石桥小学机器人课题

附件3山东省教育科学“十二五”规划课题《中小学机器人教育应用研究》实施方案一、问题的提出随着信息技术的发展和智能技术在社会各行业的应用，智能机器人教育已越来越引起各级教育工作者的关注，并逐步进入了中小学的课堂。智能机器人技术融合了造型技术、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件和人工智能等众多先进技术，充分体现了当代信息技术多个领域的先进技术，是信息技术的重要内容，更是智能技术的结晶。智能机器人教育已作为信息技术的又一载体，并作为信息技术教学的内容在中小学信息技术教育中出现，会给信息技术教育带来新的内容、新的思考和新的活力，成为培养中小学生能力、素质的智能平台。目前，一些发达国家已经看好智能机器人教育对未来高科技社会的作用和影响，不同程度地在中小学开展了智能机器人的教学与研究。我国中小学智能机器人教育方兴未艾，有识的信息技术基础教育的决策者和工作者抓住了这一教育改革创新的先机，将我国的信息技术教育推进到了一个新的水平。近几年来，我市在中小学信息技术环境建设方面有了很大的突破，已建成并投入使用了覆盖全市中小学的教育专网，全市教育用计算机达到了近10万台，基本达到了每10生一机的配备目标，全市完全小学以上学校全部开设了信息技术课，广大中小学1生的信息素养得到了普遍提高。从2005年起，我市将机器人教育引入了部分中小学，进行了机器人教学与实践活动的尝试。2008年，市政府出台《济宁教育信息化三年行动计划（2008-2010）》提出建设机器人实验室，推进中小学机器人教育的目标。在部分学校试点的基础上，“十二五”期间，我们又提出了在全市建设300座中小学机器人教育实验室的目标，依托机器人实验室，面向全体学生，开展机器人教学与实践活动，并纳入了《济宁教育信息化行动计划（2011-2015）》。2011年启动全市中小学机器人教育实验室建设工程，首批42所试点学校正在建设中。适合小学、初中、高中教学的机器人校本课程也已在筹划编写中。机器人教学实践活动已取得了可喜的成果，组织了两届济宁市中小学机器人大赛，连年参加山东省中小学机器人竞赛，不断取得优秀成绩，2008和2011年两届代表山东省参加全国竞赛取得了全国一等奖的好成绩，市电教馆连续三年获得山东省中小学电脑机器人竞赛最佳组织奖。打造了一支机器人教学的骨干教师队伍，培养了一大批具有较高信息素养的特长学生。本着边建设、边研究的思路，“十二五”期间，我市将机器人教育纳入课题研究，通过实验，探索中小学开展机器人教育的模式、规律和方法。随着信息技术的发展，逐步将机器人教育有选修课纳入信息技术的必修课，适应中小学信息技术教育的发展趋势，符合当前中小学开展综合实践活动，推进素质教育的目的，具有一定的超前性和现实意义。2二、指导思想在辩证唯物主义思想的指导下，以教育部《基础教育课程改革（纲要）》为依据，运用现代教育教学理论和现代信息技术，开展中小学机器人教育的研究与实践，实现素质教育的人才培养目标。三、实验目标1、建构并形成中小学机器人教育的课堂教学结构和教学模式。2、依托机器人实验室，探索中小学开展综合实践活动的方式和方法。3、探索并总结机器人教育对于培养学生创新精神和实践能力，提高学生综合素质的有效途径。4、研制并开发适合中小学开展机器人教育的地方课程。四、实验方法本实验以行动研究法为主，辅之实验法、观察法、调研法、经验总结法和统计法等。五、实验步骤1、准备阶段（2011年11月—2011年12月）市总课题组制定课题实施方案，提出课题研究计划，组织子课题申报，市总课题组对各子课题进行指导，确认实验学校承担的子课题。2、实验阶段（2012年1月—2012年12月）3第一阶段（2012年1月—2012年6月）组织实验的开题和培训活动。组织相关机器人教育指导教师培训、交流、研讨等活动，组建机器人竞赛裁判员队伍；组织开展市级机器人竞赛活动，推荐优胜队伍参加省级竞赛。开展机器人教学实验优质课评选，对获奖者予以表彰。第二阶段（2012年7月—2012年9月）总课题组继续组织指导各子课题组对实验进行实证研究，积累实验资料，写出阶段性实验报告、总结，交流、研讨，形成阶段研究成果，为结题做好准备。3、总结阶段（2012年10月—2012年12月）总课题组对本实验进行全面总结，完成实验资料的整理、检测，实验数据的统计、分析，撰写实验报告和实验论文，汇编实验成果，进行鉴定验收。六、实验预期成果1、发表、出版实验研究论文、实验报告；2、总结一批机器人教案及课堂教学实例；3、编辑中小学机器人教育校本课程七、实验经费本课题研究的所需经费，由子课题实验学校自筹解决，以保证实验的顺利开展。八、实验的组织与管理本课题研究实行市县校三级管理模式体制。济宁市电教馆设4立总课题组，具体负责总课题实施方案的制定及立项，组织有条件的中小学参与本课题实验，开展不同形式的题实验培训、课题实验的过程管理与指导、成果总结交流与推广，组织子课题结题等工作；县市区电教站设立二级课题组，负责辖区内子课题实验学校的申报、过程管理、参与子课题结题等工作；子课题实验学校设立三级课题组，根据总课题实施方案，确定符合学校实际的研究目标并在市总课题组立项，拟定实验计划，合理安排实验教师，开展课题实验的专题研究。市县校三级课题组织责任明确，分工协作，确保本课题研究的顺利进行。5附件4项目类别：编号：山东省教育科学规划课题申报评审书课题名称：在机器人教学中培养学生创新能力的实践和研究课题主持人：陈庆礼工作单位：任城区石桥中心小学申报日期：2012-9-15《中小学机器人教育应用研究》课题组6填报须知1．按照《济宁市教育科学研究重点课题管理暂行办法》规定，课题负责人须具有高级专业技术职务(或相应行政职务)。课题负责人不具备高级专业技术职称(或相应行政职务)，而且课题组中又无高级科研人员参加实际研究工作的，须由两名同行高级科研人员推荐。2．课题负责人必须是该项目的实际主持者和指导者，并在项目研究中担负实质性的任务。3．“十一五”课题完成情况，分以下几种：A主持过省市“十一五“规划课题并已结题；B主持省市“十一五”规划课题但未结题；C参与省市“十一五”规划课题；D未参与省市“十一五”规划课题。申报人只须在“十一五课题完成情况”栏上填上序号“A、B、C、D”即可。4．课题论证应充分。5．研究计划和阶段成果应明确。6．申请书须经课题负责人所在单位领导审核，签署明确意见，承担信誉保证并加盖公章后上报。7．《申报评审书》所规定的有关栏目均须由课题主持人用黑色钢笔填写或打印。《申报评审书》可到济宁教育网站教科所专页上下载（网址：点击首页中“科室主页”栏目中的“教育科研”即可），按总课题组修改。7一、课题研究人员基本信息主持人姓名陈庆礼性别男民族汉出生年月1973年10月行政职务校长专业技术职务小教高级研究专长最后学历研究生最后学位无“十一五”课题完成情况A工作单位济宁市任城区石桥中心小学联系电话[e-mail]通讯地址济宁市任城区石桥中心小学邮政编码272069课题组主要成员〔不含主持人〕姓名专业技术职务工作单位研究专长在课题组中的分工陈庆琦小教一级济宁市任城区石桥中心小学信息技术教学机器人教学实施与程序设计李然小教一级济宁市任城区石桥中心小学信息技术教学机器人教学实施刘建康小教一级济宁市任城区石桥中心小学信息技术教学与硬件维护设备维护刘楠小教一级济宁市任城区石桥中心小学信息技术教学程序设计张鹏小教一级济宁市任城区石桥中心小学信息技术教学机器人教学实施8课题主持人“十一五”期间(2006年—2010年)教育科研情况主持的哪一级别教育科学规划项目及完成情况主持过省市“十一五“规划课题并已结题发表或出版的主要论文或论著论文或论著名称发表报刊杂志及日期出版部门合作人9推荐人意见不具有高级专业技术职务的课题主持人，须由两名具有高级专业技术职务的．且主持过市级以上教育科学规划项目研究课题的专家填写推荐意见。推荐意见要从课题主持人的“专业水平”、“科研能力”、“组织能力”等方面陈述。推荐人姓名专业技术职务研究专长工作单位推荐人主持过的课题名称推荐意见：推荐人签名：年月日推荐人姓名专业技术职务研究专长工作单位推荐人主持过的课题名称推荐意见：推荐人签名：年月日10二、课题研究论证报告1．课题提出的背景与所要解决的主要问题(1)课题提出的背景智能机器人是信息技术发展的前沿领域，是一门具有高度综合渗透性、前瞻未来性、创新实践性的学科，蕴涵着极其丰富的教育资源。1）教育要面向现代化。让智能机器人教育走进学校，开发机器人文化的教育功能和发掘智能机器人的教育价值，对推进教育创新，促进教育改革和教育现代化，对创造型、研究型、专家型教师队伍的形成，对提高学生的创新和实践能力，同时对我国机器人事业的发展、人才高地的建设，都具有重要的现实意义和战略意义。2）教育要面向世界。日本、美国等一些发达国家高度重视机器人学科教育对高科技社会的作用和影响，已在信息技术课与课外科技活动开设了有关机器人的课程内容。要赶超世界教育先进水平，机器人教育必须从小抓起。3）教育要面向未来。21世纪中期，人类社会将全面进入以智能机器人为代表的智能时代。最近10年，有关机器人的研究与应用水平将取得重大突破。机器人的广泛应用将极大促进社会生产力的发展与产业结构的调整；机器人的制造与销售将成为一个新的经济增长点。在基础教育领域开展智能机器人教育，是为了让中国今天的学生能够有准备地迎接属于他们的明天——智能机器人时代的到来。(2)所要解决的主要问题1、建构并形成中小学机器人教育的课堂教学结构和教学模式。2、依托机器人实验室，探索中小学开展综合实践活动的方式和方法。3、探索并总结机器人教育对于培养学生创新精神和实践能力，提高学生综合素质的有效途径。4、研制并开发适合中小学开展机器人教育的地方课程。112．本课题在国内外同一研究领域的现状与趋势分析(1)国内外同一研究领城的现状与趋势分析目前，一些发达国家已经看好智能机器人教育对未来高科技社会的作用和影响，不同程度地在中小学开展了智能机器人的教学与研究。按照“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”的要求，在中小学进行普及机器人文化的探索，开发机器人文化所蕴涵的丰富的教育资源，发掘机器人文化的教育功能和教育价值，对促进教育的改革和发展，对教师专业化发展，对中小学生整体素质的提高，对加快创新人才的培养，同时对促进我国机器人事业的发展，具有重要的现实意义和深远的历史意义。随着我国教育信息化的发展、“校校通”工程的推进，智能机器人技术向教育领域的渗透已有呈加速度发展的趋势。智能机器人事业和教育事业同时面临跨越式发展的极好机遇。如何把握发展机遇，对机器人界和教育界都是空前的挑战。那么到了新世纪，普及机器人文化也将越来越成为促进教育创新的一个战略性手段。因此，引发了中小学普及机器人文化的探索，一个值得政府部门、学术界、机器人界和教育界共同关注的前瞻性课题。(2)本课题与之联系及区别，预计有那些突破我校积极参与济宁市《中小学机器人教育应用研究》子课题的研究。我校准备依托机器人实验室，面向全体学生，开展机器人教学与实践活动。并且打造了一支机器人教学的骨干教师队伍，准备培养一大批具有较高信息素养的特长学生。将机器人教育纳入课题研究，通过实验，探索中小学开展机器人教育的模式、规律和方法。随着信息技术的发展，逐步将机器人教育有选修课纳入信息技术的必修课，适应中小学信息技术教育的发展趋势，符合当前中小学开展综合实践活动，推进素质教育的目的，具有一定的超前性和现实意义。123．课题研究的实践意义与理论价值现代科学技术发展的一个显著特点，就是在高度分化基础之上的高度综合，而传统教育在综合性人才的培养上先天不足，致使学生知识面狭窄，视野不开阔。而创新教育的实施，就是要从“学科为中心”的教育转向“整体化知识”教育，帮助学生突破认识能力的局限性，使他们的创造力得到最大限度的发挥。创新人才善于利用自己丰富的想象大胆设想，并勇于付诸实践。以皮亚杰为代表