搜索
第一课探索崭新领域—机器人简介[教学目标]知识目标：了解机器人的概念、特征、分类与用途，简单了解机器人的发展历程。技能目标：熟练利用网络查找信息和处理信息。情感目标：培养学生对机器人的兴趣，培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神。[教学重点与难点]教学重点：机器人的概念、特征；学生的自学能力和探索精神的培养。难点分析：机器人的概念及其特征；学生自我评价。[案例描述]片断1观看视频引入教学内容师：21世纪被信息技术专家誉为智能机器人的时代，机器人在各行各业将得到更加广泛的应用，机器人技术综合机械工程、电子工程、传感器应用、信息技术、数学、物理等多种学科，它代表着一个国家的高科技发展水平。同学们在生活中有没有接触过机器人？在影视作品中的机器人是什么样的？请同学给大家描述一下。学生积极举手描述自己生活中、电影中见过的机器人，课堂气氛活跃，教师适时导入新课：师：下面请同学们看一段关于智能机器人的视频。（教师播放关于机器人比赛的视频）观看过后：同学们举了这么多机器人的例子，我们从刚才的视频上也看到机器人具有类似人类的形体和较高的智能。那么，到底什么是机器人呢？是不是只有在高科技实验室、科幻电影里面具有与人类相似的形体的才叫机器人呢？学生开始讨论，问题初步涉及到机器人的特征方面。师：现实生活中，机器人无处不在，并在我们的生活中起着重要的作用。你是否注意过商场的自动门、街头的取款机？这就是机器人！机器人就在我们身边！那么人们是怎么定义机器人的呢？片断2以任务为驱动开展教学师：请同学们自学课本内容回答以下问题1、什么是机器人？2、机器人有什么特征？结合机器人的特征回答为什么商场的自动门、街头的取款机也称为机器人？学生阅读课本内容，总结归纳知识点。几分钟后，大部分学生总结出自己的答案，开始踊跃举手。学生1：机器人是一种具有类似某些生物器官功能、用以完成特定操作和移动任务的、可通过编程来控制的机械电子装置。学生2：机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有某些功能的机械。师：从同学们的回答中可以看出机器人的外表不必像人，只要在功能上能模拟生物的动作和行为，都可以称作机器人。下面请同学们总结机器人的基本特征。学生回答自己归纳、总结的机器人特征：1．大脑：控制机器人的程序。2．动作：任何机器人都有一定的动作表现。3．身体：是一种物理状态，具有一定的形态。师：回过头来，我们看看刚才谈到的商场自动门是不是机器人（与以上特征一一比对，得出它是机器人的结论）。师：下面请同学们思考，你们面前的电脑是不是机器人？为什么？教师扩展知识引出机器与机器人的区别：（机器人拥有传感器，运用了感测技术，对人类有回馈的作用，而机器则只能完全由人或程序来控制，不会因外在情况的改变而影响自己的动作。）片断3了解机器人的发展史，增加学生对机器人的兴趣学生学习到这里，已经对机器人产生了兴趣，迫切想了解更多的关于机器人的知识，有些学生开始在下面低声讨论自己对机器人认识。教师在学生学习兴趣高涨时介绍机器人的历史，可增加学生对机器人、对信息技术的学习兴趣。师：机器人的出现，使人类摆脱了繁重危险的体力劳动，标志着人类社会的进步。从1961年生产出第一台工业机器人到机器人研制开发蓬勃发展的今天，机器人主要经历了三个发展阶段……（教师详细介绍机器人发展的三个阶段及各阶段机器人的特征，着重介绍第三代机器人---智能机器人的知识，激发学生的兴趣，为下面的学习内容打下基础。）片断4分组活动扩展知识师：现在，智能机器人已广泛应用在社会的各个领域。下面请大家以小组合作的形式通过互联网查找、学习在生产、生活中应用了哪些机器人？它们的用途是什么？并填写机器人应用情况调查表（1）确定活动的探索主题，构建问题框架。机器人名称应用领域关键词用途资料来源表1：机器人应用情况调查表（2）评价要求通过自评和互评的方式进行评价，标准如下：评价项目星级探究主题较明确明确明确且有新意关键词语定位欠准确基本切中主题定位准确信息检与主题关联与主题有一定与主题密切相关索少关系合作学习有简单工作计划，分工不明确工作计划较详细，分工基本明确工作计划详细，分工明确，小组协作好评语表2：评价表学生在听完老师的任务和要求后分组进行学习，教师巡视学生操作，收集掌握学生学习过程的信息：信息1：全部学生都能够按要求分组学习，合理分配各自的任务。信息2：大部分学生能够通过网络完成学习任务，填写完学习表格。有三分之一的学生完成的较出色。信息3：少部分学生在自我评价环节没有按教师提供的评价标准进行。反思熟练利用网络查找信息和处理信息。第二课历数迷人风采—机器人的发展与分类教学目标：1.了解当今种类繁多的机器人家族2.认识机器人的本领3.认识仿真机器人4.了解真实的机器人教学重点：认识机器人的本领教学难点：认识仿真机器人教学时间：一课时教学过程：一、导入新课同学们，我们猜个谜语好吗？早晨，我们吃过早点上学以后，它立即用吸尘器清扫房间，用洗衣机洗涤我们换下的衣服。电话铃响了，它马上拿起耳机，在一张便条上记下对话内容。门铃响了，它并不急于开门，而首先问来访者是谁，然后根据来访者的声音仔细辨别他是不是主人的客人，以此决定是否开门。做晚餐的铃声响了，它走进厨房，熟练地焖米饭、炒菜，为我们准备可口的饭菜。门铃又响了，一听那熟悉的声音，它就知道是主人下班回来了，马上开门迎接……你知道它是谁吗？生答，师总结。那么今天我们就来一起认识一下，我们的新朋友——智能机器人。学生通过预习，查找资料来回答问题。学生自己看书认识。二、了解当今种类繁多的机器人家族。同学们，你们知道吗？机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自60年代初问世以来，经历40余年的发展已取得长足的进步。还有谁知道其他有关机器人的知识，说出来大家一起分享一下？生答。三、认识机器人的本领你想更多地了解机器人吗？你想探索机器人世界的秘密吗？让我们一起进入机器人世界，共同探索机器人世界的奥秘吧！老师给同学们几个网址大家一起去看看机器人到底有多神奇，let’sgo！机器人世界：机器人博览：看到这么多有关机器人的资料，同学们你来想象一下，未来机器人长什么样子？会干些什么？好在课本上写下自己的想象。下面，我们就一起认识一下我们身边的机器人朋友“智能宝宝”（展示机器人）四、认识仿真机器人我们将要学习的是仿真机器人。SVJC就是机器人的仿真系统，它是为仿真机器人定制的编程工具。宇航员遨游太空之前，都是先在虚拟仿真的太空环境下进行练习的。许多大型工程在动工之前，也都是在虚拟仿真的环境中进行测试论证的。SVJC就拥有一个功能强大的系统仿真模块，可以创建和真实的机器人功能相当的虚拟智能机器人。师：展示智能宝宝的本领1.单击“打开”按钮。2.选择C:SVJCsample中的“自由行走”程序，单击“打开”按钮。3.单击“仿真”按钮4．双击“标准搜索物品场地”，进入系统仿真活动场地。5．找到并单击智能宝宝，将它拖放到仿真活动场地中。刚才我们学习了虚拟仿真机器人的一些知识，可能有些小朋友手中有真正的机器人，下面我们以“能力风暴”AS-MII型机器人为例向大家简单介绍一下。五、了解真实的机器人机器人的模样?机器人各个部位?同学们可以看书也可以看老师这里的机器人来观察分析一下。你能说出仿真机器人和真实机器人的相同和不同之处吗？师总结：同学们今天我们认识了机器人及我们新朋友：“智能宝宝”，可算是收获不小。他的本领可大，这节课，你们先自己研究，下节课我们接学习他的本领。课后反思学生对机器人有着很轻的神秘感，比较感兴趣。第三课主角闪亮登场—AS-MII机器人介绍一、教学目标知识与技能：1．了解机器人的诞生与发展历史。2．了解能力风暴机器人AS-MII。过程与方法：给学生展示各种机器人，并介绍其功能，是同学们对机器人有较深的认识。情感态度价值观：通过了解中国古代的机器人，伶人、木鸟、木牛流马，使学生们认识到中国人的智慧与伟大。通过接触能力风暴机器人，使同学们产生兴趣，并能积极投入到学习氛围中。二、教学重点与难点其实机器人在我们的日常生活中无处不在，如吸尘器、电梯等，通过这些常见的机器人，可以使大家能更好理解机器人。三、课前准备制作课件“走进机器人世界”。四、教学过程教学环节教师活动学生活动说明导入提问学生：你们觉得机器人是什么样的？平时有接触过机器人吗？吸尘器、电梯、洗衣机等都是机器人。学生发言交流，回答教师提出的问题。有些学生可能不好意思说，教师要鼓励学生说。学习和讨向大家展示中国古代的机器人：伶人、木鸟、木牛流马等。提问：学生们还指导哪些中同学们发言讨论。同学们观看课件。课件通过多媒体的形式向大家展示知识，同学们更喜欢看，论国古代的机器人？观看课件，了解机器人发展史。老师在过程中进行必要讲解。能力风暴机器人实物观看。并了解其结构，指导机器人是怎么工作的。同学们观看能力风暴机器人。从而能更认真，更好的掌握知识。通过实际接触能力风暴机器人，更好的认识机器人，并了解机器人的工作原理。课堂小结总结回顾这节课的内容。采用提问的方式。学生回答加强和巩固第三课阅兵点将台—VJC系统界面介绍一、教学目标知识与技能：1．了解能力风暴机器人开发软件。认识流程图。熟悉模块的操作。2．能使用开发软件让机器人动起来，并完成走正方形。过程与方法：认识机器人开发软件仿真vjc1.5，并介绍其界面和使用方法。分析机器人走正方形步骤，为今后让机器人做更复杂动作时做好基础。情感态度价值观：通过使用开发软件让机器人动起来，认识到，机器人是人类智慧的结晶，机器人只有在人的指令下才能工作，从而认识到机器是永远不可能代替人类的。通过实现机器人走正方形，同学们可以感受到学习的乐趣。二、教学重点与难点教学重点：知道流程图的执行过程。在机器人走正方形过程中，修改参数时掌握固定一个的方法，能很快调整到一个好的状态。教学难点：对于流程图的概念，学生们以前没有接触过，可能会有些同学不容易理解。可以用简单的话去解释，尽量不要复杂话。三、课前准备安装机器人开发软件仿真版vjc1.5。四、教学过程（一）能力风暴机器人开发软件开始前进图形化交互式C语言（简称VJC）是用于AS-MII的专用开发系统具有基于流程图的编程语言与交互式C语言。目前的最新版本为VJC1.6，它由流程图编辑界面和JC代码编辑界面组成。（二）学习VJC1.5仿真版1、双击桌面上的VJC1.5仿真版，进入流程图界面2、认识流程图编辑界面菜单栏：文件，编辑，视图，工具等等工具栏：有若干快捷按钮，使用起来很方便模块库区：可以用鼠标点击打开流程图生城区：模块库区的模块可以移入这个区域，连接生成流程图程序。连接好的模块会成为一个整体，可以一起移动。也可以断开模块之间的连接，删除或插入模块。3、模块的基本操作模块的新增、连接、插入、移动，结合让机器人前进倒退讲解。注意：模块没有连接上是没有效果的，拖动模块时，光标的顶点放在上方模块的红点处，单击鼠标，就连接上了。连接后，上方模块的红点会消失。4、仿真环境做好的流程图程序，可以到该环境下进行仿真运行。点击工具栏中的第四个按钮，进入仿真环境。5、流程图圆角矩形框端点符：表示程序的开始和结束。如矩形框处理符：表示各种运算或执行处理环节。如菱形框判断符：表示判断，其中常注明判断的条件。有向直线流线符：表示控制的流向。活动：让机器人前行一段，然后原地转90度，分析步骤如下：第一步、让机器人直走第二步、让机器人转90度：需要修改参数注意：我们会发现机器人转弯的角度不正确，那么就需要修改“转向”模块中的参数，进行反复调试，而且，在调试过程中，不要一次修改两个参数，可以固定一个参数，很快就能让机器人转一个标准的90度了。试一试：让机器人重复直行转弯四次，就可以走成一个正方行了可以添加四次刚刚的两个模块，那还有没有更好的方法呢？提示：可以使用多次循环模块，然后把直行转弯两个模块放到循环中，修改循环次数，就可以让机