乐高机器人器材在通用技术课程教学中的应用初探
幼儿园课堂科技创新教案：乐高机器人编程探索
幼儿园课堂科技创新教案：乐高机器人编程探索1.引言在当今信息爆炸的社会中，科技创新已经深入到了各行各业，教育也不例外。
幼儿园作为孩子们接受教育的起点，如何结合科技创新进行教学，已经成为了一个备受关注的话题。
本文将重点关注幼儿园课堂中的科技创新教案，其中特别以乐高机器人编程探索为主题，深入探讨这一创新教学方法的意义和效果。
2.乐高机器人编程探索的重要性在当今社会，科技已经深入到了每个角落，孩子们必须具备良好的科技素养，才能适应未来的社会发展。
而幼儿园阶段正是培养孩子们兴趣、激发创新思维的黄金时期。
乐高机器人编程探索作为一种创新教学方法，不仅可以培养孩子们的动手能力和逻辑思维，还可以在游戏中培养他们的团队协作意识和解决问题能力。
在幼儿园课堂中引入乐高机器人编程探索无疑是至关重要的。
3.乐高机器人编程探索的实施方法为了更好地实施乐高机器人编程探索，幼儿园教师可以采用以下方法：3.1 制定教学目标：确定孩子们需要学习的内容和技能，例如基本的编程概念、构建机器人的方法等。
3.2 提供资源和材料：准备好乐高积木和相应的编程软件，确保孩子们可以在实践中学习并体验编程的乐趣。
3.3 分组合作：将孩子们分成小组，让他们一起合作完成编程任务，培养他们的团队协作精神。
3.4 激发创新思维：在教学过程中鼓励孩子们发挥想象力，进行创新设计，比如设计一个能够完成特定任务的机器人程序。
4.乐高机器人编程探索的教学效果经过一段时间的实践，乐高机器人编程探索在幼儿园课堂中取得了良好的教学效果。
孩子们对编程产生了浓厚的兴趣，自愿参与到编程探索中。
在实际操作中，孩子们逐渐掌握了基本的编程概念，培养了逻辑思维能力。
乐高机器人编程探索让孩子们体验到成功的喜悦，激发了他们对科技创新的深刻理解和热爱。
5.总结与展望在幼儿园课堂中引入乐高机器人编程探索，不仅实现了科技创新与教育教学的有机结合，更重要的是培养了孩子们的创新意识和实践能力。
未来，可以结合更多的科技资源，进一步丰富幼儿园课堂科技创新教育的内容，为孩子们的成长添砖加瓦。
机器人在通用技术教学中的应用
善舞的木偶 ， 称为“ 倡 者” ， 这 可 能 是 世 界 上 最 早 的娱 乐 “ 机 器 人” 。１ ９ ６ ０ 年 美 国Ａ ＭＦ 公 司 生 产 了Ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｔ ｒ ａ ｎ ￣ ） 【 器人 ， 这 是 世 界 上第 一 种 用 于 工 业 生 产 的机 器人 。 他 们 发 现 可 以 让 机 器 人 代 替 工人 做 一 些 简 单 重 复 的 劳 动 ，而 且 机 器 人 不 需 要 报 酬 和 休 息， 任劳任怨。 十 九 世 纪 七 十 年 代 的 日木 面 临严 重 的劳 动 力短 缺 ．在美 国诞 生 并 已投 人 生 产 的 工 业 机 器 人 给 日本 带 来 了福 音 １ ９ ８ ０ 年 被 称 为 日本 的 “ 机器人普及元年” ， 日本 开 始 在 各 个 领域 中推 广 使 用 机 器人 ．这 大 大 缓 解 了 市 场 劳 动 力 严 重 短 缺
机 器 人 在 通 用 技 术 教 学 中 的 应 用
沈建 正
（ 常 州 市 武 进 区 礼嘉 中学 ， 江苏 常州 摘 要 ：机 器人 教 学 是 以 创 新 教 育 理 论 为 指 导 ， 以培 养 学 生的 创 新 思 维 、 实践 能 力为 目标 的 学 科 。 本 文 主 要 对 机 器人 教 学与 通 用技 术 教 学 的 整 合进 行 了探 索与 总 结 。 关键词 ： 机 器人 教 学 通 用技 术 创 新 教 育 为 了顺 应 社会 发展 和 普通 高 中学 生身 心 发展 的 特点 ， 我 校 开 设 了《 机 器 人 技 术 与设 计 》 这门选修课程 。 在 通 用 技 术 教学过 程中 ． 我 了 解 到 机 器 人 在 通 用 技 术 教 学 中 的 一 些 具 体 作用。 机 器 人 对 改 善 无 器 材 技 术 课 堂 的乏 味 、 活跃课堂氛 围、 提 高学生的学习兴趣 、 增 强 课 堂 效 果 都 有 很 大 作用 。 只 是 很 可 惜 机器人器材价格昂贵 ． 导 致 器 材 数 量 有 限 而 不 能 普及 。 机 器 人 器 材昂贵又娇气 ， 要教育学生爱 护器材 ， 养 成 良好 的使 用 、 维 护 和保 养 习惯 。 机 器 人 教 育 是 创 新 教 育 和 教 改 的切 入点 ， 机 器 人 是 人 类 创 新 能 力 和 创 新 成 果 的载 体 ，是 永 无 止 境 的 研 究 课 题。 机 器 人教 育 为创 新 教 育 提 供 了广 阔 的 空 间 ， 是 开 发 每 个 学 生特长和潜能 、 培养高素质创造型人才的好素材。 在 素 质 教 育 改革中 ． 根 据 创 新 教 育 的任 务 和 要求 ， 结 合 机 器人 教 育 自身 的 优势和特点 ， 以学 生 为 主体 ， 存 教 师 的 引 导下 按 照 学 生 自身 的 特点 ． 进行个性 化教育 ． 突 出培 养 了 学 生 的 创 新 精 神 、 创 新 能 力和创业意识 。 这 就 激 发 了学 生 的学 习 兴 趣 ， 使 学 生 的 学 习 从 被 动 向主 动 转 化 ， 培 养 了 学 生 的 自学 能 力 和 选 择 知 识 的能 力 ， 同时 理 论 联 系实 践 ， 拓展了学习的深度和广度 ， 培 养 了 学 生 的 创 造 精 神 。因 此 ， 机 器 人 教 育 是 开 展创 新 教 育 的重 要 方 法 。实 践 是 创 新 的源 泉 ． 在课 题设 计 的 制 作 和 调 试 过 程 中 。 学 生 能 够 拓 宽知识面 ， 提升理论水平 ， 开 阔眼界 ， 了解 国 内 外 的科 技 发 展前沿 。 从 而 培养 学 生 的现 代 专 业 技 能 和 动 手 能 力 。 学 生 通 过 动手 和实践获得实 际经验 ， 增强解决 实际问题 的能力 ， 因此 ． 机 器 人 教 育 是 提 高 学 生 实 践 能 力 和 开 发 学 生 现 代 专 业 技 能 的 好 教 材 。培 养 现 代 意 识 和 提 高 素 质 是 学 生适 应 现 代 社 会 的 需 要， 也 是 教育 改革 的要 求 。 在 学 习 中 。 勤奋 刻 苦 、 废寝忘食 、 一 丝不苟 的敬业精神 ， 互相学 习 、 团结协作 、 不 计 个 人 得 失 的 奉 献精神 ， 勇 于创 新 、 勇于实践 、 不怕挫折 、 顽 强进取 、 严谨推理 、 实 事求 是 的科 学 态 度 是 完 成 学 习 任 务 的 思想 保 证 。 通过 学 习 ， 学 生增 强 团 队精 神 和 环 境 适 应 能力 ．提 高创 新 能 力 和 社 会 责 任感 ， 从 而 得 到 全 面 协 调 的 发 展 。机 器 人 最 好 既 能 参 加 比赛 ， 又 能进 行 教 学 。 也 就是 说 具 有 一 般 的 功 能 。 又 具 有 一 定 的 扩 展 性 。也 许 大 家 会 说 我 们 只 管教 学 ， 不 涉 及 比赛 。其 实 对 于 一 线 教 师来 说 ， 这 是不 可 能 的 。 学 生 素质 和 学 校 荣 誉 都 是 不 可 放 弃 的， 每 年 都会 举 行 一些 比赛 。 不 管 结 果 如何 ． 但参加是必需 的 ． 另外 ， 从 教师的角度而 言 。 如果用 一种机器 人教学 ． 用 另 一 种 机 器人 比赛 ， 那 么对 学 生 和 教 师 来 说 是 很 麻 烦 的 。 尽 管 完 成 任 务 的算 法 和结 构 化 程 序 设 计 是 一 样 的 ． 它 们 有 很 多 共 性 但 不 同 机器 人 的编 程 环 境 、 所用的语言 、 机 器 人 的 调 试 方 法 都 有 所 不 同 。这 对 教 师 和学 生 而 言 ， 难度增大 了。 机 器 人 的 产 生— — 技 术 因人 而 生 机 器 人 作 为 一 种 自动 化 控 制 机 械 ，机 器 人 技 术 的 产 生 源 于 人 的需 求 。 早 在 三千 多 年 前 的 西 周 时 代 。 我 国就 出现 了能 歌
如何将简易机器人走进高中通用技术课堂分析
如何将简易机器人走进高中通用技术课堂甘肃省金昌市二中 737200 丁延梅【摘要】当今社会，因着素质教育的不断推进，一个健全的社会教育体系更需要培养具有创新意识和实践能力的学生。
对于高中生进入机器人的世界进行学习和探究，对他们素质教育的提高更是至关重要。
然而，高中的重心倾斜于高考，所以来自各方面对机器人重视程度的缺乏，相应的在“机器人”教学实践中将会遇到种种问题。
为使“机器人教学”发挥其实践、创新等综合功能，让更多高中生获益，本文结合教学实践，浅谈了简易机器人走进高中通用技术课堂的方法。
【关键词】通用技术，简易机器人，技术素养，创新能力培养前言机器人这个词已经诞生了很久，不论哪个国家的人都曾对它产生过一种好奇。
当然，因全世界对它的不断重视，使得机器人的应用推广到了各个领域。
现今，有关机器人的大片以及科幻作品不计其数。
各个行业对机器人的需求也在不断扩展。
所以，摆在我们全世界眼前的将是大力开发机器人这块肥沃的领域，使它不仅能满足人类工业生产方面的需求，而且为了便捷人们的生活，使它能在尽可能多的领域出现。
目前全世界共同努力渴求机器人向着智能化、拟人化方向发展。
然而我国的机器人水平仍然大大落后于世界水平，所以很有必要在教育上重视和加强机器人的培养，高中作为教育的重要阶段，开设机器人课程的必要性不言而喻。
一、简易机器人的教育现状教育机器人作为教学内容进入中小学，无论在国内还是在国外都处于起步阶段。
从各地的情况看来，较多的学校只是以课外活动、各种兴趣班、培训班的形式开展机器人教学。
通常的做法是由学校购买若干套机器人器材，由信息技术课程教师或综合实践课程教师进行指导，组织学生进行机器人组装、编程的实践活动，然后参加一些相关的机器人竞赛。
目前有极少数的地区和学校将机器人教学纳入了正规课堂教学。
2000年，北京市景山学校以科研课题的形式将机器人普及教育纳入到信息技术课程中，在国内率先开展了中小学机器人课程教学。
2001年，上海市西南位育中学、卢湾高级中学等学校开始以“校本课程”的形式进行机器人活动进课堂的探索和尝试。
乐高机器人器材在通用技术课程教学中的应用初探
乐高机器人器材在通用技术课程教学中的应用初探一、普通高中通用技术课程及教学实践中的困境技术是人类文明的有机组成部分，也是经济发展和社会进步的重要推动力。
技术素养是当代青少年的必须具备的基本素养，技术课程也是高中新课程中普通高中学生的必修课。
普通高中通用技术课程以提高学生的技术素养、促进学生全面而又富有个性的发展为基本目标，着力发展学生以技术的设计与应用为基础的技术实践能力，努力培养学生的创新精神、创业意识和一定的人生规划能力，是一门立足实践、注重创造、高度综合、科学与人文融合的课程。
通用技术的学科教育涉及多门学科教育，分为必修和选修两部分。
必修课程为技术与设计1和2，是全体高中生必学且必须达到的最低技术素养水平，并为学生学习后续的选修课提供了必备的基础。
我们通过图2-1（a）和图2-1（b）可以清楚地了解到这两个必修模块的主题组成。
图2-1（a）图2-1（b）选修课程是在必修课程的基础上，针对不同地区、不同学校的条件，为满足学生的不同兴趣和不同发展需要而开设的课程。
1共有7个模块：电子控制技术、建筑及其设计、简易机器人制作、现代农业技术、家政与生活技术、服装及其设计、汽车驾驶与保养。
这些课程拓展了学生的素质教育基础，有助于进一步提高学生的技术素养，培养学生学习兴趣。
三、乐高机器人产品的特点及在通用技术课程教学的优势目前，乐高教育平台最为系统和经典的应用主要有四方面，同时也是四门通用技术教育系列：分别是技术与设计1和2、电子控制技术以及简易机器人制作。
（一）技术与设计在教学过程中，我们可以将技术与设计1的思想融入技术与设计2的课程中，使得两门必修课程可以交叉渗透，免去了技术与设计1纯理论教学的乏味，使得教学的成果更为显著。
我们可以将整个教学过程分为构建前、构建模型和构建后三个主要部分。
设计前可以分为发现与明确问题、制定设计方案两个部分。
构建后又可分方案优化、产品使用说明或是产品的构建思想以及产品评价。
乐高机器人在小学信息技术课上的尝试与探索
乐高机器人在小学信息技术课上的尝试与探索作者：谢雪芳来源：《小学教学研究·教研版》2021年第09期【摘要】本文针对目前江苏省小学信息技术教材编排，结合本校实际，从课程开設背景、课程实施情况、课程实施意义三个方面阐述了EV3机器人课程在小学阶段开设的可行性。
其中课程的实施情况是本文的重点。
【关键词】信息技术课程 EV3 体验教学近几年江苏省小学信息技术教材一直在修改，课程发生了不少变化。
一开始是新增了scratch编程，接着又增加了机器人、物联网课程，后来又增加了3D打印，教材内容在不断向新技术靠拢，更加注重与时俱进。
这就需要教师不断探索新的教学方式。
一、课程开设背景绝大多数学校三到五年级能按照教材的编排开设相应的课程，但还有一部分学校由于设备的配置问题，六年级的物联网和机器人课程无法正常开展，往往只能上综合型的复习课。
但这样也有好处。
由于信息技术课一周一课时，课时紧张，学生往往不能很好地深入学习。
到了六年级，随着学生学习能力的增强和知识储备的增加，通过综合型复习课，开展主题创作，学生可以更好地学以致用。
但是，在小学阶段开设信息技术课程，不仅是要让学生掌握一些软件的用法，更重要的是培养学生与时俱进的信息素养，最大限度地激发学生对信息技术的兴趣，将来能更好地适应时代的发展。
为了适应课程需要，为学生创造更加优良的学习环境，2016年，我校创建了机器人教室，配备了乐高EV3机器人设备。
笔者尝试在六年级开设了机器人课程。
二、课程实施情况2016年9月，笔者开始尝试在六年级开展乐高机器人EV3的教学，由于是新课程，要想开展好教学，自己首先要进行相应的研究。
笔者先查找资料，再实践，然后备课，边学边教，与学生们一起在探索中前行。
乐高机器人相关书籍不少，但主要是培训式的，没有合适的教科书。
在没有配套教材的情况下，如何在大班课堂上开展机器人教学？选择的教学内容和方式都要仔细考量和研究。
笔者在教学实践中形成了一些经验，现分享如下：1.合理分组，明确分工由于学校设备有限，笔者根据教学内容的不同，采取2人小组或4人小组开展教学。
乐高机器人在《通用技术》教学中大显身手
专心 爱心 用心 1乐高机器人在《通用技术》教学中大显身手——闭环控制系统辅教案例张劲天浙江省宁波市第三中学摘要：文章通过对“闭环控制系统”课堂教学案例的展示，进而对《通用技术》课程的教学内容和课程特点与乐高教学平台的优异品质作了比对，强调了乐高机器人在通用技术课堂教学中的巨大作用，提出了乐高教学平台可以与通用技术教学做到“全程无缝啮合”的观点。
文中的附件还介绍了“小水塔水位自动控制系统”教具的具体制作方法。
一、“闭环控制系统”辅教案例“闭环控制系统”是普通高中《通用技术》课程必修2教材第四单元“控制与设计”中的教学内容，技术性较为突出，用传统的教学方法显得力不从心。
1、教学内容简述（1）闭环控制系统的定义：把系统的输出量返回到输入端，并对控制过程产生影响的控制系统，称为闭环控制系统。
（2）简单闭环控制系统的框图：（3）工作原理：检测装置测量出被控量并返回测的被控量进行比较，求出偏差值；控制器将这一偏差值进行运算处理，并向执行器下达控制指令；执行器根据指令对被控对象进行控制，从而使被控量稳定在一定的范围内。
2、教学要求与教情学情分析教学要求一是熟悉闭环控制系统的基本组成，二是理解闭环控制系统的工作原理与作用。
对于学生来说这是全新的内容以前从未接触过，面对众多的技术术语感觉是一团雾水。
而对于教师，也少有控制技术方面的行家，普遍感到问题棘手，需要想方设法寻找教学的突破口。
3、两种教学方法比对先让我们看一看传统的教学方法：课堂上教师照书念词，照图解说，空对空地问，空对空地答，45分钟的课堂教学就这样在沉闷枯燥的氛围中度过。
先进一点的做一个PPT 课件，或是一个FLASH 动画，也难逃隔靴搔痒、云里雾里的命运，结果是教师痛苦，学生乏味，不求高效只求能通过省会考。
这样，学生对本课的教学缺乏兴趣导致对通用技术课程的学习失去信心便是顺理成章的了。
现在我们来瞧一瞧利用乐高教学平台辅助本课的教学情景：我用乐高机器人套件制作了一个小水塔闭环自动控制系统教具，然后，把它拆散并统统装进一个乐高器材盒内，带上两个装满自来水的可乐瓶，当我一踏进教室门口时就引来了学生们惊诧的目光，“这是什么啊”，有学生好奇地问，我用魔术般的手法在一分钟内完成了教具的搭建，当一个立体的模型呈现在讲台上时，学生们一下子活跃起来了，“这好像是小水塔呀”！几位同学迫不及待地猜测着。
幼儿园趣味科技实验：探索乐高机器人编程教学方案
幼儿园趣味科技实验：探索乐高机器人编程教学方案在幼儿园教育中，趣味科技实验是一种非常受欢迎的教学方式。
通过科技实验，幼儿能够在游戏中学习，激发他们的好奇心和学习兴趣。
而乐高机器人编程教学方案，作为一种新型的科技实验方式，正在逐渐受到人们的关注和喜爱。
一、乐高机器人编程教学方案的特点1. 利用乐高积木搭建机器人，将机械制作与编程知识相结合，极大地提高了幼儿的动手能力和逻辑思维能力。
2. 通过动手实验，培养幼儿的观察和解决问题的能力，激发幼儿的学习兴趣，提高他们对科技知识的接受和理解能力。
3. 乐高机器人编程教学方案将传统的编程教学方法与游戏化教学相结合，让幼儿在游戏中快乐地学习，从而更好地掌握编程知识。
二、乐高机器人编程教学方案的实际应用1. 在课堂教学中，教师可以引入乐高机器人编程教学方案，利用乐高积木搭建机器人，并通过简单的编程指令使机器人动起来，让幼儿们亲身参与其中，学习编程知识。
2. 在幼儿园的科技课程中，可以设置乐高机器人编程实验室，让幼儿们在自由探索的环境中学习，通过和小伙伴一起合作，搭建机器人并编程，培养他们的团队合作精神。
3. 可以组织乐高机器人编程比赛，让幼儿们在比赛中展示自己的成果，激发他们的自信心和创造力，同时也提高他们的动手能力和编程能力。
三、对幼儿的启发和影响1. 培养幼儿的动手能力和创造力，让他们在实践中学习并享受科技带来的乐趣。
2. 激发幼儿对科技的兴趣，为他们今后的学习和发展奠定坚实的基础。
3. 培养幼儿的团队合作精神和解决问题的能力，从小培养他们的团队意识和创新思维。
结语通过乐高机器人编程教学方案，在幼儿园科技教育中引入趣味科技实验，不仅能够为幼儿们提供一个快乐学习的环境，同时也培养他们的动手能力、逻辑思维能力和团队合作意识。
这种教学方式将科技知识和趣味性相结合，为幼儿的成长和发展注入了新的活力，值得在幼儿园教育中进一步推广和应用。
在我看来，乐高机器人编程教学方案正是一种全新的科技实验教学方式，它不仅带给幼儿们前所未有的学习乐趣，同时也为他们未来的成长和发展奠定了坚实的基础。
幼儿园乐高机器人探究：科学教学案例
《幼儿园乐高机器人探究：科学教学案例》1. 引言在当今的教育领域中，科学教学一直备受关注。
而幼儿园作为孩子们教育生活的起点，如何进行科学教学，吸引孩子的兴趣，是每个老师和家长都面临的问题。
乐高机器人教学作为一种新型的科学教学方式，受到了越来越多学校和老师的重视。
本文将探究在幼儿园中开展乐高机器人探究的科学教学案例，并从深度和广度两方面对其进行全面评估。
2. 乐高机器人探究的教学案例2.1 项目概述乐高机器人探究项目是指以乐高积木为材料，通过构建机器人模型并进行编程控制，进行科学探究和实验的一种教学活动。
在幼儿园中，可以将此项目引入科学教学课程中，让孩子们通过动手操作探究科学知识，培养其动手能力和创造力。
2.2 项目设计在幼儿园进行乐高机器人探究项目时，可以设计一系列的活动，让孩子们逐步了解机器人的构成和原理，学习如何使用乐高积木构建机器人，并进行简单的编程控制。
通过这些活动，孩子们可以在体验中学习，激发其对科学的兴趣和探索欲望。
3. 深度和广度评估乐高机器人探究项目在幼儿园科学教学中具有较高的深度和广度。
通过参与此项目，孩子们不仅可以学习机器人的组成结构，还可以了解机器人的基本原理和运行方式。
项目设计的广度也较大，涵盖了机械结构、电子原理和编程控制等多个科学领域，为孩子们提供了更全面的科学知识。
4. 总结和回顾乐高机器人探究项目作为幼儿园科学教学的一种新尝试，能够激发孩子们对科学的兴趣，提升其动手能力和创造力。
通过深入的探究和实践，孩子们能够更好地理解科学知识，为未来的学习打下坚实的基础。
5. 个人观点作为幼儿园科学教学的一种创新方式，乐高机器人探究项目具有重要的意义。
我认为，在未来的科学教学中应该进一步推广和应用，让更多的幼儿接触和参与其中，培养他们对科学的好奇心和求知欲。
在本文中，我详细探究了幼儿园乐高机器人探究项目的科学教学案例，并给出了个人观点和建议。
通过这篇文章的阅读，相信读者能够全面、深刻地理解乐高机器人探究项目，并对幼儿园科学教学有更多的思考和启发。
如何将简易机器人走进高中通用技术课堂分析
如何将简易机器人走进高中通用技术课堂分析随着科技的发展和进步，人工智能已经成为我们日常生活中的重要组成部分。
为了适应这一变化，教育界也在不断探索如何将机器人技术引入教学中。
机器人可以帮助学生更好地学习和理解各种科学原理，提升他们的技术素养。
本文将分析如何将简易机器人走进高中通用技术课堂，以期引起广大教师的关注和思考。
一、机器人教学的优势1. 提高学生学习兴趣机器人是一个新颖且具有吸引力的学习工具。
学生可以通过与机器人的互动来学习和实践科学原理，这可以激发他们的学习兴趣和动力。
2. 提升学生动手能力通过与机器人的交互，学生可以亲自动手编程、调试和操作机器人。
这样的实践能够帮助学生提高他们的动手操作能力和解决问题的能力。
3. 培养团队合作精神在机器人教学中，通常需要学生组成小组共同完成任务。
这样的合作方式可以培养学生的团队合作精神，促进他们在协作能力方面的发展。
二、机器人教学的应用案例1. 物理课程中的应用在物理课程中，可以利用机器人模拟实验环境，让学生观察和分析机器人在不同力的作用下的位移和速度变化。
通过这种方式，学生可以更加直观地理解物理原理，提高他们的学习效果。
2. 计算机编程课程中的应用通过机器人教学，学生可以学习基础的编程知识，并将其运用到机器人的控制中。
他们可以编写代码来控制机器人的行为，实现不同的功能。
这样的实践可以帮助学生更好地理解编程原理，并培养他们的创新思维。
3. 科学竞赛中的应用机器人教学可以为学生提供参加各类科学竞赛的机会，如机器人足球比赛、机器人舞蹈比赛等。
通过参与竞赛，学生可以不断提升他们的技术水平和创造力，并在比赛中展示他们的成果。
三、如何引入机器人教学1. 提供必要的设备和资源高中通用技术课堂引入机器人教学需要一定的设备和资源支持。
学校可以考虑购置一些简易机器人，为学生提供编程软件、传感器等必要的资源，以便学生能够进行机器人编程和实践操作。
2. 培训和支持教师教师是机器人教学的关键，他们需要具备一定的机器人知识和技能。
如何利用乐高器材丰富通用技术教学手段
中 学 理 科 同 地
教学 探 讨
如何利 用乐高器 材 丰富通 用技 术教 学手段
福 州 第 十 五 中 学 陈 磊
摘
要： 高 中通 用 技 术课 程 是 一 门 立 足 干 实 践 、 高度 综合 、 注
或 者结 构 摸 。并 且， 乐 商 器材 易纰 装 易拆 卸 ， 材 料 的 蓖复 利用 牢卡 殴 商， 能 很 好的 避免 浪 赀 乐 离的 可视 化编 软件 对于 ＿ ｛ Ｊ Ｊ 学 者 来 说也很 容 易学 习 ， 易掌提 乐 商敦 育 在２ ０ １ ３ 年 新 发 的 可 编 程 积 木—— 教 育用 Ｌ Ｅ Ｇ Ｏ Ｍｉ ｎ ｄ —
球 的 位置 会 发生 变 化 ， 试 验 中 的不 确 定 闪素 较 多 ， 心 的 大 概 位置 不 易判 断 ，试 验结
科书 、 粉笔 、 黑板 、 语音、 文字 等 传统 教 学 手段 远 远 无 法满
足 通 用技 术 教学 教 师 在通 用技 术教 学 的过 程 中需 要 给 学 生 创 设 学 习 的情 境 ， 帮 助学 生 人 、 物、 环 境 个 面
苏教版《 技术 ｌ 二 ｊ 设汁２ ￣ ｝ ｌ ｆ ９ 第一单 ——结构 ｌ ｊ ＿ 没汁 ，
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机器人教育形式在高中阶段的适用性探究——以乐高教育机器人为例
机器人教育形式在高中阶段的适用性探究——以乐高教育机器人为例机器人教育是一种通过机器人教学、机器人编程和机器人比赛等形式，培养学生动手操作、逻辑思维和解决问题能力的教育形式。
乐高教育机器人是一种常见的机器人教育设备，它以乐高积木为基础，结合传感器、执行器等元件，通过编程实现机器人的动作和功能。
在高中阶段，机器人教育形式具有很高的适用性，可以促进学生的理论与实践相结合、团队协作以及创新精神的培养。
首先，机器人教育形式在高中阶段适用性的原因在于其能够促进学生的理论与实践相结合。
高中阶段学生学科知识基础较为扎实，但容易停留在纸上谈兵的学习模式中。
而通过机器人教育，学生可以将自己所学的理论知识应用于实际情境中，进一步加深对知识的理解和运用能力。
其次，机器人教育形式还能够培养学生的团队协作意识和能力。
在机器人教育中，学生通常需要组成小组进行机器人的设计、编程和调试工作。
这样的团队合作过程可以让学生学会倾听他人意见、分工合作、有效沟通等一系列团队协作技巧，培养他们的合作精神和团队意识。
此外，机器人教育还能够培养学生的创新精神。
在机器人设计和编程的过程中，学生需要面对各种问题和挑战，需要动脑筋寻找创新的解决方案。
这种锻炼可以激发学生创新意识和创造力的培养，使其具备解决问题的能力和思维方式。
另外，机器人教育形式在高中阶段还具有引发学生兴趣、激发学习热情的作用。
传统的理论教学往往被认为枯燥乏味，导致学生对学习的兴趣下降。
而机器人教育作为一种新颖、有趣的教学形式，可以激发学生的学习热情，培养他们对科学、技术、工程和数学等学科的兴趣，进一步提高学生的学习效果。
然而，机器人教育形式在高中阶段也存在一些挑战和限制。
首先，机器人教育设备和软件费用较高，不是所有学校都能承担起购置和维护的成本。
其次，机器人教育需要相应的教师培训和支持体系，有一定的教师专业素养要求。
再者，机器人教育需要一定的时间安排，需要调整学生的课程表和学习计划，可能对其他学科的学习影响较大。
乐高积木在通用技术课程上的有效使用
乐高积木在通用技术课程上的有效使用作者：罗洁华来源：《中国教育技术装备》2008年第21期随着进入通用技术新课程实验的队伍的日益壮大，教师在感觉通用技术课程开设得十分必要和有意义的时候，总是期望能有好的教学器材能有效地应用于通用技术课程。
笔者对有悠久历史和良好品质的乐高积木在通用技术课程中的应用进行客观分析和评述，认为乐高积木良好的操作性和对结构需求几乎无所不能的满足能力，为教学提供了很好的具有创造性和可持续发展的教具资源。
但有教具并不是最重要的，更重要的是有效地使用教具达到课程目标，促进学生的发展，促进课程的发展。
通用技术新课程由于它显著的实践性和高度的综合性，需要融合现代技术、有助于教学目标实现的好的教具和学具。
智能机器人器材乐高积木，就其自身的品种、结构、质量和功能，能作为通用技术课程的好的教具和学具吗？乐高器材的功能和优势已有数十年历史的乐高积木是世界公认的智力玩具的品牌，在青少年教育上有着引人瞩目的成就。
从20世纪80年代初成立乐高教育部以来，乐高教育一直与国际顶尖的教育专家合作，研究和开发适合学校的科学、技术、数学、物理等课程学习的积木产品。
近年来，乐高教育又与美国麻省理工学院（MIT）多媒体实验室合作开发出了RCX、NXT、传感器、马达等一些电子及控制核心积木，开发出了直观、简单、能实现编程的图形编程软件，形成了很多人熟知的乐高智力机器人器材系列。
但无论如何发展，乐高教育始终发挥着其器材的优势，侧重于在设计制作中培养使用者解决问题能力、沟通表达能力、自我学习能力和创新实践能力，这无疑为学生发展搭建了很好的成长平台。
目前，乐高的积木主要在结构类，品种已达6 000种以上，从桥梁到房屋到艺术雕塑，从古代建筑到近现代建筑，从航天飞机到火车到汽车到过山车，乐高积木几乎无所不能，不仅能很好地表现结构原理，而且惟妙惟肖，十分逼真。
尤其是它的传动、连接部分科学、精致的设计，使拼搭出的作品的吻合度、精致度、运动和控制功能的实现以及良好的操作性，留给操作者的无限构思、无穷创意，加上电子控制积木和图形软件的使用，使其他器材无法与之相比。
乐高机器人对学生通用技术学科核心素养的作用分析
第３０卷第１期２０２０年１月㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽冶金科技职业学院学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｈｕｉＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．３０．Ｎｏ．１Ｊａｎ．２０２０乐高机器人对学生通用技术学科核心素养的作用分析郭佳敏（南京市江宁高级中学㊀江苏南京㊀２１００００）摘㊀要：随着教育改革的推进，普通高中通用技术课程提倡以学生为中心，提高学生核心素养和实践能力，采取自主㊁合作㊁探究等方式进行学习，乐高机器人融入机器人设计与制作课程学习后，为高中生带来了创新设计㊁技术意识㊁工程思维㊁图样表达㊁物化能力㊁团队合作等各方面的核心素养的培养，对高中生提高综合能力有较大的帮助㊂关键词：乐高机器人；技术意识；工程思维；创新设计；图样表达；物化能力中图分类号：Ｇ６４２．４５：ＴＰ２４２㊀文献标识码：Ｂ㊀文章编号：１６７２－９９９４（２０２０）０１－００６８－０３收稿日期：２０２０－０１－１５作者简介：郭佳敏，女，南京市江宁高级中学㊂㊀㊀以往教育中，大多数老师和学生集中精力在如何提高考试成绩和应试能力，对于其他方面，学生能力会忽视，信息时代对于对综合能力要求高㊂现代教育要进一步提高学生核心素养，综合素质，使学生拥有社会责任感和理想信念，具有终身学习能力和科学文化素养，同时，沟通能力和自主发展能力也需要锻炼㊂创新设计㊁工程思维㊁图样表达㊁物化能力㊁技术意识是通用技术学科核心素养五个方面㊂选择性必修 技术与工程 模块中包含 机器人设计与制作 ㊂乐高机器人以其趣味性㊁便利性㊁创新性成为学科学习的理想载体，对培养高中生通用技术学科核心素养有着重要的意义，主要体现在以下五个方面㊂１㊀培养学生的技术意识㊀㊀技术意识是对技术现象及技术问题的感知与体悟㊂机器人是现代技术产品，发展迅速，应用广发，机器人的组装和运动控制涉及物理㊁机械㊁编程控制等各方面的技术，是硬件和软件结合的最佳载体㊂乐高机器人也是集合了电动马达㊁可编程主机，传感器㊁ＬｅｇｏＴｅｃｈｎｉｃ部分（齿轮㊁轮轴㊁横梁㊁插销）的统称㊂［１］㊀㊀硬件方面，机器人通过齿轮㊁履带进行加速㊁减速㊁匀速运动，利用颜色传感器㊁触动传感器㊁红外传感器㊁转速传感器等各种传感器获取外界信息，通过程序控制做出反应㊂在组装机器人的过程中，空间想象能力㊁动手能力㊁设计制造能力均得到锻炼㊂㊀㊀在软件方面，随着大数据㊁人工智能时代的来临，编程将影响每一个职业，高中生学习编程有助于培养学生的计算思维，但从学习途径上来看，应该以能激发学习兴趣的易操作的可视化编程模式进行入门学习㊂乐高ＥＶ３的编程模块即采用了可视化编程模组，通过拖拽方式使用编程控件，设置参数属性完成程序的编制，大大降低了高中生学习编程的难度，使得机器人编程控制真正实现了所见即所得㊂通过控件的时间㊁动作属性设置，让学生掌握了条件选择㊁循环控制等编程的常见流程控制方法㊂通过严谨和周密的思考训练了学生的逻辑思维能力㊂㊀㊀学生在调试机器人的前进㊁后退㊁投放物品等各种行为时，自然而然理解了了面相对象的编程思维模式㊂让学生具备将客观现实世界中的实际问题转化为计算机处理流程的能力，从而理解机器人程序设计的本质是解放人类的双手，更好的为人类服务，培养了技术意识和科学探索的能力㊂２㊀锻炼学生的工程思维㊀㊀工程思维一种筹划性思维㊂以系统分析和比较权衡为核心㊂能领悟结构㊁流程㊁系统㊁控制等基本思想和方法并加以运用㊂乐高机器人比赛中一般围绕一个主题完成一系列任务，例如：灭火㊁取球㊁竞速㊁搬运等，必须具备项目化工程思维，按照项目规划㊁设计㊁实施㊁测试㊁运行㊁维护流程完成机器人的设计㊁组装搭建㊁程序编制㊁路线规划等子系统任务㊂通过不断调试优化，最终完成项目任务㊂㊀㊀机器人执行所有动作的基础就是程序，这对于学生的逻辑能力有一定要求，工程思维很重要的一点也是逻辑思维，一个工程项目能顺利执行完成，严密的逻辑必不可少㊂３㊀激发学生的创新设计灵感㊀㊀创新设计在技术问题的基础上进行创新性方案构思的一系列问题解决的过程㊂乐高机器人的学习是以完成任务为目标导向，自学为主的学习模式，通过任务驱动充分调动了学习的积极性，给予了学生宽松㊁充分的发挥空间㊂乐高机器人的搭建是从基础模块开始的，但是一旦应用到具体场景之中，例如：如何用最少的搭建组合能完成更多的任务，从而在最短时间完成任务，往往需要突破常规的创新思维㊂［２］以２０１８年乐高机器人ＦＩＲＳＴ工程挑战赛 饮水思源 任务为例，需要学生研究改善人们运输㊁利用或处理水的方法，完成送水㊁降雨㊁过滤㊁水处理㊁更换水管㊁施肥㊁浇花的一系列任务㊂充分发挥了学生的想象力，激发了学生的创新意识㊂㊀㊀兴趣是学生最好的老师，学生对自己感兴趣的东西愿意花费时间和精力，，乐高机器人是一种综合知识的实践产物，可以极大激发学生的兴趣㊂乐高机器人教育进入我国，最初目的就是为激发科技兴趣和创造潜力，乐高机器人教育是集编程原理㊁物理科学㊁教学知识㊁造型设计等一体的教育，是乐高的空间形象思维和逻辑思维的结合，因此能激发学生的创造力和潜力㊂㊀㊀乐高机器人的编程是相对简单的图形化，有些部分有红外线感应器㊁摄像头等设备，需要同学们学习一些课外的基本原理，能激发同学学习新知识的欲望㊂４㊀提高图样表达能力㊀㊀图样表达是指运用图形样式对意念中或客观存在的技术对象进行可视化的描述和交流㊂乐高机器人的组件丰富多样，根据不一样的任务进行不同结构设计，同个任务不同小组方案往往大不相同㊂使用乐高专用设计软件，可以动态设计机器人图纸并完成虚拟组装，从而方便组员进行讨论㊂［３］乐高机器人最核心的部分是可编程主机，如果一个人想重头做机器人，需要大量专业复杂的知识，如基本电脑理论㊁电子电路㊁数字逻辑㊁机械力学等等，而乐高机器人设置了可视化编程模块，编程是图形化的，学生需要将图像中不同部分像搭积木一样搭出来，这对于提高学生的图样表达能力也有帮助㊂５㊀训练学生的物化能力㊀㊀物化能力指采用一定的工艺方法等将方案㊁意念转化为有用物品，对已有物品进行优化和改进的能力㊂独立完成产品或模具的成型制作㊁装配及测试㊂具有较强动手实践和创造的能力㊂乐高机器人的组成核心是一个可以远程写入程序的主机控制器，相当于机器人的大脑，机械部分由电动马达驱动，相当于机器人的心脏，其余部分包括：横梁㊁轮轴㊁轮胎㊁履带㊁齿轮㊁滑轮以及各种插件，组成机器人的身体和四肢，再加上各种传感器，能识别障碍物㊂组成乐高机器人的组件模块化程度高，搭建简单易学，组合方式千变万化，面对不同的应用场景组装的机器人各不相同，在不断分析㊁设计㊁组装㊁拆解㊁纠错完善的过程中，学生的动手能力得到大幅提高㊂［４］各个独特的机器人的成功搭建，让学生获得成就感和创造的乐趣，对培养高中生的机械组装能力大有裨益㊂能感悟到工匠精神对于技术制造质量的特殊作用，从而形成在物化过程中精益求精，细致严谨㊁追求非凡的工作态度㊂除了以上五大核心素养外，乐高机器人对团队协作能力培养也具有突出的作用，乐高机器人不是个体就可以玩转的项目，需要多名成员合作参与到过程之中，紧张激烈的乐高机器人比赛一般是由三或四人组队在规定时间和场景中完成各项任务㊂形成团队后，各个组员都有明确的分工，有的进行可视化ＥＶ３编程，有的对机器人进行机械组装，有的设计路线㊂只有团队成员紧密配合才能高效准确的完成高难度任务㊂机器人控制命令发出到实际行走的路线和动作与设想都会有偏差，学生需要及时进行沟通㊃９６㊃总第８７期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀郭佳敏：乐高机器人对学生通用技术学科核心素养的作用分析交流，相互协作，共同实现同一个目标㊂㊀㊀内部交流在一个团队项目出现问题时很重要，能影响团队解决问题的速度㊂学生在进入团队的过程中首先要学会融合和交流㊂在乐高机器人团队协作过程中，同学们会逐渐形成合作意识，也可以培养一个学生的沟通能力㊂参考文献［１］㊀教育部．ＺＷ１８－１２６＿普通高中通用技术课程标准（２０１７年版）［２］㊀张渝江．编程：一项培养未来人才的基本素养［Ｊ］．中小学信息技术教育，２０１７，２［３］㊀王珊，王会举，覃雄派，周烜．架构大数据：挑战㊁现状与展望［Ｊ］．计算机学报，２０１１，１０［４］㊀查礼．基于Ｈａｄｏｏｐ的大数据计算技术［Ｊ］．科研信息化技术与应用，２０１２，６ＲｏｌｅｏｆＬｅｇｏＲｏｂｏｔｉｎＣｏｒｅＬｉｔｅｒａｃｙｏｆＧｅｎｅｒａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｕｂｊｅｃｔＦｏｒＳｔｕｄｅｎｔｓＧＯＵＪｉａ－ｍｉｎｇ㊀㊀Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｅｄｕｃａｔｉｏｎｒｅｆｏｒｍ，ｔｈｅＧｅｎｅｒａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｕｒｓｅｉｎｓｅｎｉｏｒｈｉｇｈｓｃｈｏｏｌｉｓｆｏｃｕｓｉｎｇｏｎｃｕｌｔｉｖａｔｉｎｇｓｔｕｄｅｎｔｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｃｏｒｅｌｉｔｅｒａｃｙａｎｄａｄｖｏｃａｔｉｎｇｄｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄｌｅａｒｎ⁃ｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｉｔｈｓｔｕｄｅｎｔｓａｓｔｈｅｃｅｎｔｅｒａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅａｓｔｈｅｃｏｒｅＬｅａｒｎｉｎｇｂｙｍｅａｎｓｏｆｓｅｌｆ－ｄｅｔｅｒｍｉｎａ⁃ｔｉｏｎ，ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ．ＡｆｔｅｒｌｅａｒｎｉｎｇｔｈｅｃｏｕｒｓｅｏｆＬｅｇｏｒｏｂｏｔｄｅｓｉｇｎａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｆｏｒＨｉｇｈｓｃｈｏｏｌｓｔｕｄｅｎｔｓｔｏｂｒｉｎｇｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｄｅｓｉｇｎ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌａｗａｒｅｎｅｓｓ，ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔｈｉｎｋｉｎｇ，ｐａｔｔｅｒｎｅｘ⁃ｐｒｅｓｓｉｏｎ，ｐｈｙｓｉｃａｌａｂｉｌｉｔｙ，ｔｅａｍｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｏｔｈｅｒａｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｃｏｒｅｏｆｑｕａｌｉｔｙｔｒａｉｎｉｎｇ，ｔｏｉｍ⁃ｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｈｉｇｈｓｃｈｏｏｌｓｔｕｄｅｎｔｓｈａｖｅａｇｒｅａｔｅｒｈｅｌｐ．㊀㊀Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬＥＧＯＲＯＢＯＴ；ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｗａｒｅｎｅｓｓ；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔｈｉｎｋｉｎｇ；ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｄｅｓｉｇｎ；ｐａｔ⁃ｔｅｒｎｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ；ｍａｔｅｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ㊃０７㊃安徽冶金科技职业学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２０年第１期。
乐高积木在通用技术课程上的有效使用
乐高积木在通用技术课程上的有效使用罗洁华南京市第十三中学摘要：随着进入通用技术新课程实验的队伍的日益壮大，教师们在感觉通用技术课程开设十分必要和有意义的时候，总是期望能有好的教学器材有效地应用于通用技术课程，这里对有悠久历史和良好品质的乐高积木在通用技术课程中的应用作一客观分析和评述，乐高积木良好的操作性和对结构需求几乎无所不能地满足能力，为我们提供了很好的具有创造性和可持续发展性的教具资源。
但有教具并不是最重要的，更重要的是有效地使用教具达到课程目标，促进学生的发展，促进课程的发展。
通用技术新课程由于它显著的实践性和高度综合性，需要融有现代技术，有助于教学目标实现的好的教具和学具，在人们心目中的智能机器人器材——乐高积木，就其自身的品种、结构、质量和功能，能作为通用技术课程的好的教具和学具吗？一、乐高器材的功能和优势已有76年历史的乐高积木，是世界公认的智力玩具的品牌，在青少年教育上有着瞩人的成就。
从八十年代初成立乐高教育部以来，乐高教育一直与国际顶尖的教育专家合作，研究和开发适合学校的科学、技术、数学、物理等课程学习的积木产品，近年来乐高教育又与美国麻省理工学院（MIT）多媒体实验室及其他机构组织合作开发出了RCX、NXT、传感器、马达等一些电子及控制核心积木，开发出了直观、简单、能实现编程的图形编程软件，形成了人们所熟知的乐高智能机器人器材系列。
但无论如何发展，乐高教育始终发挥着其器材的优势，侧重于在设计制作中培养使用者解决问题能力、沟通表达能力、自我学习能力和创新实践能力，这无疑为学生搭建了很好的成长平台。
目前乐高的积木主要是结构类，品种已达6000种以上。
模型设计从桥梁到房屋到艺术雕塑，从古代建筑到近现代建筑，从航天飞机到火车到汽车到过山车，乐高积木几乎无所不能，不仅能很好地表现结构原理，而且惟妙惟肖，十分逼真，尤其是他的传动、连接部分科学的精致的设计，使拼搭出的作品的吻合度、精致度、运动和控制功能的实现以及良好的操作性，留给操作者的无限构思，无穷创意，加上电子控制积木和图形软件的使用，使其他器材无法与之相比。
利用乐高器材激发通用技术课学习兴趣的探讨
多年来 ， 教育界一直探讨如何对学生进行素质 教育 ， 高 中通
用 技 术 课 程 就 是 在 这 样 一 个 背 景下 出现 的 。通 用 技 术 课 程 是 一
章讲 的就是设计 的一般过程 的细分过程讲解 ，引人乐高积木器
材进 行组织教学后 ， 就可以直接把教 学内容前后联 系起来 。 三、 合理利用乐高积木器材 。 改善教学过程 教学 内容确定 了，如何调动学生听课的兴趣 呢？在实 际的
一
从《 技术与设计》 系列来说 ， 课标 为我们罗列 了一 系列 的学 会 告诉 学生 ， 创新 设计其实 离我们 的生活并不遥远 ， 有 时就在我
习 目标 。如何利用乐高积木器 材 ， 设计活动案例 ， 让学生顺利完 成学习 目标 ， 这是首要解决 的问题。纵观两本《 技术与设计》 ， 活 动案例并不 多 ， 主要是板凳 、 台灯 、 简易相 片框 的设计 。这些 活 动案例看上去虽然简单 ， 但真正活动起来 ， 要用到的工具设 备器 材及材料并不少。更 主要 的是 ， 这些活动案例 ， 现实生活中的产 品对他们 的影 响太深 ，学生不容易跳 出现有产 品的设计 框框 。 样， 都是创新。接下来 ， 我还让学生思考每个设计 出来解决问
题 的方案 的优缺点 ， 思考怎样改进 。而对于实践操作 ， 乐高积木 器材又尽显它 的每个学生都有充分 的动手操作时间和空间。
五、 利用乐高器材应注意的 问题 （ Ｉ ） 应用乐 高积木器材进行设计活动 ， 有 时无法让学生掌握 操作一些生活生产 中的工具。 对于这些学生应掌握操作 的工具 ，
门通用性学科课 程 ， 它有别于专业学科 ， 也有别于通常意义上的 劳技 课 ， 通 用技 术课 强调 的并不 是如何 “ 动手 ” ， 而 是如 何 “ 动
如何利用乐高器材丰富通用技术教学手段
如何利用乐高器材丰富通用技术教学手段作者：陈磊来源：《中学理科园地》2017年第01期摘要：高中通用技术课程是一门立足于实践、高度综合、注重创新的新兴课程，它以提高学生技术素养、促进学生全面而富有个性的发展为目标。
作为一门年轻的学科，教学资源匮乏，一线教师在开发教具和学具上不断进行着探索。
本文从教学实际出发，以苏教版《技术与设计2》中的部分知识内容为例，对如何利用乐高器材丰富通用技术教学手段进行了研究。
关键词：通用技术；乐高；教具；学具随着科学技术迅猛的发展，在我们日常生活中技术手段和技术产品无时不在、无处不在，深深融入了我们的生活，技术成为了社会发展和进步的重要因素。
技术素养也成为了一个现代人所需要具备的基本素养。
通用技术课程在这样一个科技大发展时代的背景下诞生。
在课程标准中通用技术课程基本理念有这么几点，“关注全体学生的发展，着力提高学生的技术素养；注重学生创造潜能的开发，加强学生实践能力的培养；丰富学生的学习过程，倡导学习方式的多元化” [1 ]。
说明通用技术课程有别于过去的劳动技术课程，也有别于其他自然科学学科课程。
通用技术课程需要学生的主动动手参与，它的学习过程是学生在亲历过程中主动理解并建构知识、不断发展能力、产生情感，形成良好情感态度与价值观的过程。
教科书、粉笔、黑板、语言、文字等传统教学手段远远无法满足通用技术教学。
教师在通用技术教学的过程中需要给学生创设学习的情境，帮助学生在人、物、环境三个方面相互作用的过程中主动构建知识，为学生带来更多的可能性，鼓励创造与发现。
1 乐高器材与通用技术课堂结合的优点2014年9月，我国教育部与丹麦乐高集团就继续在中国深入推进“技术教育创新人才培养计划”签署了第二份合作备忘录。
在此之前，乐高教育在“2010-2014年技术教育创新人才培养计划”合作备忘录的指导下，为我国400所中小学和高校创建了科技实验室，并提供乐高教育器材。
今后还将会有越来越多的学校配备乐高教育器材。
机器人教育形式在高中阶段的适用性探究——以乐高教育机器人为例
机器人教育形式在高中阶段的适用性探究——以乐高教育机器人为例宋小荣（兰州市外国语高级中学，甘肃 兰州 730030）摘 要：乐高机器人针对普通高中的通用技术课程专门设计了一款科学与技术套装的系列产品，产品整合机械、流程、结构、系统、控制等方面的知识，并结合机器人本身的特点用来服务于通用技术课的开发。
通用技术是一门立足实践的课程，强调学习从实际经验中主动构建知识，进行合作学习设计和创造外在的可以与他人分享的作品。
笔者在课程探索中发现，通用技术必修二“技术与设计2”的13个知识点均可以用乐高机器人项目辅助教学，每年有近500人会通过这门课程的学习。
关键词：机器人；教育；适用性一、通用技术课从实际教学研究中发现，很多教学内容，比如控制系统的设计这一节的内容，教学目标是了解被控制对象的特性，确定控制量和被控制量，能够制作控制装置并学会调试运行。
通过设计解魔方机器人，既能够完成通用技术课的教学目标，又可以通过设计了解乐高机器人的控制方式和较为复杂的解魔方程序的算法。
可见，基于乐高机器人的通用技术是一种适合高中阶段青少年创新活动开展的主要方式。
二、传统课堂从“4C”顾问式的教育解决方案[1]，即：connect、construct、contemplate和continue四个单词出发来考虑，机器人有着超人工智能化、可编程自动化和外观形象化等特点，在传统课堂中成为学生和老师的助手。
在义务教育阶段，也就是相对低年级的传统课堂上，可以利用机器人的这些特点去激发学生的学习动机, 使学生在玩中学，能够激发兴趣、学习知识、掌握技能。
但是在高中阶段的传统课堂上，对利用机器人去辅助教学的可行性和有效性可以通过笔者对兰州市外国语高级中学的82名教师的调研获得数据加以分析：在语文、数学、外语、物理、化学、生物这六门学科的82位教师中只有1位数学老师会经常使用到机器人的辅助教学，占到调研对象总人数的1%；只有5位老师会偶尔使用到机器人的辅助教学，占到调研对象总人数的6%；有76位老师选择了从不使用机器人的辅助教学，占到调研对象总人数的93%。
幼儿园乐高机器人课程：创新教学实践探索
幼儿园乐高机器人课程：创新教学实践探索近年来，乐高机器人课程在幼儿园教育中逐渐流行起来，成为一种创新的教学实践。
在这样的课程中，孩子们通过搭建乐高积木和编程机器人，既能培养他们的动手能力，又能引导他们了解编程思维。
本文将深入探讨幼儿园乐高机器人课程的意义、实践方法和教学效果。
一、乐高机器人课程的意义幼儿园阶段是孩子认知和技能发展的重要时期。
乐高机器人课程可以激发孩子的学习兴趣，促进他们的动手能力、逻辑思维和团队合作能力的培养。
通过在早期接触编程概念，还能帮助孩子建立对科技的兴趣和自信心，为未来的学习打下良好的基础。
二、乐高机器人课程的实践方法1. 组织搭建乐高积木：老师可以组织孩子们按照指定的模型或自由发挥的方式搭建乐高积木。
这样的活动能够锻炼孩子们的动手能力和空间想象力。
2. 编程机器人：通过简单的图形化编程软件，孩子们可以为搭建好的机器人添加动作和声音，让机器人成为他们的小“朋友”。
这样的活动能够培养孩子们的逻辑思维和创造力。
3. 团队合作挑战：将孩子们分成小组，让他们一起完成编程挑战。
通过这样的活动，孩子们不仅可以学会与他人合作，还能体验到团队协作的乐趣。
三、乐高机器人课程的教学效果乐高机器人课程在幼儿园教育中的实践已经取得了一定的成效。
在参与课程的孩子中，教师发现他们的动手能力得到了明显的提升，逻辑思维能力得到了培养，并且学会了积极地和他人合作。
孩子们对科技的认识也更加深入，并表现出对未来学习的积极态度。
在我看来，幼儿园乐高机器人课程的意义远远不止是教授孩子们动手能力和编程思维，更重要的是为他们的综合发展创造了一个积极的学习环境。
通过这样的教学实践，孩子们不仅能够在玩乐中获得知识，更能够培养出很多未来成功所必需的能力和素质。
总结回顾幼儿园乐高机器人课程的创新教学实践为孩子们的学习和成长提供了一种全新的方式。
通过搭建乐高积木和编程机器人，孩子们不仅能够锻炼动手能力和逻辑思维，还能培养团队合作精神和科技兴趣。
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乐高机器人器材在通用技术课程教学中的应用初探一、普通高中通用技术课程及教学实践中的困境技术是人类文明的有机组成部分，也是经济发展和社会进步的重要推动力。
技术素养是当代青少年的必须具备的基本素养，技术课程也是高中新课程中普通高中学生的必修课。
普通高中通用技术课程以提高学生的技术素养、促进学生全面而又富有个性的发展为基本目标，着力发展学生以技术的设计与应用为基础的技术实践能力，努力培养学生的创新精神、创业意识和一定的人生规划能力，是一门立足实践、注重创造、高度综合、科学与人文融合的课程。
通用技术的学科教育涉及多门学科教育，分为必修和选修两部分。
必修课程为技术与设计1和2，是全体高中生必学且必须达到的最低技术素养水平，并为学生学习后续的选修课提供了必备的基础。
我们通过图2-1（a）和图2-1（b）可以清楚地了解到这两个必修模块的主题组成。
图2-1（a）图2-1（b）选修课程是在必修课程的基础上，针对不同地区、不同学校的条件，为满足学生的不同兴趣和不同发展需要而开设的课程。
1共有7个模块：电子控制技术、建筑及其设计、简易机器人制作、现代农业技术、家政与生活技术、服装及其设计、汽车驾驶与保养。
这些课程拓展了学生的素质教育基础，有助于进一步提高学生的技术素养，培养学生学习兴趣。
三、乐高机器人产品的特点及在通用技术课程教学的优势目前，乐高教育平台最为系统和经典的应用主要有四方面，同时也是四门通用技术教育系列：分别是技术与设计1和2、电子控制技术以及简易机器人制作。
（一）技术与设计在教学过程中，我们可以将技术与设计1的思想融入技术与设计2的课程中，使得两门必修课程可以交叉渗透，免去了技术与设计1纯理论教学的乏味，使得教学的成果更为显著。
我们可以将整个教学过程分为构建前、构建模型和构建后三个主要部分。
设计前可以分为发现与明确问题、制定设计方案两个部分。
构建后又可分方案优化、产品使用说明或是产品的构建思想以及产品评价。
这样即可将两个课程的内容有机地结合起来。
下面我就技术与设计2的课程设置结合案例来讲述一下乐高平台下必修课教学。
按课程设置分为：1、结构与设计从我们坐的凳子到我们吃饭、放物品的桌子，从我们居住的房子到我们出行乘坐的交通工具，可以说我们的生活处处包含着结构。
在这个部分的教学中，我们可以联系学生熟悉的事物，从最简单的结构开始构建。
让他们了解技术、运用技术、认识结构与设计的魅力以及构建结构的乐趣。
图3-1-1（a）是最为简单的桌子结构。
图3-1-1（b）是斜拉桥结构。
图3-1-1（c）是桁架塔机构。
图3-1-1（d）为房梁框架结构。
图3-1-1（a）图3-1-1（b）图3-1-1（c）图3-1-1（d）在这四组图形中，每组图形的上图是我们生活中常见的结构，而下图就是利用乐高零件构建的结构。
在我们利用这些零件构建结构的时候，通常会用稳固、牢固这两个词。
我们可以通过上图的这个模型结构发现，这四个机构有两个共同的特点，运用了层叠连接的方式和三角形结构，这些都可以使结构起到稳固和牢固的作用。
图3-1-2（a）为三角形结构，用乐高的梁形成一个三角形,其形状是不会改变的。
图3-1-2（b）为层叠连接结构，使用更多的板来连接,可以对材料强度起到加固作用。
通过这些结构构建的学习，学生就可了解结构是如何承受应力，通过反复的构建测试他们更会发现影响结构的强度和稳定性的因素具体的几个方面，等等。
图3-1-2（a）图3-1-2（b）2、流程与设计在这个模块的学习中，我们首先要让学生了解流程的含义及其对生产、生活的意义。
通过分析某些流程设计的案例，画出流程框图，说明它们的设计特点。
例如：煮一道菜的流程、家用电器工作流程、小区巴士运作的流程、ATM机取款的流程等等。
案例1 认识流程——小区巴士运作教学目标:•通过一个机器人巴士的行驶，理解流程的概念。
•通过机器人的运动方式的设计，初步理解流程的设计。
•通过图形化编程的方法，初步学会简单系统设计的基本方法。
任务描述：一辆巴士，要经过四个站台，完成一个完整的线路行驶，四个站台呈正方形格局。
如图3-2-1所示。
结合巴士运动方式，想一想，这辆巴士的工作流程是怎么样的？（图3-2-2为巴士工作的流程设计）如果这辆巴士是无人驾驶的智能汽车，你是否可以按照巴士的工作流程简单的设计一个简单系统呢？设计参考：这里需要学生制作乐高机器人，并利用ROBOLAB进行程序编写，从而学习流程的初步设计。
由于本节机器人的搭建不是我们的主要目的，所以尽可能简化地要求学生设计并搭建出机器人。
运用两个马达，连接在NXT主体上，插上轮子便可以让“机器人巴士”移动（如图3-2-4所示）。
同时我们也构建出RCX机器人巴士（如图3-2-5所示），也可以达到相同的效果。
这样一来打开就完全可以给这两个机器人编辑程序。
程序编写：打开ROBOLAB选择导航者级别4图3-2-6导航者级别4就是一个非常好的流程化设计的环境，在这里可以随性地添加步骤。
图3-2-7八步的流程，在我们的ROBOLAB的软件中就显示为8个过程：第一步，也就是流程的第一步，机器人巴士前进，时间可以根据场地条件来设定。
图3-2-8图3-2-9第二步，当机人巴士转弯90度，转弯时，一个马达转动，一个马达停止，转弯所需要的时间视场地和机器人而定。
图3-2-10教学建议:1、让学生分析机器人巴士的运动过程，引导学生自己分析出其工作流程。
建立流程的概念。
2、通过机器人的测试，学生自己去寻找到两个时间，逐步调整强化对流程中每一个步骤的了解。
3、当学生发现，这个四边形的流程中，后几步是在不断地重复前两步，这时候，可以向学生介绍循环的概念，这也是一种流程的优化。
图3-2-114、如果学生有更多时间，已经对这个简单的流程有所认识了，可以给他们类似的、更加复杂的流程进行设计：例如：多边形、五角星。
图3-2-12在本小节中还有一个重要的内容就是能解释流程的改进与设备、材料等之间的关系，能概括某种简单生产流程优化过程中所应考虑的主要问题。
因此我们需要一个辅助软件——乐高CAD（如图3-2-13）。
这个软件可以将设计思想快速地展现出来，主要有以下功能：仿真搭建、零件统计、自动绘图、生成效果图。
这些功能具有一定的延续性，往往需要一步步完成才会有下一个功能。
同时它还拥有四个方面的主要应用：进行辅助设计、解决缺少器材的问题、保留有价值的作品、为编写教材提供工具。
可以说乐高CAD的运用是十分广泛的。
在本课程中，学生主要的运用是前三项。
图3-2-13 MLCad主窗口视图图3-2-14 MLCad编辑车模视图3、系统与设计在这个模块的学习中，不一定要将所有系统都一一罗列，中学物理主要以机械运动为主，我们可以结合学生熟悉的机械系统以及动力系统进行主要的分析与评价。
再结合当今社会十分重视的一个环节——能源系统，可让学生了解技术是不断发展以及鲜明的时代性，增强对当代先进技术及其文化的理解，实现由感性认识到理性认识的飞跃。
首先，要让学生懂得系统的概念，我们可以举个最为简单的例子，手电筒可以称为一个简单的工作系统。
手电筒最为简单的模型便是一个小电珠、一根长导线以及一个开关，我们利用乐高部件将这个系统更简单地表达出来，如图3-3-2(b)所示，乐高小电珠、触感就可以做到。
我们用NXT充当电池功能，连接导线、小电珠以及触感，简单地编辑下程序，一个简易的手电筒就这样制作完成了，如图3-3-2（c）所示。
待学生明白简单系统后，我们便可以让他们深入地了解更多的系统。
在整个太阳系中，日、地、月就是我们的一个十分熟知的运动系统，那么我们是否可以也用乐高部件将这个系统表现出来呢？当然可以！首先，我们需要简单地了解公转自转，明白哪颗行星在自转的同时还围绕着哪颗星公转，当然，我们还需知道行星公转与自转的方向，接下来就是考验动手能力以及创造能力的时候了。
图3-3-3为日地月三个星球公转自转的模型。
平时生活中，我们常见的动力系统是什么？我想大部分的人都会回答汽车。
的确，汽车已成为我们生活中不可缺少的交通工具。
在流程与设计的模块中我们已经搭建了一个最为简单的NXT巴士机器人（图3-2-4），可以说这辆巴士机器人是个比较简单的动力系统。
能源危机是当今世界遇到的主要问题，节能已成为一个十分时尚的话题。
我们还可以利用乐高组件中的太阳能电池板、电容、光感来制作一个简易的路灯。
4、控制与设计在这个模块的教学中主要让学生知道控制的分类：手动控制、自动控制，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。
在上个模块中，我们所讨论的简易手电筒制作就是一个典型的手动控制系统，而太阳能节能路灯即是自动控制系统。
学生很容易即可了解这些概念。
在这个模块的学习中要让学生深刻了解到自动化工作的优越性，让学生对技术有更新更深刻的认识。
图3-4-1为温控电风扇的模型，RCX内置的程序可让电风扇根据温度的变化改变电风扇的马力，当温度高于30度时，风扇高速旋转；当温度低于30度高于27度时中速旋转；当温度低于27度时慢速旋转。
程序如图3-4-3所示。
图3-4-2为又超声传感器控制的自动交通门。
（二）电子控件技术电子控件技术主要分为一下几个主题：传感器、数字电路、电磁继电器、电子控件系统及其应用。
乐高部件中标准传感器有角度位移传感器、光电传感器、温度传感器、触动传感器、声音传感器、CLI触动传感器、超声波传感器等等。
它们也是机器人制作时不可缺少的组成部分。
在给学生介绍传感器的时侯可以用这些传感器设计简易机器人，作为一种授课方式既形象又生动，使得学生对传感器的了解直接跨越到理性认识。
我们可以通过简单的乐高部件的搭建，配合ROBOLAB图形化编程即可制作出一个逻辑门电路，读者不妨自行构建一下。
通过这些部件以及传感器制作出的机器人，就是一个简单的电子控件系统了，在整个系统中，有传感器，有触发，更有输出。
因此，将乐高组件运用于电子技术选修课程并结合电子技术本身的特点进行教学将会给整个课程增添无穷的乐趣与惊喜。
（三）简易机器人制作在前两个模块的课程介绍中，都有提到机器人制作。
乐高教育平台最终的目的就是让学生制作出一个拥有个人特色的机器人出来，从中培养学生各个方面的能力。
在这个平台的基础上制作机器人非常容易，学生只要简单了解单片机的知识，利用乐高部件构建出他们想要的模型，通过简单易学的图形化计算机编程软件ROBOLAB在计算机上编写程序，最后通过与计算机相连的红外发射器或数据线将程序下载到机器人的大脑——RCX或NXT中，这样学生们就可以设计出专属于自己的机器人。
在技术与设计模块的介绍中，我们已经介绍了不少机器人制作的例子。
在这个领域里没有尽头，还有许许多多的模型结构等待着我们去创造，许许多多的新颖好玩的方案等待着我们去设计与开发。