高中案例机器人探秘

1高中案例：机器人探秘========================教学分析与教学设计思路========================一、教学对象分析与教学设计教学对象为高中学生，他们已经具有一定的逻辑思维和发散思维的能力，能够自主独立完成较高要求的学习任务；他们乐于接受新鲜事物，喜欢具有挑战性的任务；他们在低年级时已经学习了一些信息技术基础知识，并具备了基本的信息搜索、处理、交流的能力。二、教学需要分析与教学设计人工智能技术的使用越来越贴近人们的日常生活，机器人技术和克隆技术一样都受到了人们特别是一些社会研究专家、学者们的质疑。“机器人探秘”这一主题既体现了时代对学生发展提出的新要求，又正符合了他们的学习兴趣。在任务划分时尽量贴近学生的现实生活经验，让他们探索关于机器人发展基本知识、机器人在社会中的功能和作用等问题，通过机器人编程体会在机器人身上再现人的思维过程和解决问题的编程思想，同时使他们充分认识机器人与人类的关系问题。因为学生基本上是第一次接触机器人学科的知识，有些问题可能会无从下手，所以在过程设计（通过让学生填写学习记录实现）时，专业性的问题都给出相关问题提示。学生的合作分为小组内的合作和小组间的合作，一方面，各小组认领一个问题和任务，既符合他们的兴趣爱好需要和特点，小组必须在合作中完成这一个认领的任务；另一方面，各小组认领的任务会有不同，在完成任务上降低了难度，但并没有减少他们学习的内容，因为，在探索中自然也学习到了一些其他任务的内容的基础上，其他的小组演示可以使这些知识更清晰地将联系起来，即同样也学习到了与其他小组任务相关的内容。注：有条件的学校建议结合在机器人实验室进行机器人制作的教学。2三、教学（目标—内容）分析表分项新的机会知识符号知道机器人编程的基本命令概念知道“机器人”、“软件机器人”等概念事实知道机器人的发展历史、机器人在我们生产、工作、学习和生活中的作用，了解机器人与人类的关系问题技术思想了解机器人由原始的机械制作到智能型的仿人机器人的技术发展历程，从社会不同需要和技术层面预测或设未来的计机器人原理机器人工作的大概流程、原理操作会用“机器人”、“robot”等关键词检索信息，能够调试机器人程序方法知道机器人编程的方法人际互动表达知道如何选择什么工具形成作品，怎样表达自己的观点和研究成果交流小组间和小组内相互学习探究经验和研究成果合作能友善地与人合作，乐于与他人分享自己的观点和发现问题解决发现问题能在生活实际中发现机器人的存在和对人类的影响，并提出如“机器人与人的区别、它的工作原理如何”等问题；分析问题和任务完成应具备的条件，初步了解机器人，确定研究计划；确定认识机器人的各个方面所需了解的资料，搜集资料并做好记录，对资料进行研究提出自己的观点，如“从哪些方面机器人与人的关系、预测机器人的发展”；能模拟人的思维和行为设计机器人的思维过程和行为，能根据机器人的功能要求编写机器人程序；确定用powerpoint或word展示研究成果；制作研究成果展示作品，如机器人相册、调研报告、论文等。分析问题确定方案解决问题评价调控要素评价知道各种搜索引擎的优缺点，能对网站的信息的可信度进行评价，对各软硬件的性价比能做出科学评判过程评价根据自己完成任务的过程，对教师的“学习记录”中解决问题的过程提出批判性意见，同时反思自己小组是否是用最佳途径解决问题个性化评价在讨论中合理地吸收其他同学提出的问题和建议，对他小组提出的结果批判地接受调整控制发现错误及时调整研究计划情感态度与价值观身心健康通过学习和研究，对机器人有科学的认识，能批判地对待科幻小说和影视中的机器人神话，正确认识机器人与人类的法律、伦理、等关系，信息意识认识机器人在生活、生产等方面对人类的影响，通过学习增加对探索机器人的兴趣3作品欣赏欣赏各种机器人的外观特色，对机器人相册中的机器人外观做出评价行为规范价值内化消除学生对一些科幻小说和电影中描述的机器人的盲目崇拜，树立正确的科学观。=============================教学过程设计（建议3-4课时）=============================导言在科幻小说和电影电视中，我们对机器人作战的场面已不陌生，他们也许是人类的朋友，协助正义战胜邪恶，或许是人类的敌人，给世界带来灾祸。机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一。机器人的应用领域不断扩大，从工业走向农业、服务业；从产业走进医院、家庭；从陆地潜入水下、飞往太空……。机器人替我们处理了很多困难和危险的事情，展示出他们的能力与魅力，同时也表示了他们与人的友好与合作。有人认为机器人无所不能，有人认为机器人的能力将超越人类，有人人为机器人不会超过人类，有的人认为机器人是人类的翻版。那么，何为机器人？让我们来靠近它，了解它。问题和任务1、了解机器人的概念和发展历史。2、通常机器人分为哪些种类，机器人在人们学习、工作和生活中有什么功能作用？3、了解机器人的外观，形成机器人图片册，设计一张机器人图片。4、机器人的结构体系是怎样的，机器人是如何工作的？5、制作机器人涉及到什么技术，如何制作，以后的机器人还会在哪些方面有所改变？6、机器人编程语言有哪些？选择学习其中的一种，针对某一款机器人编写中国首个仿人机器人为奥运服务4它的工作程序。7、撰写一篇探讨机器人与人的关系等问题的文章（不少于500字）。注意：上述任务1和任务2为各小组必做题，做好相关学习记录。任务3、任务4、任务5和任务6为每小组认领一题，以一定形式展示你们的研究成果。每位同学均须完成任务7。过程与资源1活动指南：1）小组分别完成认领的问题和任务；2）阅读教师提供的网站上的文档，或自己搜索需要的文档，并以此和你的小组联系起来。比如你阅读这些文档时，拷贝你认为重要的段落，或在认为重要的地方加下划线，用鼠标拖曳到Word中，或到讨论区发布让其他同学学习；3）笔记：要记录或者拷贝粘贴下你引用文档的网站地址URL，这样你能够在论证你观点的时候，方便地引用它们；4）在你阅读了所有的文档之后，准备好将你学习到东西提炼为属于自已的、主要的观点或形成作品所需素材。点击此处下载学习记录.doc2，（注：在其它小组任务记录中，只需填写“你从他们小组学习到”等项）1.与机器人第一次亲密接触问题记录A：我要了解机器人的哪些方面?（完成任务1、2、3）问题要点1：资料来源（URL）：资料主题要点：问题要点2：资料来源（URL）：资料主题要点：问题要点3：资料来源（URL）：资料主题要点：1注：若学生已熟悉webquest教学方法，教师可缩减过程中的一些问题提示信息或只提出一些问题。2此文档内容大致与学案中的空行处记录相同，学案中没有列出如“你从他们小组学习到”、“你人为他们应该改进的地方”等向其它小组学习的结果、建议和评价的记录。5…………机器人发展史话www.cpus.gov.cn/kjsh/jqrsh/中国机器人网www.robotschina.comROBOTDIYwww.robotdiy.com/中国科普博览＿机器人探秘://www.semia.com/news/news/robclass.htm机器人学苑（台湾繁体）www.erobot.com.tw/teach/2.与机器人第二次亲密接触：（完成小组认领的任务）问题记录B：第一组：“机器人的外观/形成机器人图片册或网站，设计机器人图片（附上说明）”乐高机器人比赛－机器人www.bjkp.gov.cn/kxbl/jqr/更小的问题：、图片序号：URL图片描述你找到的网站地址：你的描述你找到的网站地址：你的描述图片设计的主题：作品制作可用工具：（powerpoint、word、我形我速等）第二组：“机器人的结构体系、工作流程（原理）/制作机器人结构模型、工作流程图或文档”中国科普博览＿机器人博览www.kepu.com.cn/gb/technology/robot/更小的问题：、结构体系描述：模型设计思路：6工作流程描述：你找到的网站地址：你的描述你找到的网站地址：你的描述第三组：“机器人涉及的技术、制作过程，预测未来的机器人是什么样？/形成机器人技术文档或说明书”教学用机器人://www.luojz.net/学生科技网更小的问题：、技术1：说明：技术2：说明：制作机器人过程描述：预测的角度1：结果描述预测的角度2：结果描述你找到的网站地址：你的描述你找到的网站地址：你的描述第四组：“机器人编程语言/编写一款机器人的工作程序（附上该程序的说明文档）”roblab软件及软件编程://www.grandar.com/english/robots/web/vjc.htm更小的问题：、你选择的编程语言：理由：你选择的机器人型号：理由：程序设计思路：程序说明文档的设计描述：网上搜索7如果你觉得上面网站信息不够你完成任务，下面这些网站是专门在网络中运用关键词或者短语搜索你需要的信息。关键词或短语:“机器人”、“robot”；搜索引擎：google；sohu；yahoo；baidu扩展阅读：robotcup(英文各国机器人制作大赛，国外网站)://www.jiqiren.com/广州市机器人大赛://void.myrice.com/index3-17.htm机器人搬家（游戏）：你还有疑问1：讨论得到的解答：求助如：大眼睛科技教育网“在线科学家”各类志愿者俱乐部找到在线科学家、教师志愿者的联系地址，可以在大眼睛探究俱乐部找到志趣相投的研究合作者；网站也可以发表同学们的大作业或者论文。我们共同的观点：我们还存在的歧义：4.完成作品问题记录D:小组作品形式：工具：作品设计思路：完成作品遇到的困难：解决的办法：个人作品名称：摘要：8结论通过本单元的学习，我们清晰地认识了机器人，像其它许多科学技术的发明发现一样，机器人也将成为人类的好助手、好朋友。科学技术的灯塔指引着中国的未来更加美好的明天。1、对你完成任务的过程和手段进行反思2、你可能要向世界发布你的观点提交作业给老师，包括：学习记录、小组作品、个人小论文；各小组派代表演示小组作品；可向K12学生频道城域网校园网上发布小组作品或自己的论文。评价评价量表（采取老师、小组评价和自评的方式）评价指标（分值）序号具体指标量化等级分值项目分优良中差作品内容（40分）1紧扣主题，文字表达通顺流畅。86312没有文法、语法错误，没有错别字。43213内容丰富、详实、有创意，能很好反映你和小组探索学习机器人知识的过程。25201474注明引用资料的来源和出处。3421问题论证与完成任务的过程（30分）5对问题本身分析准确、全面、细致，结论合理，表达充分且恰当。108526认真做好学习记录。108527对问题和结果描述合乎逻辑，相关资料充分。53218媒体工具运用恰当，作品制作娴熟，能很好地表现主题。5321合作与交流（15分）9合作目标与责任明确，效率高。753110讨论充分，相互尊重与分析