樂高EV3課程體系解析
課程模塊 | 核心技術(shù) | 能力培養(yǎng) |
機(jī)械結(jié)構(gòu)搭建 | 杠桿/齒輪傳動(dòng)系統(tǒng) | 三維空間想象力 |
傳感器應(yīng)用 | 觸碰/光電/陀螺儀 | 環(huán)境感知能力 |
流程圖編程 | 模塊化邏輯拼接 | 計(jì)算思維養(yǎng)成 |
核力科創(chuàng)中心研發(fā)的WEDO機(jī)器人編程課程,依托樂高教育EV3核心套裝,構(gòu)建符合6-9歲兒童認(rèn)知發(fā)展的三級(jí)課程體系。課程設(shè)計(jì)融合機(jī)械工程原理與可視化編程,通過漸進(jìn)式的項(xiàng)目任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生完成從機(jī)械結(jié)構(gòu)認(rèn)知到智能控制系統(tǒng)開發(fā)的完整學(xué)習(xí)閉環(huán)。
教學(xué)特色與實(shí)施路徑
采用以學(xué)員為中心的探究式學(xué)習(xí)模式,課程設(shè)置遵循"觀察-假設(shè)-驗(yàn)證-改進(jìn)"的工程思維培養(yǎng)路徑。每個(gè)教學(xué)單元包含3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié):
- 機(jī)械原型搭建:通過實(shí)物構(gòu)件理解杠桿原理、齒輪變速等物理概念
- 傳感器集成:學(xué)習(xí)觸碰、光電、陀螺儀等元件的信號(hào)采集與處理
- 行為編程實(shí)現(xiàn):使用圖形化編程工具控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)軌跡
階段式能力培養(yǎng)體系
課程設(shè)置三個(gè)進(jìn)階階段,每個(gè)階段包含12個(gè)主題項(xiàng)目:
- 基礎(chǔ)建構(gòu)階段:掌握20種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械結(jié)構(gòu)搭建方法
- 傳感應(yīng)用階段:實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)采集與簡(jiǎn)單邏輯判斷
- 系統(tǒng)集成階段:完成自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試
課程實(shí)施要點(diǎn)
教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)"做中學(xué)"理念,每課時(shí)設(shè)置明確的技術(shù)挑戰(zhàn)目標(biāo)。學(xué)生需要通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成包括機(jī)械臂抓取、自動(dòng)避障小車、智能分揀裝置等典型機(jī)器人項(xiàng)目的開發(fā),在實(shí)踐過程中掌握工程日志記錄、故障排查、方案優(yōu)化等工程師必備技能。
學(xué)習(xí)成效評(píng)估
采用三維評(píng)估體系跟蹤學(xué)習(xí)效果:
- 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性(機(jī)械維度)
- 程序邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性(編程維度)
- 問題解決創(chuàng)新性(工程維度)