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库尔勒市第三中学人工智能——WER机器人二课堂教案2018年4月一、多彩的机器人世界教学目标：知识与技能1.掌握机器人的定义2.了解机器人的发展历程及用途3.认识机器人的分类过程与方法锻炼学生科学对待生活中遇到的问题、培养学生区别人工智能和人类智能的能力、培养学生观察能力、思维能力和联想能力、培养学生的用科学的方法解决问题能力。情感态与价值观有意识培养学生的讨论、及合作意识、培养他们热爱科学、学习科学的精神。教学重点：机器人的定义教学难点:机器人的分类教学准备：笔记本电脑、WER机器人套装组合零件课时安排：1课时课型：授新课教学过程：一、导入机器人技术的应用非常的广泛,大到神州七号,航空母舰,小到感应灯.自动冲水水龙头.那么你们知道到底什么是机器人；以及他们有哪些分类吗？学生活动：观看展示的文字有图片，对机器人有初步的了解。并可以上网自己找一些自己感兴趣的实例。二、新课一、这节课主要是让学生了解机器人的定义：机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活的自动化机器。二、并针对机器人的具体情况找一些图片，让学生了解在我们的现实生活中存在的活生生的机器人世界学生活动：自己上网查找机器人在现实生活中的运用。三、让学生了解机器人的分类：工业机器人娱乐机器人服务机器人军用机器人教育机器人学生活动：根据机器人的分类列举其在各个领域中运用的实例。四、给学生展示能力风暴机器人的零部件，并让学生观看能力风暴机器人比赛视频，以激发学生的学习兴趣和激情，同时为今后机器人拼装和巡线做好铺垫。五、最后展示一下未来机器人可能的样子：板书设计：第一课：多彩的机器人世界一、机器人的定义二、机器人的分类课堂小结：这节课主要让学生了解机器人的一些知识，了解我们这个世界对机器人的使用。并初步认识能力风暴机器人的零部件及想个比赛规则和要求。教学反思：这节课主要是了解世界人的世界，在教学的时候有点过于注重基础知识的掌握，要敢行放开，让学生通过网络更多的接触才好，限于学校的现有的情况，更多的要注重学习兴趣的养成，可以让学生在课下的时候多关注此类信息，特别要多注意日本的机器人发展，它代表着世界自动化的发展进度。二、WER小车拼装（后车轮的拼装）教学目标：知识与技能1.掌握机器人后车轮的拼装方法2.了解电机和车轮之间的关系过程与方法通过让学生实操来进行本课的学习，在学习拼装机器人车轮的同时提高他们的动手能力和创新意识。主要是以示意图展示和老师拼装指导为辅，学生操作为主的方式进行本课。情感态与价值观有意识培养学生的讨论、及合作意识、培养他们热爱科学、学习科学的精神，提高他们的动手操作能力和创新意识。教学重点：机器人后车轮的拼装方法教学难点:电机与车轮之间的关系教学准备：笔记本电脑、WER机器人套装组合零件课时安排：1课时课型：授新课教学过程：一、导入上节课已经初识了咱们能力风暴机器人，并且观看了中学生全国普及赛的现场比赛视频，大家想通过自己的努力完成小车的拼装并让机器人跑起来吗？那么今天我们就开始动手拼装自己的机器人吧。二、新课一、机器人后车轮的拼装操作1、左(右)轮的拼装：教师展示拼装步骤，学生以小组为单位进行拼装，老师适当进行讲解第一步：第二步:第三步:第四步:第五步:第六步:第七步:2、学生活动：跟着教师讲解按步骤完成了左右轮中其中一个轮子的拼装，学生以小组为单位进行讨论拼装过程中存在的问题，及自己拼装过程中存在的疑问，教师指导。3、另一个轮子的拼装以前面一个轮子拼装过程中存在问题为经验，参照操作步骤完成另一个车轮的拼装。第八步:第九步:第十步:第十一步:第十二步:第十三步:第十四步:4、学生活动：跟着教师讲解按步骤完成了另一个轮子的拼装，学生以小组为单位进行讨论拼装过程中存在的问题，及自己拼装过程中存在的疑问，教师指导。二、小组合作探究：按照前面学习的车轮拼装流程，自行进行车轮拼装的练习的同时，探究电机与车轮之间的关系，理解电机如何控制车轮进行运转。电机和车轮之间通过齿轮链接，车轮的运转速度是有电机的马达转速控制的。板书设计：WER小车拼装——后车轮的拼装一、按照示意图进行左右车轮的拼装操作二、小组探究——马达与车轮之间的关系？课堂小结：这节课主要是让学生动手进行机器人车轮的拼装操作，让学生在实际的操作过程中理解电机与车轮之间的联系，掌握机器人能过运行的基本原理。教学反思：本节课通过学生的实操让学生理解电机和车轮之间的关系，并在实际拼装的过程中加深对机器人的理解和运用。学生兴趣很浓厚，但是一节课的时间有点紧张。三、WER小车拼装（转向轮光感拼装与小车的组装）教学目标：知识与技能3.掌握机器人转向轮光感拼装与小车的组装方法4.了解电机和车轮之间的关系过程与方法通过让学生实操来进行本课的学习，在学习拼装机器人转向轮的同时提高他们的动手能力和创新意识，了解车辆构造。主要是以示意图展示和老师拼装指导为辅，学生操作为主的方式进行本课。情感态与价值观有意识培养学生的讨论、及合作意识、培养他们热爱科学、学习科学的精神，提高他们的动手操作能力和创新意识。教学重点：机器人转向轮光感拼装与小车的组装方法教学难点:电机与车轮之间的关系教学准备：笔记本电脑、WER机器人套装组合零件课时安排：1课时课型：授新课教学过程：一、导入上节课已经简单了解了后车轮的拼装方法，但是只有后轮的小车是跑不起来的，怎么能让小车跑起来呢？今天我们继续学习。二、新课一、机器人转向轮的拼装操作1、教师展示拼装步骤，学生以小组为单位进行拼装，在上节课后轮的基础上开始学习感光装置的安装，老师适当进行讲解。第一步：第二步:第三步:第四步:第五步:第六步:第七步:2、学生活动：跟着教师讲解按步骤完成了感光装置的拼装，学生以小组为单位进行讨论拼装过程中存在的问题，及自己拼装过程中存在的疑问，教师指导。3、继续学习转向轮的拼装。第八步:第九步:第十步:第十一步:第十二步:4、学生活动：跟着教师讲解按步骤完成了转向轮的拼装，学生以小组为单位进行讨论拼装过程中存在的问题，及自己拼装过程中存在的疑问，教师指导。二、小组合作探究：按照前面学习的车轮拼装流程，自行进行车轮拼装的练习。板书设计：WER小车拼装——转向轮感光设备与转向轮的拼装一、按照示意图进行拼装操作二、反复进行小车拼装练习课堂小结：这节课主要是让学生动手进行机器人感光设备和转向车轮的拼装操作，让学生在实际的操作过程中理解小车构造，掌握机器人能过运行的基本原理。教学反思：本节课通过学生的实操让学生理解小车构造，并在实际拼装的过程中加深对机器人的理解和运用。学生兴趣很浓厚，但是一节课的时间有点紧张。四、WER新拼装小车功能调试与测试教学目标：知识与技能5.掌握机器人小车的组装方法6.WER新拼装小车功能调试于测试过程与方法通过让学生实操来进行本课的学习，在学习拼装机器人小车和接线过程中提高他们的动手能力和创新意识。主要是以示意图展示和老师拼装指导为辅，学生操作为主的方式进行本课。情感态与价值观有意识培养学生的讨论、及合作意识、培养他们热爱科学、学习科学的精神，提高他们的动手操作能力和创新意识。教学重点：机器人小车功能调试教学难点:接线教学准备：笔记本电脑、WER机器人套装组合零件课时安排：1课时课型：授新课教学过程：一、导入上节课已经基本完成了机器人小车的拼装，但是只有轮子的小车是跑不起来的，怎么能让小车跑起来呢？需要马达的转动，那么马达又如何带动车轮动呢？今天我们继续学习。二、新课一、机器人小车接线操作1、教师展示接线步骤，学生以小组为单位进行拼装，老师适当进行讲解。第一步：2、学生活动：跟着教师讲解按步骤完成接线，教师讲解接线原理，学生以小组为单位进行讨论接线过程中存在的问题，及自己解接线过程中存在的疑问，教师指导。二、小组合作探究：进行感光装置测试，左右后轮转动测试。第二步:第三步:板书设计：WER小车拼装——新拼装小车功能调试与测试一、按照示意图进行接线操作二、反复进行小车功能测试课堂小结：这节课主要是让学生动手进行机器人小车接线操作，让学生在实际的操作过程中理解电机与齿轮的连接关系，掌握机器人运行的基本原理。教学反思：本节课通过学生的实操让学生理解小车运转原理，并在实际拼装的过程中加深对机器人的理解和运用。进一步加强小车拼装操作练习。五、安装路灯、获取能量块、开采铁矿工具的拼装二．教学目的知识与技能：掌握安装路灯、获取能量块、开采铁矿工具的拼装方式，与马达之间的连接方式。过程与方法：1、通过观察路灯、能量块、开采矿石任务，动脑分析，形成初步的解决方案。2、通过动手拼装，得到采集工具。情感态度与价值观：将思想和动手有机结合起来，使学生的动手能力有一定的提升，在动脑和动手的过程中体验做出项目的喜悦。三．教学重点：拼出制定工具，并在地图上做测试。四．教学难点：理解各种工具的拼装过程，自主拼装。五.教学准备：六.课型：新授课七.课时：一课时八．教学过程（或称课堂结构，说明教学进行的内容、方法步骤）（一）导入新课开始新课前让学生自主拼装小车，并观察地图中的各任务，理解拼装要达到的目的。（二）讲授新课（1）讲授安装路灯、获取能量块、开采铜矿任务。①安装路灯任务：如图1所示的路灯杆上，用小车装着两个路灯，将其挂在路灯架子的磁铁上，任务完成结果如图2所示。图1安装路灯（完成前）图2安装路灯（完成后）②获取能量块任务：在图3所示的架子上，悬挂一个能量块，小车通过这个架子时，将能量块收集到车上，并将其运回基地。图3能量块任务③开采铁矿：把如图4所示的铁矿石模型运送回基地。图4铁矿石模型（2）让学生根据地图中安装路灯、获取能量块、开采铁矿工任务的特点，自主构思，自主讨论并绘制学生心目中能够达到目的的轮廓。（3）根据学生绘制出来的结构，相互讨论可行性，对于可行性较好的小组，按自身设计进行拼装。对于自主研发效果不理想的小组，传授教师队伍的解决方案，进行拼装。（4）在地图上运行（程序还没教，直接用之前做好的标准程序跑），说出各种结构的优势和缺陷。教师队伍拼装结构如图5所示。图5教师队伍拼装思想图三个工具分别如图6所示。图2安装路灯、获取能量块、采矿工具（三）巩固练习让学生拆卸所有工具，不同小组拼装不同的部分。时间控制在3~5分钟。（四）归纳小结做的最快的小组学生进行归纳总结思想和拼装方式，时间控制在3分钟左右。九．作业安排思考如何才能保证机械传动的紧密性，我们的工具拼装有哪些地方可以进行改进。十．板书设计第五节工具拼装1、安装路灯任务特点：结构：2、获取能量块任务特点：结构：3、开采铁矿工具任务特点：结构：课后反思：（1）课堂时间不充分，学生拼装小车的时间过长，导致时间比较紧，自主构思环节所用的时间太短，导致学生的自主构思方案不完善，最终由教师传授预定的方案。如果给自主构思一定的时间，将会达到比较不错的效果。（2）本节课的学习内容比较简单，对于推拉、勾取等思想的理解较好。六、修理风扇和开采铜矿（包含修理风扇2中的地面限高内容的拼装）一、标题修理风扇和开采铜矿（包含修理风扇2中的地面限高内容的拼装）二．教学目的知识与技能：熟悉修理风扇任务，掌握修理风扇连接方式，理解地面限高的意义和拼装方式。过程与方法：1、通分析修理风扇和开采铜矿任务，动脑分析，形成初步的解决方案。2、通过动手拼装，得到修理风扇工具。情感态度与价值观：将思想和动手有机结合起来，使学生的动手能力有一定的提升，在动脑和动手的过程中体验做出项目的喜悦。三．教学重点：对比修理风扇1和开采铜矿之间的共同点，拼装出开采铜矿工具；理解地面限高装置的必要性，并且拼装处地面限高装置。四．教学难点：准确对准铜矿（或风扇）所在位置。五.教学准备：六.课型：新授课七.课时：一课时八．教学过程（或称课堂结构，说明教学进行的内容、方法步骤）（一）导入新课开始新课前让学生自主拼装小车，并观察地图中的各任务，理解拼装要达到的目的。（二）讲授新课（1）、任务分析：开采铜矿任务如图1所示，需要将红色的铜矿石倾倒在框篮上。小车只需要对支撑架稍微施加向上的力，