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青少年机器人课程深度解读:能力培养体系与学习成果全览

青少年机器人课程深度解读:能力培养体系与学习成果全览

授课机构: 天津优胜派

上课地点: 校区地址

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青少年机器人课程深度解读:能力培养体系与学习成果全览课程详情

青少年机器人课程:从能力培养到知识建构的成长路径

课程设计:多维度知识融合的教学体系

优胜派推出的机器人课程,打破传统学科边界,构建起涵盖机械原理、建筑结构、人文应用及编程技术的综合性学习框架。区别于单一技能训练,课程以"任务探究"为核心载体,将简单机械认知与人工智能实践串联,从基础的乐高式大颗粒搭建延伸至EV3编程操控,形成"观察-设计-实践-优化"的完整学习闭环。

教学过程中,教师通过情景化游戏引导学习:比如设计"救援机器人"任务时,学员需综合运用杠杆原理选择机械结构,结合建筑稳定性知识搭建底盘,再通过Scratch编程实现路径规划。这种"做中学"模式,让科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)、数学(Mathematics)五大领域知识自然渗透,既培养知识应用能力,更激发探索兴趣。

能力适配:针对性解决10类成长痛点

课程设计充分考虑青少年成长关键期的能力发展需求,特别针对以下常见能力短板提供解决方案:

  • 交往与沟通:通过小组协作搭建模型,要求学员分工汇报设计思路,在实践中学习表达与倾听
  • 抗挫折能力:设置"模型优化"环节,允许3-5次调整机会,在反复测试中理解"失败是优化前提"
  • 逻辑思维:从简单机械搭建开始,逐步引入"如果-那么"编程逻辑,训练因果关系推导能力
  • 手眼协调:大颗粒搭建要求精准对接,EV3编程需精细操作模块,双重训练精细动作控制
  • 社交协作:设置"机器人足球赛"等团队任务,需协商策略、分配角色,打破自我中心思维
  • 注意力管理:每个任务设置30-45分钟专注周期,通过阶段性成果反馈维持注意力集中度
  • 语言表达:每完成一个模型需进行3分钟展示,要求使用"结构-功能-改进"的逻辑表达框架
  • 创新意识:在标准模型基础上设置"自由改装"环节,鼓励添加个性化功能(如声控开关、灯光装饰)
  • 自信心建立:采用"过程性评价"体系,记录每次进步(如搭建速度提升、编程错误减少),通过可视化成长档案增强自我认同

学习成果:可量化的能力与知识积累

经过系统学习,学员将获得涵盖实践操作、知识储备与思维提升的多维成长,具体成果体现在以下方面:

一、模型搭建能力

完成144种大颗粒基础模型搭建,包括:

  • 生物认知类:18种动物模型(如机械恐龙、仿生蝴蝶),理解关节运动与机械传动的关系
  • 建筑实践类:20种建筑模型(如抗震房屋、桥梁结构),掌握三角形稳定性等工程原理
  • 生活应用类:62种日常物品模型(如可升降书架、自动浇灌装置),体会机械设计的实用价值

进阶阶段完成192种EV3智能机器人模型,其中48种聚焦物理机械原理(如杠杆起重机、齿轮传动车),144种涉及人工智能编程(如避障机器人、语音控制设备)。

二、知识体系建构

系统掌握30个数学、物理、机械类核心知识点,包括:

  • 数学应用:齿轮比计算、角度测量、图形对称性分析
  • 物理原理:杠杆平衡条件、摩擦力影响、能量转化规律
  • 机械结构:连杆机构、蜗轮蜗杆传动、皮带传动特性

三、编程技能掌握

熟练运用6大类43种EV3编程模块(如运动控制、传感器读取、循环判断),以及10大类别119种Scratch编程模块(如事件触发、动画制作、游戏逻辑)。能独立完成:

  • 智能机器人编程:实现避障、跟随、语音交互等功能
  • 创意游戏开发:制作迷宫探险、数学闯关等互动小游戏
  • 动态动画设计:通过角色编程完成故事演绎、科学原理演示

教学特色:游戏化与专业化的平衡设计

区别于简单的"玩教具"模式,课程在保持趣味性的同时注重知识深度:

• 游戏化引导:每节课设置"情景导入"环节(如"机器人救援任务""太空探险计划"),将知识点融入故事情境,降低学习门槛

• 专业化指导:配备具有机器人教育认证的教师团队,在模型搭建时讲解背后的科学原理,编程过程中引导逻辑优化,避免"只玩不学"

• 个性化成长:根据学员能力差异设置"基础-进阶-挑战"三级任务,允许选择不同难度的模型进行搭建,确保每个孩子都能获得成就感

青少年机器人课程教学场景

天津优胜派

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