践的过程，具有较强的教育价值。近年来，随着基础教育新课程改革的不断深入实施，我国中小学机器人教育也有了较快发展，并成为中小学综合实践课程和技术课程的载体，其教育价值已获得社会认可。

机器人编程竞赛活动是近几年在中小学中开展的新型竞赛活动项目。该活动以讲授、辅导、组装、编程为主，活动主要使用厂家的机器人竞赛套件。机器人竞赛、编程竞赛的获奖证书含金量很高，可助力优秀学生参与強基计划及综合评价招生。机器人实践活动是一个很好的培养学生科技创新能力的舞台。首先，它涉及机械、电子、计算机、程序设计、传感器技术和自动控制等技术，对学生充满着迷人魅力。其次，机器人为学生动手动脑、发挥想象、张扬个性、培养创新意识和创新能力提供了广阔的空间。另外，国内甚至世界范围内每年都举办各种各样不同项目的机器人竞赛，为学生提供了竞赛和学习交流的机会。

文山中学机器人编程社团本着培养学生创新能力的宗旨，促进对机器人编程有浓厚兴趣和特长的优秀学生得到更快更好的发展，充分体现了因材施教，为学生自主选择提供优质平台和发展空间。

学校从软硬件方面全力支持机器人编程社团的开展。

一、基础保障

为了顺利开展机器人编程社团教学，学校新建高规格的创客实验室。配备了开展机器人编程教育的各类教具器材。比如3D打印机、机器人竞赛套装及场地套装。同时，创客实验室还配备有全覆盖wifi网络、多媒体智能教学一体机、投影仪、笔记本电脑等教学必备设备。为机器人编程社团的教学提供了基础保障。

二、机器人编程社团性质和理念

（一）性质

遵循STEAM科学、技术、工程、数学、艺术五位一体的理念，学生在进行机器人创造开发的时候，把学习到的零碎知识与机械工程转变成一个探究世界相互联系的不同侧面过程，使得学生在杂乱无章的学习情境中获得设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力的提升。

1．科学性

机器人编程是一门交叉了多门学科的综合性课程，涉及到许多基础学科，包括数学、物理、计算机、化学、生物、多媒体等，它是以多种学科的基础理论作为前提的。

2．实践性

机器人编程具有很强的实践性，学生在学习该课程的时候必须参与到机器人设计制作的过程中来，这一实践过程也使得学生的学习变得生动有趣。

3．综合性

在机器人编程的学习过程中仅仅拥有物理、生物、化学等基础知识是远远不够的，它要求学生人为地对多门学科知识进行综合创造，在创造发明的基础上，综合运用多学科知识，做成满意的作品。

4．创造性

机器人编程后期学习的关键在于学生思维的创造性开发。机器人编程课程基于学科理论，立足于实际生活，通过技术思想以及机器人编程技术的运用解决现实生活中的实际问题，为学生细心生活、发挥创造性提供了宽广的舞台。

（二）理念

1．以STEAM为理念，培养学生全面发展

STEAM教育作为后设学科，以与其他学科融合成一个新整体为基础。在机器人编程教育中融入STEAM理念的教学不仅可以培养学生的STEAM素养，还可以帮助学生在杂乱无章的学习情境中获得设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力的提升。

2．注重学生创造能力的培养，加强学生实践能力

机器人编程的学习不是教条式的课本知识的灌输，需要学生参与到课堂中来，通过发现生活中的问题，提出解决问题的创造性想法，再进行机器人制作以解决实际问题。这一系列的活动都需要学生参与其中并主动实践。

3．通过教学项目的聚类设计，提高学生学习效率

聚类设计是依据某种线索组合一系列项目，形成具有内在联系、具有螺旋上升和发散结构的教学单元，循序渐进地开展项目化教学。聚类化教学项目的开发以创造能力的培养为导向，以基于项目的学习为模式，以学科内容的整合为核心，以某种聚类方式为主线，从而提高学生的学习效率。

三、机器人编程社团目标

在基础教育领域，机器人可以与信息技术课程进行整合，也可以与通用技术课程整合，还可以与物理、数学、生物等等相关课程进行整合，机器人编程课程教学需要搭建硬件、检测与控制电路，然后编写控制程序烧录代码，就可以控制机器人的各种动作和行为。

机器人编程社团的总目标是提高学生的创新能力、综合设计能力和动手实践能力，进而培养和提升学生的STEAM素养，强调学生在直接经验和亲身经历的基础上，通过观察、思考、设计、制作、试验等活动获得丰富的学习体验，在生活中发现问题，在实践中解决问题，在活动中获得知识。目标细分如下：

1．初步了解机器人的基本结构，了解机器人在社会生活中的应用；完成简单的机器人设计、硬件装配、程序编写、功能调试等任务；通过在掌握有关机器人的知识和技能的基础上，积极创意解决更多实际问题，在过程中培养创新精神，提高实践能力。

2．在教师指导下，通过模仿及积极的创意，能够完成简单的机器硬件装配、程序编写、简单调试等任务，使机器人能够解决简单的问题。

3．感受机器人技术的重要性，培养对机器人编程课程学习的兴趣以及动手解决实际生活问题的兴趣，提高问题意识以及STEAM素养，促进全面而有个性的发展。

四、机器人编程社团竞赛

机器人编程社团在领导、老师、学生的共同努力下，取得了丰硕的成果，组织学生参加了NOC创意软件编程比赛、世界机器人大赛总决赛，均取得优异成绩。并且，接下来即将参加第20届潍坊市青少年机器人竞赛。

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