一、课题研究的背景及意义-汕头教育信息网.doc

广东省教育科研“十一五”规划研究课题 《中小学智能机器人教学常态化的机制与策略研究》 课 题 实 施 方 案 执笔：课题组何科学、陈亮、谢文纯※ 2010年3月20日 一、课题研究的背景及意义 背景： 随着信息技术的发展，智能机器人这一信息技术的前沿领域也得到了飞速的发展，目前，个人智能机器人的核心技术——嵌入式计算系统，已广泛应用于科研、生产及生活等领域。专家预言，21世纪人类社会全面进入以智能机器人为代表的智能时代，智能机器人技术将会深入应用到各个领域。只有开展机器人教育，与科技发展接轨，才能使学生不至于在机器人时代落伍，已成为国内外专家的共识。1999年俄罗斯一千多所中小学一次性导入智能机器人辅助教学体系，在英国60%的学校都采用这种教学方式，美国50%的学校也采用了这种方式教学，新加坡、香港也都将此种教学方式列在学生必修课程之内。 ※何科学：课题负责人、中学高级教师、市电教仪器站站长 陈亮：课题组核心成员、中学高级教师、市信息技术教研员 谢文纯：课题组核心成员、中学一级教师、市电教课题管理员 中小学智能机器人教育在我国方兴未艾。真正将机器人列入中小学教育活动，在我国是近十年的事，但其发展很快，每年全国中小学智能机器人参赛队伍达到千支以上，并有不少中小学走出国门，参加形式多样的机器人赛事。哈尔滨、北京东城区等部分市区将机器人知识作为信息技术学科教育内容列入课程。 几年来，通过教育部和全国科协组织的各种学生机器人竞赛，对开展机器人教育起了很大的推进作用，但是，由于许多学校开展机器人教学活动单纯着眼于竞赛本身，造成：①只有少数学生受教育，②机器人产品市场面小，产品价位居高不下，机器人竞赛变成了公司之间产品性能的比拼。这种局面产生新的教育不公平现象，阻碍机器人教育的健康发展。从目前国内中小学机器人教学研究情况看，已经有相当一部分专家开展了此项研究，但总体上看，研究力度比较薄弱，特别广大中小学信息技术学科教师未能真正参与机器人教学研究活动，从学段上未能处理好机器人教学的衔接问题，在横向上未有很好的解决与信息技术课程之间的关系，未形成系统的中小学机器人教育教学体系和教学方法、模式等。 意义： 本课题研究着眼于机器人普及教学实验研究工作，强调校本教学研究，充分调动广大一线信息技术学科教师积极性，着力研究机器人的教学课程体系，开展机器人课堂教学模式方法的研究，着力运用自然学科学习与教学设计等教育教学理论加强对中小学机器人教学的指导，着力于培养学生在自主体验过程中培养动手动脑能力，发展学生的创新能力、综合能力、协作能力和进取精神，对于机器人教育的健康发展，对于改革和发展信息技术课程，对于学生的全面发展都具有重要的现实意义。 本课题着眼于创新，如着力寻求普及机器人教学的有效模式，着力研究并改变信息技术教学泛化倾向，着眼于信息技术课堂教学和课外活动的开展，着眼于支撑信息技术课程发展与改革；又如强调区域性机器人教学协作研究，着重建设区域性机器人教学研究平台，形成具有鲜明特色的机器人教学研究体系；又如强调产学研结合，依托部分机器人生产商，通过开发低成本的教学机器人教具、学具投入教学，使教学研究成果促进机器人教具、学具完善升级。 二、国内外同类研究综述 在国外，机器人教学逐渐从大学延伸到中小学，世界发达国家例如美国、英国、法国、德国、日本等把机器人教育纳入中小学教育之中。92年起美国政府有关部门在全国高中生中推行“感知和认知移动机器人”计划。 在国内，随着各种中小学机器人竞赛活动的蓬勃发展，机器人教育引起了很多学生、家长及社会的关注，许多中小学开展教学实践和研究活动，一些大学的专家教授也加入研究行列，中国教育学会中小学信息技术专业委员会成立了“中小学机器人教学学组”，制订了《中小学智能机器人课程教学建议》，将机器人教学研究列入每年的的年会论文评比活动中，2010年1月份在东莞市召开“全国中小学信息技术课程建设与机器人教学研讨会”，由此可见，全国各地中小学机器人教育和教学研究正在全面开展。但相对于全国各地机器人教学研究情况，我们认为当前机器人教育研究还存在着大学专家教授比较侧重于理论研究，而中小学一线教师的机器人教学研究侧更多侧重于实践和行动研究。而本课题研究则既着重于理论研究，同时也注重行动研究，着力研究并改变信息技术教学泛化和“重软轻硬”的倾向，并以区域性机器人教学协作研究作为一个重点，着力建设区域性机器人教学研究平台，形成具有鲜明特色的机器人教学研究体系。因此，本课题研究具有很强的针对性、实践性和创新性。 本课题核心概念的界定： 1、智能机器人：智能机器人是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体，是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动