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用機器人打造易學、愛教的科技化校園

‧得獎名稱:教育部103年資訊科技融入教學創新應用典範團隊」選拔活動

‧學校名稱:臺中市立大甲國民中學

‧簡  介:

學校成立大甲國中創意機器人教學研發團隊,融入各項機器人教具、研發各式教材教案。 經過一年多的努力,大甲國中成立了創意機器人專科教室,辦理了國小育樂營,並正式的融入學科領域課程。團隊研發的媽祖機器人教具除了兼顧資訊科技融入教學的特點外,更加上鄉土的特色(大甲媽祖文化節)。 大甲國中有了機器人,課堂裡多了許多笑聲,學生的眼神變得更專注了,老師的眼神多了信心和滿意的笑容。


‧資料來源:教育雲

‧主辦單位:教育部

‧承辦單位:臺北市政府教育局、臺北市西湖國民小學

本計畫經由運用雲端資訊站台(本校創意機器人網站、群學網)的學習環境,搭配教師們設計課程的專業教學能力以 PBL(Project/Problem Based Learning)模式、SEARCH教學策略,逐步發展屬於大甲國中E化創新教學模式與資訊融入課程的教材及教案。

用機器人打造易學、愛教的科技化校園

1.PBL(Project/Problem Based Learning)模式

2.資訊科技融入(SEARCH)教學策略

3.團隊希望培養學生的關鍵能力

用機器人打造易學、愛教的科技化校園

(一) 關於教學活動設計的對象我們分成三部分

(二) 以學習階段分類,關於教學活動設計的課程內容我們以學習金字塔為藍圖,規劃三個年級的課程

(三) 特別介紹本校融合大甲地區鄉土特色—媽祖機器人(生活科技課程)

(四) 普通班級創意機器人教材教案列表與對應課綱(主要)能力指標

機器人教育所應用到的軟體有以下四項:樂高機器人程式 MINDSTORMS NXT2.0 、自由軟體Scratch 2.0、App Inventor、Corel VideoStudio Pro X3。

1. 樂高機器人程式 MINDSTORMS NXT2.0

屬於樂高第二代機器人的圖控程式,所謂MINDSTORMS圖控程式是架構在LabView程式語言下面,利用圖形類似積木堆疊的方式撰寫程式碼,好處是易學易懂,同時也兼顧到了寫程式的邏輯推理能力。

以 MINDSTORMS NXT2.0 而言,比起其他的程式語言,所擁有的物件其實不多,可以說是程式語言的精簡版。以下為所有的物件:

用機器人打造易學、愛教的科技化校園

我們發現 MINDSTORMS NXT2.0比起其他程式語言更精簡,更容易找到程式與機器相對應的關係,也代表寫程式的同學能夠更快得到就感和滿足。相對的,我們也發現其缺點是,無法得到對一個完整程式語言的完整認知,容易流於俗套。因此,我們也建議學校在一年級的電腦課程加入自由軟體Scratch程式語言與MINDSTORMS NXT2.0的比較。

目前樂高機器人已經發表到第三代(EV3),相對應的圖控程式也進化到相對應的MINDSTORMS EV3 只是目前學校使用的機器人還是二代的機器。

2. Scratch 2.0

是一套完整的程式語言與自由軟體。目前已支援線上開發,可以和所有使用Scratch的人分享專案。Scratch是一套指令完整的程式語言,可以開發非常多的圖形化遊戲。除此之外,也可以控制Arduino開放硬體,作機器人的圖控程式,這方面也是團隊努力的方向。

3. App Inventor

App Inventor 是由Google 實驗室所設計,可用於開發Android系統的應用程式。在2012年1月1日移交給麻省理工學院(MIT)行動學習研究中心維護,仍維持免費及開放原始碼的策略。從樂高NXT、Scratch到App Inventor,這樣的圖形化開發環境已經是一股趨勢,讓更多的人得以輕鬆寫出各種程式。這些程式語言的簡介與融入教學都是我們團隊推廣的重點。

4. Corel VideoStudio Pro X3

這是一套影像編輯軟體,使用他的原因是因為我們有全校授權版,並且可以快速的製作成果影片。以現代電腦的硬體規格,製作影片已經是一項輕鬆的工作,因此我們當然不能自外於這股潮流趨勢,順便讓學生擁有影片的製播能力。

影片瀏覽:

用機器人打造易學、愛教的科技化校園-教學歷程影片

用機器人打造易學、愛教的科技化校園

(一) 學校主要成果(包括地區推廣層面)

1. 創意機器人校際比賽和大甲地區推廣成果紀錄

2. 師生各項相關校際比賽表現優異

(二) 教師應用成效分析

1. 學校設備的建置-教學環境的提升

2. 舉辦研習-增進校內外教師知能

3. 提供教案-活化老師的教學

4.帶動校內教師學習風氣

(三) 學生學習成效分析(兼顧理論與實際和學生個別性向發展)

1. 提升解決問題的能力(學術性)

2. 解決生活化的問題

3. 提升行動力

4. 增進創造力

5. 學生樂於溝通和分享

核心團隊成員有五人,將機器人的教育理念逐步推廣到全校。我們的目標是大甲國中所有的老師都是我們的成員。(大甲國中是臺中市海線中大型學校,教師有152位)

用機器人打造易學、愛教的科技化校園

用機器人打造易學、愛教的科技化校園

我們用的教學設備是最新的、教學方法也是特別的,但我們不能忘記,教育的根本在「人」。所以一切要以養成學生的關鍵能力為出發點,再融入科技提升老師教學的方便性、課程的活潑性,我們相信,方向對了,再遠的地方我們都會到達。

這一年,在團隊的努力下,已經有了很好的開始和基礎,接下來我們會邀請更多的老師加入教學和創新研發教材的行列,逐步實現我們的願景:

用機器人打造易學、愛教的科技化校園

大甲,給人的印象是 臺中市最北邊、很純樸的一個小鎮,媽祖廟是當地的特色,很難跟科技、機器人聯想在一起。我們團隊有不同的眼光,雖然機器人教育我們落後都市一截,但我們有信心,在團隊的努力運作之下,機器人也能成我們學校的特色,甚至推廣給大甲地區,期能縮短城鄉差距,創造特別的一頁。

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