第十一课 认识机器人——机器人部件及控制器 教学设计 -2023—2024学年大连版（2015）初中信息技术七年级下册

《认识机器人——机器人部件及控制器》教学设计 一、教学目标 （一）知识与技能： 1.学生能够认识机器人的基本构成部件。 2.学生能够了解机器人控制器的作用和功能。 3.学生能够初步识别不同类型的机器人部件及控制器。 （二）过程与方法： 1.通过实物展示和互动探讨，引导学生观察、分析机器人部件。 2.利用多媒体教学资源，向学生展示机器人控制器的操作过程。 3.组织小组合作活动，让学生动手搭建简单机器人模型，加深对部件和控制器的理解。 （三）情感态度与价值观： 1.激发学生对机器人技术的兴趣和好奇心。 2.培养学生动手实践、合作探究的学习态度。 3.引导学生认识到机器人在未来生活中的重要性和应用前景。 二、教学重点难点 重点：机器人基本部件的识别和控制器的作用。 难点：理解控制器如何指挥机器人各部件协同工作。 三、学情分析 学生处于七年级阶段，对新兴科技尤其是机器人技术充满好奇，但基础知识相对薄弱，需要直观展示和动手操作来加深理解。 四、教材分析 本课是大连版七年级下册信息技术教材中的第十一课，主要介绍机器人的基本部件和控制器，为后续深入学习机器人编程和应用打下基础。 五、教学教具准备 1.机器人模型若干（包含不同部件和控制器）。 2.多媒体教学设备（用于展示机器人操作视频等）。 3.搭建机器人所需的基本材料和工具。 六、新课导入 通过播放一段机器人工作的视频，激发学生对机器人的兴趣，并提问：“你们知道机器人是由哪些部件组成的吗？它们是如何工作的呢？”引导学生进入本课主题。 七、新课讲授 （一）机器人基本部件 1.传感器 （1）定义：传感器是机器人感知外部环境的重要部件。 （2）种类：包括光电传感器、触觉传感器、距离传感器等。 （3）功能：通过传感器，机器人能够感知光线、触摸、距离等外界信息，从而做出相应反应。 2.执行器 （1）定义：执行器是机器人实现动作输出的部件。 （2）种类：常见的执行器有电机、舵机等。 （3）功能：根据控制器的指令，执行器能够驱动机器人的关节或轮子，实现各种动作。 3.控制器 （1）定义：控制器是机器人的“大脑”，负责接收传感器信息并指挥执行器工作。 （2）功能：控制器能够处理各种传感器输入的信号，并根据预设的程序或算法，向执行器发出指令，控制机器人的行为。 （二）机器人控制器的作用与功能 1.作用 （1）信息处理：控制器能够接收并处理来自传感器的各种信息。 （2）决策判断：根据处理后的信息，控制器能够做出决策，判断机器人应该执行何种动作。 （3）指令发布：控制器向执行器发出具体的动作指令，驱动机器人完成相应任务。 2.功能特点 （1）可编程性：控制器可以通过编程来定制机器人的行为模式。 （2）扩展性：根据需要，控制器可以连接多个传感器和执行器，实现更复杂的机器人功能。 （3）稳定性：优质的控制器能够确保机器人在各种环境下稳定运行。 （三）动手实践：搭建简单机器人模型 1.分组活动：学生分组，利用提供的材料和工具，尝试搭建一个简单的机器人模型。 2.指导要点：教师巡回指导，确保学生正确连接传感器、执行器和控制器，并尝试让机器人完成一些基本动作。 3.交流分享：每组选派代表展示并介绍自己搭建的机器人模型，分享搭建过程中的经验和收获。 八、课堂小结 1.重点回顾：本课重点学习了机器人的基本部件包括传感器、执行器和控制器，以及它们各自的作用和功能。 2.知识拓展：强调控制器在机器人系统中的核心地位，鼓励学生今后继续探索更多关于机器人技术的知识。 九、作业设计 选择题： 1.以下哪个部件负责感知机器人的外部环境？（ ） A.传感器 B.执行器 C.控制器 D.电池 2.机器人控制器的主要功能是什么？（ ） A.控制机器人电源的开关 B.存储机器人的程序代码 C.指挥机器人执行动作 D.检测机器人的电池电量 填空题： 1.机器人通过__________感知光线变化。 2.__________是驱动机器人关节运动的重要部件。 3.在机器人系统中，__________被誉为机器人的“大脑”。 十、板书设计 《认识机器人——机器人部件及控制器》 基本部件：传感器、执行器、控制器 控制器作用：信息处理、决策判断、指令发布 功能特点：可编程性、扩展性、稳定性 学科网（北京）股份有限公司 $$