基于实物机器人的幼儿教学资源设计
发布时间：2021-01-11 11:58
随着人工智能时代的来临,编程教育逐渐趋近低龄化,实物机器人编程方式能让幼儿在启蒙阶段避免过早接触电子屏幕以及枯燥的源代码,符合触摸、图像、文字的儿童认知发展顺序。通过实物机器人学习编程的结构和逻辑,达到培养幼儿计算思维的目的。然而,当前面向3—6岁幼儿的实物机器人教学资源匮乏,绘本是幼儿园使用频率较高的内容,极受幼儿喜爱。为了推动幼儿园实物机器人编程教育发展,通过改造绘本,创设故事情境,整合实物机器人和绘本内容,探索一种既符合幼儿认知发展规律,又让现有幼儿教师极易掌握的教学资源,有针对性地培养幼儿的逻辑、算法、抽象等计算思维能力。本文根据“实物教具”和“游戏活动”的幼儿教育理论,设计了一种基于故事绘本的幼儿实物机器人教学资源模型,探索基于故事场景的教学活动应用形态;以《拔萝卜》绘本为例,重现场景资源设计过程;最后采用实证研究,分析并评价了情境化教学资源的适用性。主要工作如下:（1）调研市面上具有代表性的实物编程产品,依据经典的幼儿教育理论,分析幼儿计算思维能力培养的重要性;针对现有资源匮乏与孩子认知差异,采用改编或复用幼儿绘本的思路,设计一种符合幼儿认知的实物机器人情境化教学资源模型。...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１图形化编程和实物编程??全球范围内，实物编程启蒙教育发展如火如荼，编程教育产品己经辐射到多??
硕士学位论文??ｖＭ＾ｗＪ）?ＭＡＳＴＨＲ－ＳＴＩＩＨＳＩＳ??列为６－１６岁学生的必修课程ｐＱ］；?２０１７年新加坡将编程加入中小学考试科目ｌ２１１。??图１．２展示了国外课堂中使用的实物编程机器人产品，图（ａ）是Ｃｕｂｅｔｔｏ，由木制??机器人、控制板和编程积木三部分构成１２义图（ｂ）为Ｂｅｅｂｏｔ，是一个配置方位箭??头按钮的蜜蜂编程机器人［２３］。??（ａ）?Ｃｕｂｅｔｔｏ?（ｂ）?Ｂｅｅｂｏｔ??图１．２全球范围的实物编程启蒙实例??研宄者关于实物编程的定义多种多样，Ｈｕ等人认为实物编程是利用客观实??体代表编程指令、交互命令和控制结构的特殊编程环境Ｔｈｅｏｄｏｓｉｏｓ等将实物??编程定义为基于实体交互界面创建的一种编程语言，学习者不使用键盘鼠标、而??是通过与实物对象直接作用获取编程经验｜２５］。现阶段，国内关于实物编程的研??宄尚处于起步阶段，并没有关于实物编程的明确定义［５］，而实物机器人编程是将??实物编程中的被控制装置明确为机器人，本研宂基于国内外研宄现状，将实物机??器人编程定义为一种通过组合可触摸实物指令控制对应实体机器人产生交互结??果的编程方式。??己有研究己经证实了借助实物机器人培养幼儿计算思维的可行性。４岁左右??的幼儿能够在掌握基础编程概念的基础上，组合简单的积木式编程代码，控制机??器人移动，学习逻辑、算法等基本计算思维能力｜２６－２８）。使用实物机器人套件开展??编程和计算思维教学，３—５岁幼儿能够理解并掌握排序、循环、条件和调试等??编码行为，同时他们的沟通、写作和创造力也得到了提升［２９］。??实物机器人是智能化的新兴设备，通过动手操作建立实物机器人和幼儿计算??思维培
３］，以儿童为中心，提供丰富的教具，通过感官教育培养幼儿??独立自主、创新思维的能力［３４】。丰富且系统的蒙氏教具是蒙特梭利教育思想的??一大特色，是经过反复实证研宄验证创建的一整套感官训练工具［３５］，也称之为??“教材”或“工作材料”?１３６１。??？以儿》．为本位?．＾?？?ｆＳ导幼儿园专业教《??？肩祕?＾?Ｈ?生娜响??蒙特梭利??＆??福禄贝尔??．实物教学?．教角的手段??＊发展幼儿感知觉?４?＃?？幼儿我表现的最高形式??？犮展幼儿潜在力??图２．１蒙特梭利和福禄贝尔的教育思想共同点??蒙特梭利和福禄贝尔在幼儿教育上很多共通之处，如图２．１所示，他们都高??度重视学龄前幼儿的教育，提倡幼儿在专业机构接受教育：都认为幼儿教育要以??儿童为本位；倡导在“游戏活动”中发展幼儿的能力，认为活动是教育的手段；??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于S4A技术的中小学图形化编程教育的方法策略——以《神奇的吹牛大王》一课为例[J]. 黄振余,唐路胜. 中国信息技术教育. 2020(01)
[2]图形化编程工具在面向青少年人工智能教育中的应用[J]. 倪震,刘晓迁,臧亮亮. 电子世界. 2019(21)
[3]儿童认知地图研究——以小学校园为例[J]. 王烟. 华中建筑. 2019(10)
[4]机器人教育现状和思考[J]. 何瑶波,缪函希,王越. 教育现代化. 2019(77)
[5]浅谈小班色彩教学的策略与方法[J]. 张红梅. 读与写(教育教学刊). 2019(07)
[6]读图时代背景下儿童绘本叙事的游戏性研究[J]. 姚佩. 出版广角. 2019(11)
[7]提升师范院校教育技术学专业学生机器人教育能力的研究[J]. 刘泽源,赵晋琴. 湖南邮电职业技术学院学报. 2019(02)
[8]国内外青少年编程教育的发展现状、研究热点及启示——兼论智能时代我国编程教育的实施策略[J]. 孙丹,李艳. 远程教育杂志. 2019(03)
[9]一款可以同时搭积木与编程的玩具[J]. 工业设计. 2019(05)
[10]国际儿童编程教育研究现状与行动路径[J]. 孙立会,周丹华. 开放教育研究. 2019(02)
博士论文
[1]图形符号设计认知研究[D]. 宫勇.浙江大学 2012
硕士论文
[1]基于SECI模型的师范生机器人教学能力培训模式研究[D]. 刘艳琪.重庆师范大学 2019
[2]小学体验式纠错教学研究[D]. 范敬飞.西南大学 2012
[3]中班儿童故事类绘本阅读理解的研究[D]. 翟海琪.浙江师范大学 2011
[4]幼儿与家长对幼儿图书偏好的比较研究[D]. 张瑜.河南大学 2009
[5]华侨大学校园环境认知地图研究[D]. 檀文迪.华侨大学 2007
本文编号：2970724
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１图形化编程和实物编程??全球范围内，实物编程启蒙教育发展如火如荼，编程教育产品己经辐射到多??
硕士学位论文??ｖＭ＾ｗＪ）?ＭＡＳＴＨＲ－ＳＴＩＩＨＳＩＳ??列为６－１６岁学生的必修课程ｐＱ］；?２０１７年新加坡将编程加入中小学考试科目ｌ２１１。??图１．２展示了国外课堂中使用的实物编程机器人产品，图（ａ）是Ｃｕｂｅｔｔｏ，由木制??机器人、控制板和编程积木三部分构成１２义图（ｂ）为Ｂｅｅｂｏｔ，是一个配置方位箭??头按钮的蜜蜂编程机器人［２３］。??（ａ）?Ｃｕｂｅｔｔｏ?（ｂ）?Ｂｅｅｂｏｔ??图１．２全球范围的实物编程启蒙实例??研宄者关于实物编程的定义多种多样，Ｈｕ等人认为实物编程是利用客观实??体代表编程指令、交互命令和控制结构的特殊编程环境Ｔｈｅｏｄｏｓｉｏｓ等将实物??编程定义为基于实体交互界面创建的一种编程语言，学习者不使用键盘鼠标、而??是通过与实物对象直接作用获取编程经验｜２５］。现阶段，国内关于实物编程的研??宄尚处于起步阶段，并没有关于实物编程的明确定义［５］，而实物机器人编程是将??实物编程中的被控制装置明确为机器人，本研宂基于国内外研宄现状，将实物机??器人编程定义为一种通过组合可触摸实物指令控制对应实体机器人产生交互结??果的编程方式。??己有研究己经证实了借助实物机器人培养幼儿计算思维的可行性。４岁左右??的幼儿能够在掌握基础编程概念的基础上，组合简单的积木式编程代码，控制机??器人移动，学习逻辑、算法等基本计算思维能力｜２６－２８）。使用实物机器人套件开展??编程和计算思维教学，３—５岁幼儿能够理解并掌握排序、循环、条件和调试等??编码行为，同时他们的沟通、写作和创造力也得到了提升［２９］。??实物机器人是智能化的新兴设备，通过动手操作建立实物机器人和幼儿计算??思维培
３］，以儿童为中心，提供丰富的教具，通过感官教育培养幼儿??独立自主、创新思维的能力［３４】。丰富且系统的蒙氏教具是蒙特梭利教育思想的??一大特色，是经过反复实证研宄验证创建的一整套感官训练工具［３５］，也称之为??“教材”或“工作材料”?１３６１。??？以儿》．为本位?．＾?？?ｆＳ导幼儿园专业教《??？肩祕?＾?Ｈ?生娜响??蒙特梭利??＆??福禄贝尔??．实物教学?．教角的手段??＊发展幼儿感知觉?４?＃?？幼儿我表现的最高形式??？犮展幼儿潜在力??图２．１蒙特梭利和福禄贝尔的教育思想共同点??蒙特梭利和福禄贝尔在幼儿教育上很多共通之处，如图２．１所示，他们都高??度重视学龄前幼儿的教育，提倡幼儿在专业机构接受教育：都认为幼儿教育要以??儿童为本位；倡导在“游戏活动”中发展幼儿的能力，认为活动是教育的手段；??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于S4A技术的中小学图形化编程教育的方法策略——以《神奇的吹牛大王》一课为例[J]. 黄振余,唐路胜. 中国信息技术教育. 2020(01)
[2]图形化编程工具在面向青少年人工智能教育中的应用[J]. 倪震,刘晓迁,臧亮亮. 电子世界. 2019(21)
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[4]机器人教育现状和思考[J]. 何瑶波,缪函希,王越. 教育现代化. 2019(77)
[5]浅谈小班色彩教学的策略与方法[J]. 张红梅. 读与写(教育教学刊). 2019(07)
[6]读图时代背景下儿童绘本叙事的游戏性研究[J]. 姚佩. 出版广角. 2019(11)
[7]提升师范院校教育技术学专业学生机器人教育能力的研究[J]. 刘泽源,赵晋琴. 湖南邮电职业技术学院学报. 2019(02)
[8]国内外青少年编程教育的发展现状、研究热点及启示——兼论智能时代我国编程教育的实施策略[J]. 孙丹,李艳. 远程教育杂志. 2019(03)
[9]一款可以同时搭积木与编程的玩具[J]. 工业设计. 2019(05)
[10]国际儿童编程教育研究现状与行动路径[J]. 孙立会,周丹华. 开放教育研究. 2019(02)
博士论文
[1]图形符号设计认知研究[D]. 宫勇.浙江大学 2012
硕士论文
[1]基于SECI模型的师范生机器人教学能力培训模式研究[D]. 刘艳琪.重庆师范大学 2019
[2]小学体验式纠错教学研究[D]. 范敬飞.西南大学 2012
[3]中班儿童故事类绘本阅读理解的研究[D]. 翟海琪.浙江师范大学 2011
[4]幼儿与家长对幼儿图书偏好的比较研究[D]. 张瑜.河南大学 2009
[5]华侨大学校园环境认知地图研究[D]. 檀文迪.华侨大学 2007
本文编号：2970724
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