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第10课时机器人的基本结构教学内容分析教材以科普知识的形式介绍机器人的概念、形状和主要特征。展示了几款不同外观形态的机器人，阐述了这些机器人功能上的差异，最后详细介绍了智能机器人的三大组成部分及各部分的基本功能。这节课是本册机器人专题的第二课，让学生学习机器人的有关知识，感受机器人应用对人类生活的影响。这些知识是之后学习机器人的应用情况及应用价值的基础。学习这节课内容，能让学生明确不同用途的机器人具有不同的功能和外观形态，初步认识机器人在人类生活中的作用，感受机器人的应用价值，从而构建机器人的相关知识体系。教学对象分析由于现代资讯发达，许多学生已从科幻影片、电视、网络、课外读物中了解到有关机器人的许多逸闻趣事，虽然这些见闻不足以让学生对机器人形成整体的、系统的认识，但对这节课的学习仍会有一定的帮助作用。虽然机器人的应用领域不断拓展，但在学生的日常生活环境中应用的实例还比较鲜见，直接接触机器人的机会还比较少。通过播放《福娃机器人》《什么是机器人》《机器人组成》等视频片段，展示教材中各种机器人图片，解读教材文字内容，辅以交流、讨论等学习活动，能帮助学生大致了解机器人的概念及机器人外观形态的差异，对机器人的基本结构会有轮廓性认知。但对不同机器人的具体功能、构成机器人的各组成部分之间的相互联系、协调工作情况及更深层次的应用等，其了解到的知识还有一定的局限性，甚至会遇到一定的困难。通过对本课的学习，能初步撩开笼罩在机器人身上的神秘面纱，调动学生探究机器人的积极性，提高学生的思维意识和探究意识，培养学生学科学、爱科学的精神，正确把握机器人技术在生活应用中的价值取向。教学目标1．感受神奇的机器人。2．了解机器人的含义。3．了解机器人的基本结构和主要特征。4．通过各种途径观察机器人的外观形态，了解机器人的特征，打破机器人的神秘感，培养学生的学习兴趣，初步感受机器人的应用价值。教学重点和难点1．教学重点。了解机器人的基本结构和主要特征。2．教学难点。机器人的应用情况及应用价值。教学方法展示法：展示各种类型机器人图片，播放《福娃机器人》视频，让学生感性地认识不同类型机器人的外观形态及其功能，了解机器人的三大基本组成及各部分的作用，初步认识机器人的功能。讲授法：结合教材中的图例，简单介绍不同类型机器人的用途，以与人的相关器官作类比的方式，阐述机器人的基本结构及其作用，消除机器人的神秘感。交流讨论法：同学问交流、讨论教材中各图例所呈现出的信息，说一说所见过的机器人有什么样的形态及其所具有的功能。任务驱动法：启迪学生思维，让学生说一说当成为一名机器人设计师时，能为人们设计出一款什么样子的机器人，这种机器人具有哪些功能。设置任务，促使学生通过各种途径查找机器人的相关知识，并在交流、讨论中介绍自己对机器人的看法。自主探究法：引导学生围绕主题，自行从各种途径查找机器人基本结构的相关知识。评价法：对学生参与学习过程的态度、完成任务情况予以适当评价，鼓励学生参与交流评价和实践活动。教学准备1．教学环境。计算机网络教室，2．教学资源。各种机器人图片，互联网环境，转播控制系统。《福娃机器人》《机器人的定义》《机器人组成》等视频片段。教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课(5分钟)1．展示课件：播放《福娃机器人》视频。2．提出问题：你知道刚才视频中出现的主人公的名字吗?为什么当年会受到人们如此的关注?3．引导学生发表看法。4．总结：视频中出现的主人公是福娃机器人——欢欢和晶晶。2008年北京奥运会前夕，奥运福娃机器人在北京首都国际机场等场合首次亮相，就受到人们的极大关注。究其原因，是福娃机器人不仅能歌善舞，会12门语言；承担机场候机楼出港入港、行李提取、问讯、引导等多项工作；而且还具有全方位视觉处理判断能力，能进行双向语音信息的交互传输；与人类相比，具有更强的耐力，可以做到24小时连续工作。因而引起了人们的极大关注，受到人们的普遍欢迎。5．揭示课题：第10课机器人的基本结构。观察视频中主人公的各种表现。联系观察到的画面，思考问题。发表自己的观点。倾听总结。明确学习任务。以播放视频片段为切入点，展现了福娃机器人惹人喜爱的外观形态和具有一定智商和能力的非凡才干，从而吸引学生的注意力，激起学生的学习兴趣，为师生的教与学营造良好的氛围。通过思考并发表对福娃机器人的看法，过渡到这节课的课题。感受神奇的机器人(5分钟)1．展示各种机器人图片或玩具模型，引导学生观察。2．提出问题：在我们的日常生活中，见过机器人吗?它们都有哪些形状，各有什么特点?3．引导学生回答问题，并予以适当补充。4．总结：(1)随着科技的不断发展，人类追求工作效率的同时，也更加关注工作环境是否危及人身安全，因此，以机器人代替人们完成枯燥、危险、劳动强度大的工作将是大势所趋，其优势也日益显现。(2)机器人的外观形态酷似人类，但也不尽然。根据机器人的功能、用途不同，其外观形态也千变万化，如教材中所描绘的，有狗、鱼、球等不同形状。观察各种外观的机器人。明确问题并思考。参与发表看法，并倾听其他同学的意见。倾听总结。通过课件展示，让学生懂得机器人具有各种各样的外观形状，带着问题回顾日常生活中所了解的机器人，比较各种机器人的结构及特点，从而撩开笼罩在机器人身上的神秘面纱，打破机器人的神秘感，进而激起学生认识机器人的兴趣。认识机器人(15分钟)【什么是机器人】1．引导学生阅读教材第57～58页的内容。2．提出问题：什么是机器人?机器人为什么会越来越受到人们的青睐?3．播放《机器人的定义》视频片段，引导学生观察、思考，说一说自己所了解的机器人与专家介绍的机器人有什么不同?4．对学生的回答予以适当的补充和评价。5．教师总结：(1)从机器人问世至今，机器人技术随着科学技术水平的提高而飞速发展，并向人类活动的各个领域渗透，机器人所覆盖的范围越来越广，蕴涵的内容越来越丰富，机器人的定义也得到不断充实和创新。(2)机器人是一种具有高度灵活性的自动化机器，它具备一些与人或其他生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协调能力。(3)为了满足各种不同环境、不同群体的特殊需求，不仅机器人的形状日趋多样，而且其功能也日臻完善，有的简单，有的复杂，这也为机器人技术开辟了广阔的发展空间。【机器人的基本结构】1．引言：尽管现在所研制、生产的机器人形状多种多样，功能强弱不一，但都以服务于人类为最高宗旨：能降低人类的劳动强度，提高劳动效率；尽量消除劳动环境中的不安全因素；最大限度地为人类创造愉悦的工作环境。总之，阅读教材，理解教材中的文字说明。明确问题。观看视频，思考并回答问题。倾听老师的补充和评价。倾听总结。通过阅读教材，初步了解机器人的含义。通过观看视频，使学生对机器人含义的理解更加深刻。通过让学生思考问题和发表看法，有利于调动学生学习的积极性，促进他们参与到学习的进程中。同时通过倾听教师总结，使学生对机器人的认识更加全面，其知识结构更加完善。人们要想方设法让机器人承担人类工作中劳动强度大、危险系数高、工作效率低的那部分工作。那么机器人又是如何胜任并出色地完成人类交给的工作呢?它是由哪些部分组成的，其基本结构与人类有哪些相似之处，各部分的作用是什么呢?2．引导学生阅读教材第58～59页的“智能机器人的基本结构”内容。3．播放《机器人的组成》视频。4．引导学生交流、讨论。将机器人结构与人体器官类比，并说一说机器人的基本结构及各部分的作用。5．总结。尽管每个人的体貌特征、智力水平、衣着情况有显著差异，但人体的基本构成总是相同的，都有大脑、四肢、躯体等。同样，无论是何种形状的机器人，其功能有多大差异，但其主要构成也是相同的，它通常包括三个部分。(1)感觉器官：相当于人体的五官、皮肤等，它能感知外部环境信息：如声音、光线、温度等。(2)控制器：相当于人体的大脑，它是机器人的核心部分，能对各种信息进行加工和处理。(3)运动器官：相当于人体的四肢，它是机器人的“执行”系统，能完成各种动作，如行走、发声等。倾听讲解，思考问题。带着问题阅读教材。观看视频。相互交流、讨论，发表看法。聆听总结，加深对机器人的基本结构及各部分作用的认识，完善有关机器人的知识。通过提出问题，让学生阅读教材，观看视频的目的性更明确。通过学生问的交流、讨论，并在与人体器官的类比中，认识机器人的基本结构，明白各组成部分的作用。最后通过听取教师的总结，对机器人有更全面的认识。创新实践(13分钟)1．引言：随着机器人技术的不断发展，机器人的应用领域日益广泛，它在人们日常生活中应用的事例也必将越来越多。假如你是机器人设计师，你能为人们做些什么呢?2．引导学生交流讨论，畅谈在不同场合所见到的机器人，构思自己所期望的机器人的形状，想一想对机器人有什么期待。倾听讲解，想象自己成为一名出色的机器人设计师时，能为改善人类生活做哪些工作。交流、讨论，说出自己所见到或设想中的机器人，构思自己理想中的机器人。通过交流讨论，拓展思维。发挥想象力，构思自己理想中的机器人。通过画一画、写一写、说一说(或运行仿真软件)等活动环节，提高学生的学习兴趣，启迪学生3．出示任务。任务一：(1)画一画想象中机器人的形状。(2)写一写这种机器人的功能。(3)说一说这种机器人在人类生活中的主要作用。任务二：若条件允许，可选择一款机器人仿真软件，导入仿真软件中已搭建好的机器人和编写好的相应程序并运行，进行仿真体验。4．展示学生描绘的机器人形状，引导学生说一说这种机器人具有什么功能，畅谈这种机器人在人类的日常生活中所发挥的作用。5．予以必要的补充并进行适当的评价。画出想象中的机器人的形状，写出机器人的功能，说出这种机器人的主要作用。运行仿真软件，进行仿真体验。观看同学绘制的机器人形状，倾听同学的发言，或了解仿真软件的运行情况。倾听补充及评价。的创新思维，并培养他们的语言表达能力。‘总结(2分钟)1．引导学生说一说，通过这节课的学习，有哪些收获。2．总结这节课的教学内容。回顾并说一说这节课有哪些收获。倾听总结。总结梳理本课知识，完善学生的知识结构。教学反思方向1．视频片段能否真正满足教学需求。2．教师能否利用过程性评价引导学生积极参与到学习活动中。3．学生能否真正了解机器人的含义。4．学生能否掌握机器人的基本结构，认识各部分的作用。5．任务是否具有吸引力，能否调动学生参与到设计想象中的机器人的学习活动中。