State Standards Initiative
MIKE BEITER
BRIAN COLTIN
SOMCHAYA LIEMHETCHARAT
NAO機器人
基本介紹
一個透過多元專案來學習機
器人學和電腦科學的方法
Aligned to the Common Core
前言
歡迎使用NAO。
我希望你將會和我的學生們一樣在使用NAO機器人上發
現許多樂趣。相信你們許多人過去可能都曾經與機器人
共事過,像樂高機器人Mindstorms或者是FIRST機器
人。我認為你會發現NAO機器人將會是個完全不同的經
驗。
NAO是個人形機器人。 他有著雙臂、雙腳、雙眼及雙
耳。他還能走能說。注意一 下我是如何形容"他"。
如果你像我學生的話,你也會馬上賦予你的NAO人性。
我們幫自己的NAO取名為"帕利多"。對我們而言在創
造出人工智慧和賦予機器人行為的同時我們也在呈現程
式設計師的人格在我們的機器人上。我相信就是這樣的
"人性化"才會讓我們覺得與NAO共事如此吸引人。因
為他可以做到那麼多你可以做的事,所以NAO機器人
的應用才會有無限的可能。
在使用這樣的課程的短短幾周之後,你將可以讓你的機
器人行走、說話、傾聽和跟他周遭的環境互動。我非常
確定那時你將會想出數以百計我們從未想過的用途。
從一個可以去幫助小孩、老人、警察或消防員的服務性
機器人到可以唱歌跳舞以及和觀眾聊天的娛樂性機器
人,只有你的想像力和創造力可以限制你和NAO的可
能性。
上傳你的影片到YouTube和NAO社群分享你的經驗.我們很期待看到你的影片!
Mike Beiter
Computer Science Instructor Central Career
and Technical School Erie, PA
Mbeiter@eriesd.org
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目錄(
> 教師前導
> 如何使用課程
> 建議的教學練習
> 模組 1 – Hello World!
> 模組 9 – 遊戲和故事
* 目標
* 教學計畫
* 練習
* 目標
* 教學計畫
* 練習
> 模組 2 – 走出去
> 模組 10 – 找到出路
* 目標
* 教學計畫
* 練習
> 模組問題解答
* 目標
* 教學計畫
* 練習
> 模組 3 – 聽一聽
* 目標
* 教學計畫
* 練習
> 模組 4 – 來跳舞吧
* 目標
* 教學計畫
* 練習
> 模組 5 – 感測與動作
* 目標
* 教學計畫
* 練習
> 模組 6 – 來跳機械舞
* 目標
* 教學計畫
* 練習
> 模組 7 – 面對面
* 目標
* 教學計畫
* 練習
> 模組 8 – 物體辨識
* 目標
* 教學計畫
* 練習
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教師前導
歡迎使用NAO。
此課程設計是讓你用機器人來開發更趣,好玩,又具挑戰性的
專案。從個人電腦剛出現時,我已開始教學電腦科學,至今也
有二十年了。我目前任教於某綜合技術學校,教授九年級和十
一年級生電腦科學。而同時我也是兩所大學的助理教授。這些
年來我教過許多種專業技術:機械手臂,樂高機器人PLCs跟許
多不同種類的電腦。我相信這個課程是我使用過最有趣和令人
興奮的課程。
當我們學校第一次購買了NAO,我不確定花費可與此平台產生的
效益成比例。 但我發現人型機器人在學生那產生未有過的影
響。我本科系的學生設計程式讓他可以做任何事,從跳舞到折
衣服。但真正讓我感到驚喜的是非本科系學生對此機器人的龐
大興趣:我有護理系學生們向我詢問和NAO合作的機會。相較於
傳統機器人和程式這些學生對於人形機器人的可塑性和可能性
更感到著迷。
這個課程有幾個主要目標。第一,培養學生的參與感和興趣。
我相信在這個課程的編排中沒有一件事會讓學生們覺得枯燥乏
味。第二,這個課程是建立在專題基礎上的。所有專題都是根
據共同核心標準(Common Core Standards)中的工數科學核
心標準(Core STEM)來編寫。每個模組都有各自不同的機器
人學習目標,除此之外各個模組中也涵蓋了許多英數核心學習
目標、標準和課綱。基本上課程應由模組一開始而循序漸進,
但是實際上除了模組一之外你可以根據你的需求自由選擇學習
的模組。
我希望你會發現此課程是令人興奮的而且對電腦科學跟機器人
課有額外 的幫助。我有自信你的學生將會發現這是他們學過
最有樂趣的方法之一。
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如何使用課程
基本上每個模組是獨立的。在每個模組中你會發現有一系列機器人/
電腦科學和工數科學目標。
這兩組目標將會圍繞著每個模組中的共同核心標準。
此書內容
只允許與同學分享複製
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容的責任。
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還更內容。
此課程是由1.12.0版的Choregraphe(我們的程式軟體)所完成的。此
課程裡軟體的螢幕截圖會根據Choregraphe版本而更所不同。
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建議的教學練習
1/ 讓學生預習模組。你可以參考KWL閱讀法*。
> 閱讀前
*讓學生列出一個他們對於此課程所有了解的清單
*然後提出一到三題想知道的問題
> 閱讀後
*讓學生列出他們學了什麼
2/ 計畫 計畫 計畫
> 讓學生為每個模組呈現出一小段演算法或步驟
> 要求他們想出個可以讓NAO保持安全的方法
3/ 在每個模組的最後完成問題
4/ 完成模組
> 讓學生與NAO一起完成模組並展示完整的行為
> 你可以考慮讓學生做個模組報告
A. 標題
標題會說明模組目標
B. 說明/目的
用一段落來解釋模組的目標與目的
C. 材料
列出完成模組所需的所有東西
D. 方法
和之前的演算法類似,列出完成模組的所需步驟。
E. 資料/觀察
完成模組中發生的事(紀錄預期的結果跟不如預期的結果)
F. 結果
一段說明你從中學到什麼的結論
* Valmont, W 2003 | Technology for literacy teaching and learning | New York: Houghton Mifflin Company.
Allington, R. and Cunningham, P | 2003 | Classrooms that work | Boston: Allyn and Bacon.
Padak, N. and Rasinski, T | 2004 | Effective reading strategies: teaching children who find reading difficult | New Jersey: Pearson Education, Inc.
Buehl, D | 2006 | Classroom strategies for interactive learning | Delaware: International Reading Association.
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