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初中组机器人设计活动方案


加入时间:2008-11-27 9:46:02

 

漯河市第五中学  智春山

 

一、活动名称

初中组机器人设计活动方案

二、活动方案具体目标

() 总体目标:贯彻教育方针,推进素质教育,体现先进教育理念,培养学生的科学素养和创新精神,提高学生动手动脑能力,激发学生爱科学,学科学,用科学的积极性和主动性,促进我校乃至我市科技教育活动的普及与提高。

()思想情感目标:通过本次活动,促使学生养成严谨求实的科学态度,吃苦耐劳精神,团结协作、友爱互助作风和科技创新的热情。

()能力目标:通过本次活动,进一步提高学生的观察能力,动手操作能力,使用合作学习能力和创新能力。

() 知识目标:通过本次活动,使学生获得程序设计的基本知识,机电设备的组装、简单机械的设计以及人式智能相关科学知识。

()效果目标:通过本次活动,使学生能够根据自己所学相关知识,根据指定任务需求,自己攃搭建机器人、编写程序完成相关任务。

三、活动方案所涉及的对象、人数和需求分析

()方案所涉及的对象和人数:本次方案所涉及的对象为七八年级的全体师生、学校部分领导和有关科技人员,其中学生834名,占全校学生数的705%,教师35人,占全校教师总数的19.5%。

() 需求分析

1、试验设备分析:这次活动的设备大致需要:机器人6台,计算机3台,实验场地4块,组合工具一套等。这些设备主要来自学校机器人工作室购买或自制。

2、实验场地的选择与确定分析:考虑到实验需要查询资料拉入网络,器材较贵重,故在科技楼4楼设立机器人工作室(面积约100平方米),专供第二课堂兴趣小组、校本课程机器人部分和俱乐部机器人活动使用。由科技教师负责日常管理。

3、技术优势分析:我们学校是信息技术特色学校,自开设信息技术课以来,一直走在全市的前列,学校领导对技术工作十分重视,不断加大投资力度,信息技术人员和设备都佷充足,有较好的开展此项活动的条件。

四、活动方案的主体部分

() 活动内容:

初中组机器人设计活动方案

 () 重点、难点

重点:培养学生动手能力、合作意识和创新意识。

难点1、实际工作中各方面关系的协调和各种突发问题的处理;

2、开发编程解决实际问题的能力。

() 活动过程和步骤

1、组织、宣传、发动

在学校统一领导下,由教导处组织七八年级的班主任老师集中培训,然后以班级为单位由班主任和任课老师组织学生学习省科协、市科协关于《青少年科技创新大赛的通知》以及外地有关经验。介绍本校往届科技活动情况,并邀请往届科技小组的学生做报告,通过组织宣传使七八级年的学生充分认识到开展科技活动的重要性和必要性,在此基础上发动学生积极主动地参与科技活动。

2、组建专题兴趣小组

在学校的具体安排下,由前任科技兴趣小组负责人华明宇根据活动要求选拔智春山、张平安、王建锋等几位老师组成专题科技兴趣小组筹备组,并协调七年级十个班,八年级十二个班班主任宣传、发动并在上届科技兴趣小组的基础上,本着自觉、自愿、自主的原则,由学生申报填写《专题科技兴趣小组成员申请表》,经专题筹备组审查,报教导处批准后组建“初中组机器人设计活动”专题科技兴趣小组。根据活动需要专题兴趣小组由四位辅导老师和16名学生组成。

3、收集材料:

 

在组织实施活动之前,专题兴趣小组亲自安排,班主任或任课老师具体操作,组织七、八年级的全体学生,要求在两周内利用课余时间或双休日,走出课堂,到图书室、阅览室、网络教室,走向社会,进行广泛的调查、访问,查阅图书、报刊资料,登阅网站,收集有关机器人活动一些资料如:

(1)兄弟学校机器人设计活动开展情况。

(2)国内外机器人活动开展的现状及发展方向。

(3)教育机器人生产厂家与产品情况。

(4)国内外赛事的特点。

收集资料时要注意:一要注意在校到各处室收集资料时,要听从各处室教师的安排。二是外出调查访问时,至少三人以上,外出前要给家长或辅导教师提出申请,或写清都谁,到哪,干啥,需要多长时间。三是收集到的材料一定要有完整的记录。

4、确定活动预案:

待学生收集完材料以后,把学生收集到的信息,由专题科技兴趣小组全体成员进一步进行整理、筛选,最后确定“初中组机器人设计活动”的预案:

(1)机器人灭火设计。

(2)机器人足球设计。

(3)机器人城市交通设计。

(4) 机器人搜救与排障设计。

(5)机器人创新与表演设计。

5、对各种预案进行分组实施:

(1)根据学生对某一种预案的兴趣和参与睛况,自由组合成立预案试验小组。小组成员限定在34人,小组长由学生选举产生,组员必须服从组长指挥。

(2)每个小组在实施试验之前,必须先拟定活动方案,方案包括实验设备、实施过程、试验过程中可能出现的各种问题及解决预案,安全措施、辅导教师等。活动方案制定后,必须报请辅导老师或专题小组批准后方可实施。

(3)各预案试验小组在辅导老师的组织带领下,按所制定的方案实施试验。

(4)各小组实施试验以后,认真进行总结,并写出试验报告,对设计思路、使用传感器数量,机器稳定性、改进思路等作重点总结。

(5)根据各小组对各种预案的试验情况,由专题兴趣小组成员聘请学校领导,就资源优势,设计成本,科学性和创新性等方面提出参考意见。再由所有参与预案试验的全体学生充分讨论,各抒己见,通过比较其它几种预案,综合比较分析进行改进。配合参加全省及市里的相关活动。

 (6)活动时间

本次活动计划从20063152006831。试验时间均安排在第二课堂活动进行。必要时,可安排在下午第三节自习课和课外活动。

(7)试验实施

①认识机器人

  这包括对机器人外观和各部分功能的了解,知道各部件的工作原理和作用。

②学习机器人编程语言VJC(可视化编程语言语言)

能通过范例了解掌握各模块的作用及设置方法,如规定路线行走、 避障行走、声音控制等等

③将指定要求分场块进行程序设计并进行上机测试调整。

   本步是将一个完整的事件要求分块完成,如灭火机器人按自由行走、检查火源、 灭火、回家等块,逐块完成。

④综合调试

本步是将上步各模块有机结合起来,进行调试,完成一项完整工作,本步是实验的关键,也是最能激发学生创新思维的环节。

⑤、总结改进

该步是升华和提高所在,只有不断的总结改进,才能在时间、成功率、稳定性等方面进一步提高。

 ()可能出现的问题及解决预案

1、火灾事故。

2、触电事故。

3、电池使用问题。

3、为确保安全,根据学生特点和本次活动实际,特采取以下措施:

(1)、每次活动辅导老师要进行安全教育,采取辅导老师负责制,由辅导老师向学校签订学生安全责任书。

(2)、学生制订的活动方案必须有安全措施。设备轻拿轻放,不会用的设备不能盲目使用。做到实验结束关闭电源,熄灭蜡烛,关好门窗。

(3)、有学生实验,实验教师必须在场。

4、及时与学生、家长和部分老师沟通,消除不利因素。

在活动中,可能会出现一些不利因素。一是家长怕影响自己孩子的学习成绩而小想或不让参加。其次是部分任课教师怕影响自己的教学成绩而不想或不计参加,第三是个别学生参加个这次活动,后来由于种种原因想退出活动。一旦遇到这些情况,要及时找学生、家长和老帅淡话,做耐心细致的说服、教育、诱导工作,也可让学校出面进行沟通,消除+切不利因素,保证本次活动顺利实施,并达到预期目的。

()活动的具体结果及呈现方式

l、具体结果:

(1)通过给出的具体设计搭建出机器人,并能过自己设计的程序,让机器人自动完成任务。

(2)培养了学生的科学素养,激发了学生的科学兴趣,锻炼了学生的社会实践能力,提高了协作能力和创新能力。

2、呈现方式:活动结束后,以科技活动视频、图片展和科技论文的形式呈现。

()评价标准

本着公平、公正、科学的原则,本次活动大致通过以下几个方面进行评价。

1、对学生进行评价

(1)对学生参与活动情况进行评价,包括参与人数,参与率,参与活动的巩固率及学生的参与态度等。

(2)对学生在活动中地位的评价,如学生的主体性、自主性、独立性等方面。

(3)培养目标达标评价,如是否达到了培养目标中的()()()具体目标,是否达到了预计对学生的教育作用。

2、对活动过程的评价

(1)整个过程是否具有科学性、创新性、可操作性和服务性。

(2)活动是否实现了预定的具体结果。

(3)活动是否达到了培养目标中的具体目标。

3、活动效应评价:活动是否具有普遍性、普及性和推广性。

4、安全工作评价:活动中是否出现安全隐患和不安全因素以及排查、处理情况。

5、学校领导重视程度评价:如资金、设备、师资、时间保障等方面的支持情况。

()预计活动对学生的教育作用

l、科学知识、科学方法、科学态度教育。

2、动手操作能力、社会实践能力、创新能力的培养教育。

3、团结协作教育和相互关心,相互爱护、相互帮助的优良传统和作风的教育。

4、知识产权的维护教育。

五、开展本次活动的有利条件

() 开展过的类似活动

200420052006年分别参加过全国第五、六、七届“中小学电脑制作活动”机器人灭火项目比赛,对机器人项目有充分的了解,师生基础较好。在网面制作项目上杨乐同学获全国二等奖。另有多个学生作品获市级奖励。

()相关经验:

2004年全省机器人比赛获初中灭火组第二、三名;

2005年全省机器人比赛获初中灭火组第一、第二名,20057月曹鹏同学代表河南省参加在常州举行的全国机器人大赛初中灭火组比赛,全国第十六名;

2006年获省机器人大赛初中灭火组比赛二等奖。

通过几年的科技活动的开展,使我积累了大量的科技活动经验,为本次活动奠定了坚实的基础。

()可得到的各种资源

l、通过观察、分析、了解并掌握简单的编程语言,了解电器自动化实现过程。

2、通过电路联结、电量计算,加深初中物理理解。


 
 


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