1、樂高教育探究實驗室配置方案及課程介紹一、 樂高教育的理念多年來，中國的教育界一直以加強學生素質教育為核心，探索和實踐著教育改革的方向和途徑。全國基礎教育工作會議的召開，對全面推進素質教育提出了十分明確的要求，課程教材改革在推進素質教育、培養21世紀技能的重要作用已經成為全國上下的共識。我們引入了以樂高教育為主的教育解決方案，它是長期以來與世界各國教育界密切合作，不斷探究和開發出最先進的教育方案，并在25年的教學實踐中獲得成功應用，受到世界各國教育界的廣泛接受和推崇。樂高教育在世界各地教育界的應用中已逐步形成了自身的、符合這些教育理念的可持續發展的優秀平臺。我們提供的教育解決方案確保學生獲得快樂

2、和有效的學習。教師在教學過程中將“指導”和“建構”的理念相互結合，這將幫助教師在學生以團隊為單位來共同解決問題的課堂上，扮演顧問型的指導者，而不是灌輸者。二、 樂高教育的應用隨著素質教育的推進和新課程新教材的改革，在各個學科的教學中對學生動手操作、動手實驗的要求越來越多，因此除了常見的物理實驗室、化學實驗室、生物實驗室，各個學校還建立了很多新課程的實驗室，例如科學（自然）實驗室、信息技術實驗室、勞技實驗室、通用技術實驗室、探究實驗室。這些新課程的實驗室由于建設時間較短，并沒有形成統一的標準，實驗室的設備配置區別很大。樂高教育平臺可以很好的在這些課程上使用，而且如果在這些實驗室里都有樂高設備，那

3、么教師在教學的時候，學生在學習的時候就會非常的方便。樂高探究實驗室所涉及課程包含有：機械基礎，動力機械，機械工程，機器人等。三、 機器人教育的目的學生借助樂高機器人的平臺，在老師的知道下，開展豐富多彩的機器人活動，通過活動提高學生對科技活動及知識的興趣，培養學生動手能力、創新能力；提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力；充分體會“做中學，玩中學”的無窮樂趣。建立機器人活動室，不僅滿足課堂教學的需求，還能開展第二課堂活動，建立科技興趣小組，豐富學生的課外活動，還可以參加到全國青少年機器人競賽和全國電腦制作大賽中去。滿足學生的同事也能給科技老師不斷發現新的問題提供自身的發展的機會，參加到全國的

4、比賽及交流中提高教師自身的素質。（1）、通過創新實驗室學習，對中小學生進行計算機編程、工程設計、動手制作與技術構建等知識的教學，培養他們動腦動手和獨立思考、解決問題的技能，不斷發展青少年的觀察力、想象力和創新能力。（2）、通過創新實驗室活動，不斷豐富完善學校創新科技教育內涵；同時也在創新這個更廣闊的平臺上，提升學校的教育品質和規模，形成良好的社會效益。（3）、通過創新實驗室活動，組建各類科技代表隊，參加省級、國家級乃至國際中小學生機器人競賽活動；同時還參與相關的國內外交流學習活動，開拓學生視野。（4）、在開展創新實驗室培訓活動的同時，也面向在校科技教師進行相關業務培訓，不斷提高科技輔導教師的理

5、論水平和實踐能力。（5）、在開展創新實驗室培訓活動的基礎上，不斷推出最新的教學內容、手段和器材，開發具有學校特色的校本課程。四、 （一）樂高探究實驗室器材配置方案1. 配置清單該實驗室配置按照每個班級20人進行配置,而且比較適合小學各年級的學生學習。目的是為了讓學生了解現代的機械工程，以及機器人原理等，并且對學生在學習工程技術和機器人系統來說也可以得到一種提高。所以此方案能夠滿足不同階段在科技學習和創新學習上的需要，不僅可以滿足學生在機器人課程和技術課程上的學習，還可以讓學生參加關于樂高的一系列的國內賽和國際賽等。編號品名產品描述數量單價（元）合計（元）9797NXT藍牙機器人套裝套裝內包括一

6、個NXT可編程的智能積木塊、一塊可充電的鋰電池、3個伺服電機、2個觸動傳感器、1個光電傳感器、1個超聲波傳感器、1個聲音傳感器、3個燈以及足夠搭建的樂高積木。另外還有轉換線、USB導線、分類盒、搭建手冊等。104280428009648藍牙機器人配件庫配件庫套裝含672個組件，提供更多的梁、軸、連接件及多種特殊組件，如起重機釣鉤、釣輪等。藍色中型樂高儲物盒，配有分類盤。10135013500ST2401 科學與技術標準套裝包括各種樂高技術組件400多個和一個9v的馬達、電池箱、導線、WeDo電子元件（運動傳感器、傾角傳感器、樂高USB Hub 接口、編程軟件等），配備活動用書和搭建手冊，可以完

7、成結構與力、簡單機械、動力機械、能源轉化等相關內容，其中包括了50個左右的活動案例，配備教材和搭建手冊各一本。103980398002000078NXT多機版教育授權證書NXT軟件多機版的證書是允許院校在購買多套NXT機器人套裝時可以在多臺電腦上安裝軟件，而無需重復和超額購買NXT單機版。1480048002000077NXT教育軟件使用LabView 引擎開發的圖形化編程軟件，針對NXT機器人使用。功能強大、簡單易用牙控件實現電腦與NXT機器人之間的無線通信。短距離無線通信：可達10米以上。PC機要求Windows XP操作平臺，蘋果機需要MacOS 操作平臺X (

8、10.3.9 and 10.4)。548024009833穩壓電源RCX控制器的外接電源，也可以為NXT控制器的鋰電池板充電。519095096982009-2010年的FLL項目（智能交通）全國青少年機器人比賽的項目，其中包括一張比賽用場地紙及用來搭建比賽任務模型的積木件。119801，9809844NXT光電傳感器讀取環境光的強度、反射光線。靈敏度更高，可以識別多種顏色。紅外發光管可以關掉。2360720價格總計： 107，030元，大寫：壹拾萬零柒仟零叁拾圓整2. 樂高產品和課程介紹1）NXT藍牙機器人套裝適合2-3個學生為一組搭建和編程設計機器人方案。共431個組件的套裝中包括一個NX

9、T可編程的微型電腦，一塊可充電的鋰電池（使用9833穩壓電源進行充電），三個伺服電機，二個觸動傳感器，一個光電傳感器，一個超聲波傳感器，一個聲音傳感器，三個燈以及足夠課堂教學所需的樂高積木。另外還有3根連接RCX傳感器或馬達的轉換線，1根USB導線，以及分類盒和搭建手冊推薦課程：NXT入門課程（16課時），納米醫生課程（24課時），NXT創意課程（16課時）總課時數：56課時2）藍牙機器人配件庫配件庫套裝含672個組件，提供更多的梁、軸、連接件及多種特殊組件，如起重機釣鉤、釣輪等。藍色中型樂高儲物盒，配有分類盤。建議配合藍牙機器人套裝使用。推薦課程：NXT創意課程（16課時）、機械工程課程（1

10、6課時）總課時數：32課時3） 科學與技術標準套裝科學與技術探究課程實驗套裝介紹科學與技術基于樂高教育的科學與技術課程的解決方案包括了結構與力、簡單機械、動力機械、能源轉化等相關內容，其中包括了30個左右的活動案例，在每一個活動里，我們向活動小組成員提出了挑戰任務，給他們能夠創造出自己解決方案的工具，學生們親自動手制作與日常生活密切相關的模型，通過這種方法，初步建立對相關基礎知識、原理的認識與理解，讓學生真正體驗到實踐成功后的喜悅和興奮。通過解決問題的過程延伸到培養他們的創造力、合作能力、交流能力和獲取新知識的能力等。為了教師能夠順利地開展教學、我們還為老師配備了教師教學用書及活動演示光盤，供

11、老師們教學參考所用。 標準套裝（ST2401）數量綜合技術組件（含馬達、電池箱、 WeDo電子元件）1箱學生活動案例集一套（45個案例）搭建手冊1本可完成的活動案例有結構與力7個以上不同形狀的梯子、不同形狀的橋、桁架橋、美麗的塔、方便的桌子、折疊椅、不倒翁等。簡單機械8個以上蹺蹺板、釣魚桿、工具夾子、天平稱、轉向小車、齒輪組合、陀螺、道閘等。動力機械20個以上風扇、攪拌器、手鉆、雨刮器、旋轉木馬、省力的絞盤、起重機等（使用馬達控制的和 WeDo軟件自帶12個控制案例）。能量轉化10個以上滑坡車、飛輪車、碰撞小車、陸地快艇、風能車、橡皮筋動力小車、投石車、電動車、F1賽車、步行者等。科學與技術套

12、裝分為基礎和標準兩種，配備一本活動用書和一本搭建手冊，還給教師的教學參考、視頻光盤一套。4）wedo套裝WeDo套裝是學生可以在電腦上直接編程和連線控制機器人的一款簡單入門的新套裝。套裝包括了150多個積木組件，1個馬達，1個運動傳感器、1個位移傳感器和1個樂高USB Hub。配合2009580教學光盤中的12個趣味活動，讓學生輕松理解機器人控制原理為了培養學生的動手能力、創新能力、合作精神，以及解決問題的能力。還可以使用其中的設備，制作各種各樣的機器人，讓學生參加各類機器人大賽，給學生更多的學習和鍛煉的機會。3. 競賽項目介紹在目前國內國際眾多的機器人競賽中，適合中小學生參加，并且使用樂高平

13、臺也比較容易參與的有以下這些：1) 中國青少年機器人大賽該項賽事由中國科協主辦，從2001年至今已經連續舉辦了九屆了，是國內規模最大，項目最多的一項賽事。大多數省市需要進行選拔。推薦項目：FLL工程挑戰、機器人創意、基本技能網址：2) 全國中小學生電腦制作活動該項賽事由教育部指導，中央電化教育館等單位主辦，從2000年至今已經連續舉辦了十屆了。目前大多數省市都通過選拔賽推選隊伍。推薦項目：FLL工程挑戰網址：3) WRO國際奧林匹克機器人大賽2003年11月，由中國、日本、韓國和新加坡等國家發起并成立了WRO國際奧林匹克機器人競賽委員會，希望通過主辦一年一度的WRO國際奧林匹克機器人競賽活動，

14、為國際青少年機器人愛好者提供一個共同的學習平臺，現有22個成員國。WRO世界機器人奧林匹克競賽分別于2004新加坡、2005年泰國曼谷、2006年中國南寧、2007中國臺北、2008年日本橫濱成功舉辦過五屆，成為了每年一度的世界青少年科技文化交流盛會。第六屆WRO世界機器人奧林匹克競賽于2009年11月在韓國舉行。參賽隊伍需要先參加每年8月的中國選拔賽，獲得優勝的隊伍可以代表中國參加國際賽。推薦項目：常規賽、創意賽網址：4) FLL國際錦標賽FLL是FIRST機構與樂高集團組成的一個聯盟組織 。由發明家 Dean Kamen創立的 FIRST機構 (For Inspiration and Re

15、cognition of Science and Technology) 目的是激發青少年對科學與技術的興趣。 FIRST LEGO® League是1998年由FIRST機構和LEGO集團組建的一個針對9-14歲孩子的國際比賽項目。該項賽事每年9月公布賽事內容，次年45月在美國和歐洲各舉辦一次國際賽。每年2月的FLL華東、華北、華南選拔賽會選拔隊伍參加這兩項國際賽事。推薦項目：FLL工程挑戰賽（機器人表演、技術答辯、論文答辯、團隊展示）網址：5) 國際青少年機器人世界杯比賽（RoboCup Junior, RCJ）國際青少年機器人世界杯比賽（RoboCup Junior, RCJ）

16、是國際機器人世界杯比賽（RoboCup）的重要組成部分。目標是通過組織機器人比賽，來推動世界范圍內的機器人研究和教育。RoboCup的教育和普及理念主要是通過RCJ活動來實現的。目前，RCJ雖然是RoboCup的組成部分，但是組織管理相對獨立。RCJ國際理事會是最高管理機構，負責相關的一切技術問題，管理問題，以及世界范圍內的推廣和普及。今天，RCJ國際理事會已經在全世界超過30個國家建立了相應的分支機構，并由這些分支結構代表RCJ國際理事會在各自國家開展RCJ相關活動。推薦項目：機器人救援、機器人舞蹈網址：五、 小學樂高實驗室裝修與師資要求樂高實驗室是一個具有特殊價值的實驗室，為了能夠更好發揮

17、它的功能與作用，在實驗室的裝修與布置上，推薦參考以下內容：1. 教室硬件要求如下圖所示，教室的中間是12張可以移動的實驗桌，教學時采用3人一組進行教學，每3人一張實驗桌，實驗桌可以根據教學需要兩兩組合，或者4張組合在一起。為了調動小學生的學習興趣，教室裝修的時候應該多使用一些色彩，使學生進入教室后更加的輕松和愉悅，能夠更好的調動他們的思維。教室的兩側是電腦，按照一組一臺進行配置。講臺后面是一個大尺寸的投影屏幕。講臺兩側及教室后部可以放置一些儲物柜，用于存放教學設備，和展示學生的作品。在教室兩側的墻壁上還可以張貼一些海報，介紹樂高教育的價值，或者一些在創新教育和機器人教育上的名人。儲物柜電腦桌實驗桌投影屏幕樂高實驗室效果圖2. 活動區域（教室）如下圖所示，在教學和比賽訓練的時候會可能需要使用到很多的場地和賽臺，如果把這些設備放置在教學區域中，會對正常的教續和活動造成一定的影響，而且不便于管理，因此建議在教室中隔出一塊活動區域，當然如果能夠有另外一間教室作為活動區域那么效果會更好。以下是我們所設計的另外兩幅樂高實驗室效果圖：3. 教師要求學校