机器人教育融机械、传感与控制等内容为一体,让学生在手脑并用解决实际问题的过程中,有效地提高逻辑思维能力、判断能力、动手能力和创新能力,是实施素质教育的一个重要平台。为推广机器人教育,中国教育技术协会专业委员会启动了“机器人进课堂”项目。该项目将在全国部分省市以地方课程或校本课程的形式开展机器人教育实验,从试点开始逐步积累经验,扩大影响,直至形成遍及全国的成熟的机器人教育课程。
温州中学有幸成为“机器人进课堂”项目的首批实验学校,于2011年开始实施基于Arduino的机器人课程。本教材配合“Arduino创意机器人”课程进行使用,由我和南京师范大学教育科学学院研究生张禄、张丽芳和刘正云等一起创作。作为面向中小学的选修课程,“Arduino创意机器人”设计了大量需要学生动手实践的任务或者实验,引导学生在玩中学、做中学。
本教材共设计了22课(含绪论),其中4节课为选学内容。我们期望教师采用两节课连上的方式,以9个专题18课时的形式展开教学。当然,也可以采用单节课的形式,其中教材中的1课刚好为1课时。教师可根据学生的学习情况适当调整课时,如果有条件,建议增加几个综合创意的活动课,让课程增加到36课时。具体教材的课时安排请参考我们提供的教学设计、教学课件、教学微视频等资源。
“Arduino创意机器人”课程是国内第一个采用CC(Creative Commons)协议的开源课程。与课程配套的教学设计、教学课件、教学微视频和本教材的电子稿全部放在网络硬盘上供大家下载学习。我们希望有意向开设Arduino方面课程的老师参考这些网络资源,并开发有自己特色的选修课程,更希望学生们根据这些网络资源进行自学。
为方便更多的学校开展教学,我们特意为《Arduino创意机器人入门》教材设计了学习套件,采用了DFRobot公司的各种模块。如果你熟悉Arduino,也可以根据器材清单,通过淘宝网的其他店铺购买兼容器材。根据研究进程,我们也将推出其他品牌的Arduino学习套件,同时希望有更多的Arduino厂商针对本书推出相应的教学套件。
感谢新车间的创客们开发了图形化的编程环境ArduBlock,为Arduino进入中小学打下了基础;感谢南京师范大学李艺、钟柏昌教授对这一课程的开发提供的指导和支持;感谢著名创客程晨为本教材认真地进行了审校;更感谢我国的“创客文化之父”——李大维先生为本教材写了热情洋溢的序。
2015年9月,于温州中学