這是一本指導中國青少年兒童(尤其是小學一年級左右的學生)探究、學習機器人的書籍,全書引領學生獨立探索問題,讓學生多思考,多動腦,結合每節課豐富有趣的機器人作品,讓學生在開心、快樂的氛圍中學習知識。
本書每課分為課前引導說明、擴展知識、搭建知識、任務分析、編程知識、練一練、曬一曬七個環節,更加科學、合理的去設計每節課。
序
2016年5月,由中共中央、國務院發布的《國家創新驅動發展戰略綱要》指出:創新驅動是國家命運所系。國家力量的核心支撐是科技創新能力。科技和人才成為國力強盛最重要的戰略資源。培養更多的具備科學素養,具有創新能力、獨立思考能力的人才是當前教育工作的重中之重!
達內集團童程童美作為少兒STEAM教育行業的領軍企業,針對6到18歲的青少年推出了智能機器人編程全套課程,整個課程體系知識完整,進階清晰,設計合理。本書作為該套課程的配套教材,童程童美教研部的老師們花費了大量心血,從初稿、二稿、終稿到一審、二審、終審,層層把關,確保把優質的機器人課程教材呈獻給廣大讀者。
每節課包括以下幾部分內容。
擴展知識:通俗地介紹本節課涉及的百科知識,如物理、化學、天文、地理、數學、歷史等學科。
搭建知識:重點介紹本節課搭建作品中的核心結構,而不是采用分步驟搭建圖的方式呈現,目的是不限制小讀者的思維,充分發揮大家的想象力、創造力。
編程知識:重點介紹本節課學習的新的編程模塊,深度剖析,舉一反三。同時還會介紹一些編程技巧,以及如何養成良好的編程習慣。
試一試:根據任務要求,小讀者可以嘗試著畫出程序流程圖。編程思維的培養重點在于是否能理解程序的思路,而不是掌握編程步驟,所以會畫流程圖很重要!
練一練:在每一節課的末尾設計了有探索性和延展性的課后習題部分,小讀者可以通過查資料或者復習的方式找到答案,從而達到溫故知新的效果。
機器人課程的教育宗旨是邊做邊學,所以在學習本書時,小讀者應該邊搭建、邊思考、邊編程、邊探索,這樣,本教材才會發揮其最大的作用。
最后,希望小讀者們都能夠從本書中獲得快樂,并且學到很多東西!人工智能的時代來了,讓機器人陪伴中國兒童一起成長。
前 言
這是一本指導中國青少年(尤其是小學一年級左右的學生)探究、學習機器人的書籍,全書引領學生獨立探索問題,讓學生多思考,多動腦,結合每節課豐富有趣的機器人作品,讓學生在開心、快樂的氛圍中學習知識。
本書將帶領學生了解和學習不同學科的知識,從小朋友們在生活中常見的動物及事物進行了解,分析它們的結構及功能,過程中會學習到包含生物學、機械學、物理學、數學、設計學等一系列的學科,從學生能理解的角度出發去解析、設計課程,讓學生帶著興趣去探索未知,真正做到玩中學,不僅開心,還可以收獲很多知識,提高各方面的能力。
機器人課程旨在培養學生具備解決未知問題的能力,不論是在今后的學習、工作還是生活過程中,人人都會遇到未知問題,如何有效地解決未知問題,考驗的不單單是學生某一門知識或某項能力,而是綜合的知識與能力的體現。本書中每一節課的任務都是一個未知問題,通過循序漸進的學習,不斷提升學生各個領域的知識和綜合能力。
機器人課程具體提高學生的哪些能力呢?學生們首先要分析問題(分析能力),發揮想象力、創造力(創新能力),利用學習到的知識,設計解決方案(設計能力),動手實現(動手能力),在實現的過程中,必然會遇到問題、錯誤,及時糾正,不斷嘗試(受挫力、耐心),同時與他人合作(團隊協作能力、溝通表達能力),最終完成作品。所以機器人課程就是在不斷地培養學生去解決一個個未知問題,在這個過程中,學生可以學習到多學科知識,同時鍛煉多方面的能力!
本書每節課分為課前引導說明、擴展知識、搭建知識、任務分析、編程知識、練一練、曬一曬七個環節,更加科學、合理地去設計每節課。接下來為大家介紹每一個環節的作用:
課前引導說明:幫助學生快速了解本節課的重點內容;
擴展知識:讓學生了解與本節課作品相關的一些生活中的物理、生物、數學方面知識、常識;
搭建知識:講解本節課作品搭建過程中,所要用到的物理、機械方面的知識點,在了解重點結構的基礎上,鼓勵學生自主設計機器人的外觀及傳動裝置等;
任務分析:針對低齡學生,拆分任務,讓學生更清晰、直接地了解機器人的運行過程;
編程知識:講解每節課的機器人作品,在編寫程序時涉及的新知識點和難點,幫助學生理清思路,循序漸進地掌握機器人的編程邏輯;
練一練:通過課后練習題,幫助學生鞏固本節課的知識;
曬一曬:完成任務后,將學生與作品的合影貼于此處,保留精彩瞬間。
作者期望通過精心的設計和編寫,不斷地修改和完善,提升本書的品質。愿本書陪伴學生,在開心愉悅的氛圍中收獲知識,提高獨立分析問題、解決問題的能力,讓機器人伴隨中國兒童健康、快樂地成長。
編著者
作者為達內時代科技集團有限公司全國教學總監,負責運營童程童美 依托集團15年積累的互聯網教育經驗和百余名IT精英教研團隊優勢,經過多年,研發出針對中國兒童的STEAM創客教育體系。形成了以少兒電腦編程、智能機器人編程和少兒3D打印等課程體系為核心,集國內外大型權威賽事、少兒國際考試認證、國際國內游學、冬夏令營等為一體的中國青少年STEAM創客教育平臺。
上 冊 目 錄
第1課 足球運動員1
第2課 拔河比賽6
第3課 卡 車11
第4課 安檢儀15
第5課 車庫門19
第6課 飛機救援24
第7課 旋轉廣告牌29
第8課 舞動的小鳥33
第9課 捕食者37
第10課 海洋生物42
第11課 賽車47
第12課 蜜蜂采蜜52
第13課 青 蛙57
第14課 自動門62
第15課 海洋清理67
第16課 聰明的陀螺73
第17課 食蠅草78
第18課 機械蛇83
第19課 垃圾清理車88
第20課 怒吼的獅子93
參考答案97
下冊目錄
第21課 蘇醒的巨人1
第22課 叉 車5
第23課 爬坡小車9
第24課 危險的獨木橋14
第25課 開 合 橋18
第26課 大地震22
第27課 火 車27
第28課 攻城車32
第29課 展翅飛翔37
第30課 暴風雨中的小船42
第31課 Spike47
第32課 毛毛蟲52
第33課 計時器57
第34課 螳螂62
第35課 轉彎小車66
第36課 機械手臂71
第37課 吊 車76
第38課 搖頭風扇81
第39課 掃地機器人86
第40課 草坪理發師91
參考答案96