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2019-2020年蘇科版小學信息技術《第12課 認識機器人》教案（選修） ［教學目的與要求］ 1．了解機器人的基本定義和主要分類。 2．了解機器人的主要發(fā)展方向。 3．以知識普及為主線，引導學生理解機器人的涵義。 4．采用自主學習、合作學習的方式，了解機器人技術及其發(fā)展方向。 5．接受高科技的啟發(fā)，學人所長，并與同學們一起交流感受。 6．感悟機器人與普通信息技術手段的不同之處。 7．獨立思考，理解機器人的特征。 ［課時安排］ 建議安排1課時。 ［教學重點與難點］ 1．重點：認識機器人，了解機器人的定義和起源。 2．難點：理解機器人的發(fā)展趨勢和基本特征。 ［教材分析與教法建議］ 1．教材的地位與作用 本課教學要密切結(jié)合學生學習與生活的實際，選取機器人為主題，注重介紹機器人的定義和特征，便于學生感受到較為直觀的形象，并利用實體和相關資料進行介紹，讓學生實現(xiàn)直觀交流。 通過了解實物、圖片展示、范例示范、任務驅(qū)動、小組合作探究等形式，讓學生在實踐中初步了解機器人的定義，并能對身邊的機器人應用實例做出大致的判斷。 2．教學方法指導 本課為機器人部分的起始內(nèi)容，學生學情的參考尤其重要。教師在本課的教學中，要充分考慮到本地的實際學情和適宜的教學方法。 建議可以通過主題活動形式，以情境啟發(fā)模式作為普及知識的重要方法來組織教學。在學習機器人的分類和發(fā)展趨勢時，能夠結(jié)合已有知識系統(tǒng)來組織學習，培養(yǎng)學生的學習實踐能力和創(chuàng)新精神。在密切聯(lián)系實際、有意義的“任務”情境中，鼓勵學生知識遷移，通過完成任務來學習知識、獲得技能、形成能力、內(nèi)化理論。 ［參考資料］ 1．辭典中所述，所謂的機器人是指“能夠代替人類做事的自動裝置或具有人類形態(tài)的機器”。生活中的洗衣機、咖啡自動售貨機、自動取款機等裝置也可謂是機器人，因此，我們可將機器人簡單定義為：機器人是具有能夠識別目標物體和使其運行的功能，并且按程序執(zhí)行操作的自動機器。 2．“機器人”名字的起源 據(jù)說，“機器人”這一單詞來自捷克語中的“Robota”，即勞動的意思?！皺C器人”這一單詞，最早出現(xiàn)在1920年捷克斯洛伐克作家恰佩克發(fā)表的科幻劇“Rossums Universal Robots(羅薩姆的萬能機器人)”中，是小說中沒有思想和情感的人造人中的主人公。它一出現(xiàn)就得到人們的普遍關注。現(xiàn)在“機器人”是幫助人們做事情，陪人們游戲或代替人們做危險工作的人物。 3．機器人技術包括至少4門主要的學科分支： ①電氣工程(電路和傳感器)。 ②機械工程及加工(齒輪、電動機和機身)。 ③計算機科學(虛擬智能行為)。 ④藝術(外觀、風格和情趣)。 ［參考教案］ 1．導入 師：同學們，你們喜歡看電影嘛？老師今天帶來了一部電影，請同學們欣賞。(播放《終結(jié)者》片斷) 這就是我們平時聽說過的“機器人”，今天我們就一起來走進機器人的世界，研究有關“機器人”的知識。 (學生回憶有關機器人的印象，討論并感受機器人的魅力，領略其中的涵義) (板書課題) 設計意圖：應用多媒體技術引入課題，從熟悉的內(nèi)容出發(fā)，揭示課題，為下面的討論明確目標。 2．確定主題 師：通過初讀教材，你最想了解哪些方面的知識呢？ ①什么是“機器人”？和人有哪些相似和不同的地方？？ ②機器人有哪些分類？ ③機器人有哪些應用？ ④你的生活中，有機器人嗎？請舉例說明。 ⑤ (可將學生的原話，板書在黑板上) 師生共同討論(結(jié)合實物機器人或圖片進行討論)。 設計意圖：通過閱讀教材，體會“機器人”的概念，從研究的角度引導學生在合作中進行探究。 ３．小組討論 教材中提供了很多機器人的內(nèi)容，同學們想想，你認為機器人有哪些種類呢？ 教師參與注意事項： （1）根據(jù)不同的學情，采用彈性的方式，可以研究一個問題進行一次全班交流，也可以放手讓學生自主學習，最后交流。 （２）著重引導大部分同學進行發(fā)言。 （３）正確處理討論中出現(xiàn)的爭論，隨時捕捉學生發(fā)言中的閃光點，給與表揚鼓勵。 方向一：以應用為導向。 方向二：以功能為導向。 方向三：以原理為導向。 設計意圖：鼓勵學生自主探討；充分利用教師作為協(xié)作者的優(yōu)勢，讓學生能夠在合理的方式內(nèi)進行學習；提供多種討論渠道，給予學生充分的應用空間。 4．展示結(jié)果 教師進行總結(jié)： （1）點評學生在討論中的表現(xiàn)。 （2）分析討論結(jié)果。 （3）對于不統(tǒng)一的問題，教師闡述自己的觀點，注意：允許學生保留自己的意見。 （4）認真傾聽、分析研究學生發(fā)言中的實質(zhì)，把討論引向深入。 （5）控制好討論的時間。 設計意圖：學習過程讓學生分步走，給學生以梳理知識的過程，能夠在有限的時間內(nèi)，爭取最大的效益。 ５．總結(jié)反思 師：(引導語) 今天我們一起研究了關于“機器人”的話題，同學們都非常認真，也得出了自己的結(jié)論。其實，“機器人”就在我們生活中。一切技術的產(chǎn)生，都會改變我們的生活。就像20年前，我們不可能會想象到今天手機的普及。隨著時間的推移，將會有更多新技術出現(xiàn)，他們會把我們的生活點綴得更加豐富多彩。作為本次研究的結(jié)束，老師留給大家一個問題思考，你能大膽地想象一下，20年后的機器人是什么樣的呢？ 作業(yè)：與語文學科整合，想象作文：《我希望的的“多拉A夢”》。 設計意圖：再次鞏固所學的知識；作業(yè)形式新穎，對于學生的學習興趣有很大的影響，老師不妨多動腦筋，能夠讓學生回顧本課內(nèi)容，再次強化教材本身的要求，學以致用。 附送： 2019-2020年蘇科版小學信息技術《第14課 學生機器人》教案（選修） ［教學目的與要求］ 1．了解學生機器人工作的基本原理。 2．了解學生機器人的構(gòu)造特點。 3．掌握學生機器人的主要部件。 4．初步理解學生機器人編程軟件的功能和作用。 5．培養(yǎng)學生的探索意識。 6．鼓勵學生從新事務中體驗樂趣，為今后的學習激發(fā)興趣。 7．嘗試接觸實物，并能夠感受其中的原理。 ［課時安排］ 建議安排2 課時。 ［教學重點與難點］ 1．重點：學生機器人的基本工作原理。 2．難點：學生機器人的主要部件的學習。 ［教材分析與教法建議］ 1．教材的地位與作用 本課為機器人部分教學的中間環(huán)節(jié)，學生由本課開始，接觸到機器人的微觀世界，并逐步開始接觸機器人原理部分的內(nèi)容，因此，建構(gòu)良好正確的認知結(jié)構(gòu)，在本課的教學中具有重要的意義。 本課的教學圍繞學生機器人展開，因為機器人的種類繁多，所以縮小認知范圍是形成必要概念的有利手段。教師在準備本課的教學中，應本著見微知著的原則，拓展學生的知識面。 2．教學方法指導 根據(jù)本課的內(nèi)容，教學中可以使用范例講授法與學生自學相結(jié)合的方法進行教學，因為本課屬于新授課，學生初次接觸機器人部件，加之本課知識點比較多，學生之前接觸機器人的機會有限，因此要結(jié)合實例進行教學。 在教學中，可以適當設計部分知識問答環(huán)節(jié)，來鼓勵學生交流，并及時溝通解決疑問。在此基礎上，形成一定的討論氣氛，為學生后期的合作學習打下基礎。 ［參考資料］ 現(xiàn)在，機器人已經(jīng)深入到人們的生活中。隨著中國教育體制的不斷改革，學生機器人成為機器人大家族中重要的一部分。學生機器人教育旨在推進青少年的素質(zhì)教育，培養(yǎng)學生綜合能力，讓學生體會學習的樂趣，享受成功的喜悅，激發(fā)求知欲望，以自信、樂觀，勇于挑戰(zhàn)的態(tài)度面對未來。 （1）獲取新知識：機器人涉及機械結(jié)構(gòu)、自動控制、信息技術學科等。 （2）提高動手能力：了解生活環(huán)境，提高想象力，創(chuàng)造力，分析、解決問題的能力。 （3）快樂教育：置身于充滿趣味性、刺激性、挑戰(zhàn)性的活動之中，激發(fā)學生學習、探索科技的興趣。 （4）勇于挑戰(zhàn)：體驗挑戰(zhàn)極限，享受成功、提高自信。 （5）參與競賽能力：互相合作、共同挑戰(zhàn)、培養(yǎng)團隊合作精神，提高管理能力。 ［參考教案］ 1．展示與引入 師：上節(jié)課我們認識了機器人的組件和主要器官，同學們來回顧一下吧。 (簡單復習上一課的內(nèi)容) 師：這些是機器人身上非常重要的部分，它們共同配合，組成了機器人，我們的機器人才能動起來。除了以上的部件器官以外，機器人到底是怎樣運動起來的呢？大家來猜一猜。 (學生討論：機器人運動的原理) 師：今天，我們就來走進機器人的內(nèi)部世界，看看它們是怎樣運動的。 (板書課題) 設計意圖：以舊引新，為新知識的學習提供基礎；引導學生繼續(xù)思考，激發(fā)學習的熱情。 2．新授一：機器人工作的基本原理 師：在剛才的討論中，同學們關于機器人的工作原理有以下意見： (板書意見) 方向一：電池提供動力。 方向二：計算機程序控制。 方向三：芯片控制。 (討論：這三個主要方向里面，誰更加貼近機器人工作的原理呢？) 途徑一：到教材中找尋答案。 途徑二：到課件中找尋答案。 (老師自由選擇合適的方式) 師：我們來總結(jié)一下，到底機器人工作的原理是什么呢？ (展示一次機器人的工作狀態(tài)，結(jié)合課本知識，講解工作原理) 設計意圖：從對比中引發(fā)學生的認知，理解知識的體系，從而為新知識的學習提供遷移的機會；該部分為學有余地的同學所準備，適應部分層次較高的學生來學習，是分層教學的具體運用。 3．新授二：機器人的構(gòu)造特點 師：剛剛我們看見了機器人的工作原理，這些原理是需要一定的特殊構(gòu)造來配合的，下面就讓我們再次來“解剖”機器人，看看它是怎么樣來完成這些工作的。 （教師打開實物機器人，講解內(nèi)部的結(jié)構(gòu)） （學生嘗試觀察，并可根據(jù)實際情況安排部分學生進行實踐、觸摸等體驗） 注意：本內(nèi)容教學時，要進行分組，保證每位學生都有平等的接觸機會。 設計意圖：深入理解知識，在復習已有知識的基礎上，指導學生有步驟地深入，直到領會到本課的難點內(nèi)容。 4．總結(jié)與回顧 師：今天我們一起了解了機器人的工作原理和主要構(gòu)造，這些就是機器人的一部分秘密，在后面的學習中，我們將讓我們的機器人按照我們的意愿運動起來，讓我們一起來期待吧！