1.1 认识机器人 教学设计 2023—2024学年苏科版（2018）初中信息技术九年级全一册

第1节 认识机器人 【教学目标】 1． 知识与技能目标 （1） 初步认识机器人，了解机器人的定义和基本构成。 （2） 理解机械传动的基本知识。 （3） 掌握机器人的发展及应用，讨论未来人与机器人的关系。 2． 过程与方法 通过相关图片、视频，帮助学生理解和开阔视野并展望未来；通过讨论，引导学生结合实际生活，感受现代机器人的广泛应用及与人类的辩证关系；类比人类，通过小组自学探究，帮助学生掌握机器人的基本构成。 3． 情感态度与价值观 感受机器人给我们的生活、学习带来的影响和价值；辩证地认识机器人技术的应用价值，增强社会责任感。 【教学重点】 机器人的基本构成以及广泛应用。 【教学难点】 辨识机器人以及理解齿轮传动这种机械传动方式。 【教学方法】讲演法、任务驱动下的自学探究法、小组讨论法 【课时安排】1课时 【教学过程】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、导入 1、 播放一段《超能陆战队》影片片段，带领学生认识或回顾机器人“大白”的形象。 师：相信，看过《超能陆战队》这部电影的同学对影片中的“大白”都不陌生，他是机器人，但他温柔、善良、博学……是个全能私人健康顾问。当然，我知道，同学们肯定还知道很多机器人形象，有些来自于你阅读的书籍，有些同样来自影视剧……大家可以尽情分享。 那么，到底什么是机器人呢？今天，就让我们通过这节课，来做一个简单的认识。 欣赏，了解 分享 明确 通过影片片段，引领学生走进机器人的世界。 从而明确本课任务。 二、新授 （一）机器人的定义 1、 带领学生阅读课本P2，“1机器人的定义”部分内容。了解机器人名称的来历，及我国科学家对机器人的定义。 2、 适当提示学生，不同国家不同时期，甚至是不同组织、团队，对机器人的定义都有所不同，如：美国国家标准局在1981年的定义；《英国简明牛津字典》中的定义。 3、 机器人定义三要素： 计算机控制 可编程 自动化装置 师：有些装置只是电子自动化机械设备，没有计算机控制和可编程，所以不是机器人，例如，一般的遥控玩具汽车可以通过遥控手柄控制运动，但由于没有计算机控制和编程，所以无法完成“走迷宫”等活动。 4、 讨论 围绕我国科学家对机器人的定义及机器人定义三要素，观察身边的世界，想一想，你认为哪些机器可以称为机器人，为什么？ （2） 机器人的基本构成 1、 类比（人类处理信息的过程） 2、 自学探究，回答问题： （1） 常见的传感器种类有哪些？ （2） 什么是“单片机”？ （3） “单片机”的优点及在生活中的广泛应用？ （4） 机器人机械传动的主要方式有哪些？ （5） “齿轮传动”中，“加速装置”和“减速装置”的区别主要在哪里？ （6） 将齿数为10的齿轮与齿数为30的齿轮分别搭建成2个装置，转动手柄时，会发生什么现象？填写下表： （3） 机器人的发展方向 师：随着机器人技术的发展，人们开发了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的机器人。 1、 机器人分类 （我国，从应用环境出发） 工业机器人 特种机器人 2、 举例 外骨骼机器人；达芬奇手术机器人；（图文资料） Atlas机器人；无人驾驶汽车。（播放相关视频） （4） 教学机器人 1、师：了解了这么多有关机器人的知识，相信，很多同学都对机器人学习产生了浓厚的兴趣，那么，对于我们来说，如何学习机器人知识才是较为便捷有效的呢？ ——教学机器人 借助教学机器人可以更好地学习机器人知识并制作简单的智能机器人。 2、 带领学生了解课本P9 图1-1-17的两种教学机器人 3、 下节课，我们即将认识和简单学习的“开源机器人”——mBot 了解 补充，帮助学生理解机器人概念。 讨论分享。 理解 分组探究，并作分享。 阅读课本相关内容及图片，加以了解。 初次了解 在了解课本中关于机器人的定义的基础上，补充机器人定义三要素，帮助学生在接下来的讨论中，能够正确界定机器人。 以人类做类比，帮助学生理解机器人的构成，并通过六个探究，帮助学生做进一步地深入学习。 通过适当的课本图文及事先准备的相关视频资料，帮助学生形象地了解。 这部分，主要为后续机器人的学习，打下铺垫。 三、小结 机器人的定义 机器人的基本构成 机器人的发展方向 教学机器人 归纳总结 四、延伸 讨论： 1、 有人说“没有机器人，人将变为机器；有了机器人，人仍然是主人”，我们该如何理解这句话呢？ 2、 人会被机器人控制吗？未来的机器人能与人和谐相处吗？人类应该如何开发和利用机器人？ （播放相关影片和视频资料，帮助启发学生，思考问题，如影片《机械公敌》、《绝密飞行》，短视频《人工智能会取代人类吗》、《人工智能是否会超过人类大脑》。） 打开脑洞，大胆设想，并做具体阐释。 提供相关视频片段，为学生的脑洞大开，提供有效的