洛阳市第55中学-新闻之窗

        试点类别：中小学校
        申报单位：洛阳市第五十五中学
        负责人：徐龙马开生
        申报时间：2012年2月25日
        中小学智能机器人数字化教学模式研究探索
        教育信息化试点工作方案
一、学校概况
    洛阳市第五十五中学，目前拥有三个校区。位于西工区体育场路8号院的校区是原洛阳市零一四中心子弟学校，也曾叫六一二学校。2006年以厂矿学校身份，整体移交洛阳市人民政府，改为现名。这是一所九年一贯制学校，现有四十多个教学班，150余名教职工，二千多名在校中小学生。位于洛阳新区积翠南街的是洛阳市第五十五中学（南院）。位于洛南新区滨河南路的是洛阳市第五十五中教育集团滨河国际幼儿园。
      学校实施"名师工程"建设，注重教师知识的更新与业务的提高，全校教职工积极奋进，一批中青年教师脱颖而出，现有河南省特级教师1人，河南省教育教学专家1人,河南省学科（学术）带头人4人，省骨干教师10人，洛阳市名师2人,市级骨干教师5人，涉及各个学科。他们在国家、省、市举行的各级教学竞赛、教改教研等方面都取得了显著的成绩。学校面向全体学生，重视学生的个性发展，努力培养学生创新精神和实践能力，"追求卓越，特色办学"已成为全校师生的奋斗目标。他们在平凡的岗位上，辛勤耕耘，创造了骄人的业绩。连续十余载，教学质量稳步提高，中招考试成绩始终名列全市前茅，受到了社会的广泛赞誉。在洛阳市乃至河南省都有很高的知名度。近几年，获国家级奖励200余人次；省部级奖励400余人次；先后承担了国家级立项的八五、九五、十五和十一五重点研究课题的研究工作。多媒体教学光盘软件开发研究、网络环境下教学模式等国家级科研课题十多个；在省部级以上报刊发表论文千余篇；获奖论文2500余篇；有十多位教师共同开发的初中英语多媒体CD-ROM教学光盘被河南省教育音像出版社出版发行；十多位教师的教学录像课被北京师范大学音像出版社和河南省教育音像出版社出版发行。走出了一条科研兴校，特色办学，追求卓越的办学之路。
    在全国重点研究课题的带动下，我校的现代教育技术的普及应用位于全省前列。目前学校有网络管理室、多媒体网络机房，电教室、课件制作室、语言实验室、多媒体理化生实验室、仪器室、音体美专用教室、舞蹈专用教室、阶梯学术报告厅、机器人实验室等，教师用电脑配到各个办公室。学校开展有丰富多彩的课外科技活动，如：物理、化学、生物、天文小实验家活动，智能机器人科技活动，头脑奥林匹克竞赛活动，主题科技月活动等等。机器人教育进入中学课堂教学。
    洛阳市第55中学校园整洁，绿树成阴，校风端正，校纪严明，学风浓厚，教学秩序井井有条，使学生德、智、体、美、劳全面发展。学校先后被教育部授予"现代教育技术实验学校"；被国家教委中小学计算机教育研究中心授予"全国中小学语文四结合计算机辅助教学实验学校"；被国家体委授予"全国群众体育先进集体"；被河南省教委、体委授予"施行《国家体育锻炼标准》先进单位"；被中航集团公司授予航空系统"教育科研标兵学校"；被中国体育科学学会、21世纪中国学校体育发展研究中心授予"优秀实验学校"；荣获"全国中小学现代教育技术成果突出学校"。荣获全国现代教育技术实验先进学校，荣获航空集团公司教育科研先进单位，荣获河南省校园网示范学校。荣获河南省安全管理先进学校。荣获国际机器人奥林匹克培训基地。荣获洛阳市第二届争当小小实验家活动优秀组织奖。荣获全国少年儿童科学体验活动示范学校。荣获河南省第八届中小学电脑制作活动最佳组织先进单位。被洛阳市政府授予"洛阳市教育系统先进集体"。连续多年在洛阳市教育局组织的初中教育教学目标管理考核中名列全市第一名并荣获先进单位称号。我校承担的十一五重点教育科学研究课题《初中机器人科技活动研究探索》荣获河南省信息技术教育优秀科研成果一等奖。我校承担的省级十一五重点教育科学研究课题《初中阶段中英语双语教学研究探索》己圆满结题。
    二、选题和目标
    1、选题意义
    近几年来，教育智能机器人在全国的部分城市己经走进了中小学校，这必将给信息技术基础教育带来新的活力。教育智能机器人己成为培养中小学生能力、素质的智能平台。我校于2005年开始进行机器人教育活动筹备工作，2006年2月开始进行机器人科技活动，并逐步探索让机器人教学正式进入课堂，在教学活动中我们以成功教育为指导思想，进行了大胆的探索，取得了突出的成绩。本项目旨在通过我校的项目研究最终形成一套可以在全市、全省、全国可以推广的较为科学的数字化智能机器人教学经验、教学模式，使数字化智能机器人课堂教学策略在洛阳市更大面积的普及开展智能机器人教学活动。
    本项目方案主持人马开生同志是河南省教育教学专家、河南省计算机学科带头人，他从2006年起就在我校开展智能机器人科技活动和智能机器人教学活动，积累了许多教学经验，他撰写的教学论文《谈成功教育在机器人教学中的应用》2008年5月12日发表在《中小学电脑报》上；他撰写的教学论文《机器人科技活动促进其它学科学习的研究探索》发表在《中小学电脑报》教育周刊上。他主持研究的《中小学信息技术课堂教学模式》课题荣获河南省一等奖。他辅导的学生上参加河南省、教育部、中国智能机器人大赛中和国际智能机器人大赛中有上百人次荣获得一等奖、二等奖以及最佳设计奖。
    本试点方案选题是在马开生同志丰富实践经验基础上进行数字化智能机器人教学的研究，旨在提高课堂教学效果，进一步促进智能机器人教育教学活动的开展，使机器人的教育教学活动能在更大范围、更好效果下进行。
    2、研究目标
    通过本试点方案研究,探索出若干种比较适合在小学、初中进行智能机器数字化教学模式。并通过开展智能机器人数字教学模式的研究，调动学生学习机器人编程积极性、培养学生的学习兴趣，通过智能机器人的编程让学生掌握程序设计的方法。
    3、国内外研究现状述评
    智能机器人技术是一门具有高度综合渗透性、前瞻未来性、创新实践性的学科。它融合了造型技术、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件和人工智能等众多先进技术，充分地体现了当代信息技术多个领域的先进技术，是信息技术教育的重要内容之一，更是智能技术的结晶。目前国内仅有少数学校开展机器人教学，而大部分中小学机器人教育多以第二课堂、科技小组、学校社团等形式进行。而本课题重点在于研究初中小学信息技术课堂教学中的智能机器人数字化教学模式，以及智能机器人课堂教学与机器人科技活动的密切关系。
    本项目的宗旨是在智能机器人科技活动的基础上进一步探索机器人教育走进信息技术教育课堂的数字化教学模式，研究数字化智能机器人教育教学规律、数字化机器人教育教学对学科教学的影响以及机器人科技活动与课堂教学之间的关系等问题，同时促进今后我校的机器人教育教学更上一层楼。
    目前开展机器人教育的学校大部分都是采用第二课堂或者机器人科技活动形式进行培训的，受到教育的学生是极少数孩子。而本项目研究要把智能机器人教育推向信息技术教育的课堂教学，受教育的是全体学生，是更高一层的教育教学活动。这一成果在河南省推广，将有利于促进河南省机器人教育教学水平的提高，促进信息技术教育教学向更高一层次发展，培养出更能适应末来国家建设的高科技人才。
    在全国、河南省、洛阳市能够开展智能机器人科技活动和智能机器人教学的学校还是少数，据2010年资料数据显示：能够开展智能机器人科技活动的各类学校不超过全国学校总数的9%，能够在中小学开展智能机器人教学的学校仅占全国中小总学校数的3%。因此在全国进行智能机器人教学模式、教学策略方面研究还有许多空白。还有很多工作等着我们去做，因此我们很有必要进行本项目的研究，通过研究成果来推广智能机器人的教学工作。
    4、研究价值
    本项目的研究价值在于学校投入较少资金，而可以对全体学生开展智能机器人教学工作和智能机器人科技活动，研究成果包括：初中小学数字化智能机器人教学策略、初中小学数字化智能机器人科技活动策略、初中小学数字化智能机器人课堂教学模式、中小学智能机器人数字化科技活动模式、以及数字化课堂教学设计、典型实录课例等。这些成果有很大的推广价值，在各个学校推广应用后必定能推广机器人教学、推动中小学开展程序教学、全面地推动中小学的信息技术教育。
    5、主要观点
    机器人编程教学可以使用数字化的二维、三维教学软件与智能机器人编程系统相结合的方式让学生学会机器人程序设计。
    6、创新之处
    目前，国内开展智能机器人编程教学的学校一般都是使用智能机器人编程开发系统进行教学，而本项目研究采用数字化的二维、三维智能机器人教学软件与智能机器人编程开发系统相结合的方式，这样教学学校投资少，学生学习效率高，课堂教学效果检测方便。数字化智能机器人教学策略和模式都是创新和独特的。
    三、建设和应用具体内容
    1、建设具体内容
    一是建设数字化智能机器人学习教室，本试点研究建设一个标准较高的数字化智能机器人三维仿真实验室，能进行智能机器人三维数字化仿真教学，也能进行智能机器人数字化交互程序设计教学；二是加强数字化智能机器人教学软件建设工作，采用开发与购买相结合的方式进行；三是加大机器人投资力度，试点过程中保障每年增加新型机器人的投资建设，保障本校的机器人的先进性。
    2、应用具体内容
    小学智能机器人数字化教学模式研究、初中智能机器人数字化教学模式研究、九年义务教育阶段智能机器人数字化教学策略研究。
    四、预期效果
    本项目研究预期效果十分显著。主要完成初中和小学数字化学习模式的相关学术论文成果、数字化学习录相课例DVD成果、数字化学习的部分教学课件成果。目前我校机器人教学科研成果已完成的情况如下：
    《小学机器人数字化教学模式研究探索》学术论文由毕永滨老师完成；《初中机器人数字化教学模式研究探索》学术论文由马开生老师完成；《中小学数字化智能机器人教学策略》学术论文由马开生老师完成；小学机器人数字化课堂教学录相课例DVD由毕永滨老师完成；初中机器人信息字化课堂教学录相课例DVD由马开生老师；机器人数字化课堂教学录相课例DVD由魏利君老师完成。
    五．保障措施
    洛阳市第五十五中学建立有机器人训练场地：专用教室二个，机器人搭建室一个，编程和仿真实验室机房三个，目前上级教育部门己同意再一个高标准的三维仿真实验室，能满足课题研究的正常进行。科研经费由洛阳市教育局和学校同共承担，资金有保障
    六、进度安排
    研究前的准备工作：2012年2月至2012年6月查找资料、填写申请书、工作方案向教育部报送。
    第一轮行动研究：2012年7月至2013年7月
①开题报告会：在洛阳市第五十五中学举办开题报告会，请洛阳市电教馆的项目负责人来我校进行项目指导，提交书面的开题报告、开题活动记录、开题活动照片等资料，相关资源进行电子和书面存档。要求课题组每位成员所在学校在信息技术课堂教学中，每学期安排至少5至10节课进行机器人的课堂教学实践，并完成相应的教学计划的制定；每学期每位教师完成"三个一"的教育科研任务。
②小学、初中分别开展机器人教学活动的第一轮行动研究，分别制定研究计划、行动实施、研究观察、反思修改第一轮研究方案，形成下一轮即第二轮的研究计划。各学段分别制定提交出电子稿研究计划。
③每位课题组人员完成"三个一"的科研成果任务，具体内容如下：一篇与本课题相关的学术论文、一至五篇的教学设计、一节数字化智能机器人教学课DVD录像。
④每位成员报送个人成果证书复印件以及电子数码相片，内容包括论文发表或获奖、教学设计发表或获奖、录相出版或获奖、学生参赛辅导奖等。
第二轮行动研究：2013年7月至2014年7月
①小学、初中分别开展机器人教学活动的第二轮行动研究，分别制定第二轮研究计划、行动实施、研究观察、反思修改第二轮研究方案，形成下一轮即第三轮的研究计划。各学段分别制定提交出电子稿研究计划。
②每位成员完成三个一的科研成果任务，具体内容如下：一篇与本课题相关的学术论文、一至五篇的教学设计、一节智能机器人教学课DVD录像。
③每位课题组成员报送个人成果证书复印件以及电子数码相片，内容包括论文发表或获奖、教学设计发表或获奖、录相课题出版或获奖、学生参赛辅导奖等。
④完成课题的中期评估研究报告、中期工作报告撰写工作，接受市级和省级中期评估小组对课题的中期评估。
第三轮行动研究：2014年7月至2015年7月
①小学、初中分别开展机器人教学活动的第三轮行动研究，分别制定第三轮研究计划、行动实施、研究观察、反思修改第三轮研究方案，形成成果课题研究方案。各学段分别制定提交出电子稿研究计划。
②每位成员完成三个一的科研成果任务，具体内容如下：一篇与本项目相关的学术论文、一至五篇的教学设计、一节智能机器人教学课DVD录像。
③每位项目组成员报送个人成果证书复印件以及电子数码相片，内容包括论文发表或获奖、教学设计发表或获奖、录相出版或获奖、学生参赛辅导奖等。
④完成项目的研究报告、项目工作报告。
    七、研究方法
    本项目以行动研究法为主。行动研究是指在自然、真实的教育环境中，教育实际工作者按照一定的操作程序，综合运用多种研究方法与技术，以解决教育实际问题为首要目标的一种研究模式。本项目采用行动研究法即在教与学的过程中，我们制定行动研究计划后（计划），进行计划的实施（行动），在教学实践中进行观察（观察），通过教学实践反思修改我们下一步的行动方案（反思），通过三轮行动研究，最终形成项目成果
    八、组织机构及成员分工
徐龙中教高级教师负责人组织领导工作
马开生中教高级教师主持人研究及组织工作
魏韶军中教高级教师指导者指导研究工作
张雷涛中教一级教师指导者指导研究顾问
吴林中教高级教师指导者指导研究顾问
尹勇中教高级教师研究者初中阶级研究工作
毕永滨小教高级教师研究者小学阶级研究工作
谢瑞小学一级教师研究者小学阶级研究工作
魏利君中教一级教师研究者中学阶级研究工作