黔教版信息技术六上 第1课《认识机器人》教案.docx

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1、第1课认识机器人教学设计课题认识机器人单元第一单元学科信息技术年级六年级教材分析教材介绍了机器人的概念、机器人的发展、机器人的分类和机器人的组成。学习完本课，学 生了解了机器人的概念和分类，了解机器人的发展历史和趋势，对机器人的基本组成也有了 初步认识。可以对见到的机器人进行分类。教材给出了许多有代表的图片，学生学习起来比 较容易C教材知识结构清晰，学生需要完成的任务数量合适，符合小学生的认知特点。学习目标信息意识：能够有意识地结合生活中遇到的机器人，理解机器人的概念；能够分析不同机器 人的特征，区分机器人的分类。计算思维：能够理解不同的分类标准就会有不同的分类结果，在学习机器人种类时，从分类

2、 标准出发，学习不同的机器人种类。培养严谨的思维习惯。数字化学习与创新：能够结合互联网，了解学习自己感兴趣的机器人的相关知识，并且将自 己学习的知识分享给自己的同学。信息社会责任：在了解机器人发展的历史和趋势基础上，树立学习和使用机器人的正确价值 观念。重点机器人的分类，可以对其机器人进行类别辨析C难点机器人的概念，能对机器人和人的差异进行描述。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课教师：本册第一个项目是“走近机器人的奇妙世 界”，在本项目中，我们将围绕“走近机器人”展 开学习活动。通过机器人项目活动，知道机器人的 基本组成，理解机器人的一般工作方式，了解机械 传动的工作原理。本项目

3、共3课，包括8个项目活 动。教师：通过课件展示3课包含的8个项目活动。 教师：播放视频 “机器人会取代人类吗？”学生：观看课 件中展示的3 课包含的8个 项目活动。学生：观看机 器人视频。通过以单元内容 汇总呈现的方 式，让学生知道 本单元学习的内 容，明确学习范 围。激发学生学习机 器人的兴趣。讲授新课一、机器人的概念教师：机器人(Robot)是一种具有高度灵活性的 自动化机器，具备一些与人或者其他生物相似的能 力，如感知能力、动作能力、规划能力等，如图1-1、 图1-2所示。教师：通过课件展示图1-1绘图机器人图1-2足球学生：结合教 师课件展示的 机器人图片尝 试理解机器人 的含义。通过

4、功能描述、 图片展不和定义 从三个方面来帮 助学生理解机器 人的含义。机器人。教师：一般来说，机器人是靠自身动力和控制能力 来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采 纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可 编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操 作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可 编程动作的专门系统。”拓展学习教师：机器人有三大基本特征：学生：了解机通过学习机器人大脑：自动控制的程序。器人的三大基的三大基本特征身体：一定的结构形态。本特征和机和“机器人” 一能力：完成一定动作的能力。器人” 一词的词的来源，让学教师：1920年，捷克斯洛伐克作家卡雷尔卡佩克来源。生对机

5、器人有更在他的科幻小说罗萨姆的万能机器人中，根据 Robota（捷克文）和RobOtnik（波兰文）创造出“机 器人”这个词。机器人即“自动控制装置”或“自 动机”的释义。说一说深刻的认识。你见过机器人吗？请描述它的样子。学生：说说身通过描述身边的边的机器人。机器人，进一步 加深对机器人的做一做理解。教师：播放一组机器人工作的视频。二、机器人的发展学生：观看教 师播放的机器 人工作视频。教师：机器人的发展经历了多个时期，从时间角度，通过学习古代和大致可以分为以下两个阶段。现代机器人，了（1）古代机器人学生：结合图解不同时代机器人类对机器人的幻想与追求已有几千年的历史。在片，学习古代人的特点。我

6、国西周时期，有人制造出了能歌善舞的机器伶机器人的特人，这是我国最早记载的机器人；三国时期，诸葛点O亮成功制造出了“木牛流马”，并用于运送军粮，如 图13所示。公元前2世纪，亚历山大时代的古希 腊人发明了原始的机器人自动机，如图14所ZFo教师：通过课件展示图1-3“木牛流马”复原图和图 1-4古希腊人发明的自动机。(2)现代机器人20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，机学生：结合图器人迅速普及，广泛应用于多种场合，帮助人类做片，学习现代很多事情。现代机器人的发展时间虽然只有几十机器人的特年，但是更新速度非常迅速。现在，有些机器人不 仅有像人类一样的感官，而且还能够独立思考、独 立工作。拓

7、展学习点O教师：机器人三原则学生：学习机通过学习机器人第一条：机器人不得伤害人类，或看到人类受到伤器人的三原三原则，初步认害而袖手旁观。则。识机器人和人类第二条：机器人必须服从人类的命令，除非这条命 令与第一条相矛盾。第三条：机器人必须保护自己，除非这种保护与以 上两条相矛盾。说一说之间的关系。近年来，机器人的开发涵盖了许多领域，应用十分学生：说一说通过寻找生活中广泛。在你的身边找一找，哪些地方使用了机器人。生活中的机器的机器人，让学参考：人。生建立起机器人1 .医疗行业2.军事行业3.教育行业4.金属行业5.化已经在人类生活工行业6.食品行业7.橡胶塑料行业8.电气电子行业中扮演起重要角9.

8、汽车制造行业10.物流仓储行业。三、机器人的分类教师：根据使用范围，机器人分为工业机器人、民色的观念。用机器人、军用机器人和特种机器人等。(1)工业机器人学生：学习工通过图片，让学工业机器人是一种面向工业生产的、能够自主执行业机器人的特生了解工业机器工作任务、多轴联动的机器装置。它们通常配有机点O人、民用机器人、械手或其他能够执行搬运、焊接、刷漆、加工、组军用机器人和特装等任务的工具，如图1-5所示。种机器人的特教师：通过课件展示图1-5生产线上的机器人(2)民用机器人点O民用机器人以人类为服务对象，可以半自动或全自学生：学习民动地帮助人类，例如，维护、监控、搬运、娱乐、用机器人的特保洁、保安

9、、救助等，如图1-6、图17所示。中小 学信息技术课程中使用的“学生机器人”就是一种民 用机器人O教师：通过课件展示图1-6民用服务机器人，图1-7 民用机器狗。(3)军用机器人点O军用机器人是用于军事活动的机器装置，例如，机学生：学习军器人士兵、反坦克机器人、无人潜水器等，如图1-8、用机器人的特图19所示。教师：通过课件展示图1-8军用陆地机器人，图1-9军用水中机器人。(4)特种机器人点O特种机器人是指用于非制造业的各种先进机器人，学生：学习特包括医疗机器人、水下机器人、飞行机器人、探测种机器人的特机器人、农业机器人、机器人警察等，如图1-10、 图I-Hx图1-12、图1-13所示。教

10、师：展示图1-10.图I-IK图1-12、图l-13o教师：机器人很聪明，不仅拥有人的“器官，还能 用它们处理问题。机器人处理信息的过程与人类相 似，即“获取信息T处理与判断信息T执行动作工点O拓展学习：机器人的其他分类方式学生：学习不通过学习不同分1 .按控制方式可分为操作型机器人、程控型机器人、示教再现型 机器人、数控型机器人、感觉控制型机器人、适应 控制型机器人、学习控制型机器人、智能机器人。2 .按运动形式可分为直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、球 （极）坐标型机器人、平面双关节型机器人、关节型 机器人。3 .按作业空间可分为陆地室内移动机器人、陆地室外移动机器 人、无人飞机机器人、

11、空间机器人等。4 .按功能和用途可分为医疗机器人、海洋机器人、助残机器人、清 洁机器人、管道检测机器人等。5 .按移动方式可分为轮式移动机器人、步行移动机器人、履带式 移动机器人、爬行机器人、蠕动式机器人、游动式 机器人等。四、机器人的组成教师：机器人的基本组成包含控制系统、电力单元、 传感器、驱动器、机身等，如图1-14所示。同分类标准下 的机器人种 类。学生：结合图 片，整体上学类标准，就会有 不同的分类结 果，让学生养成 严谨的思维习 惯。通过学习机器人 的组成，让学生Tj?（艮觉传感器） 习机器人的基本组。深入了解机器 人，帮助学生形 成机器人的正确豕（机身）龄次为电沌概念，为后续课-

12、ww da（电力单元）觉传后寨）9（1）控制系统教师：控制系统是机器人的大脑，是机器人的指挥 中枢，主要由微控制器、存储器、输入/输出端口等 组成。在“学生机器人”中，控制系统安装在主板上， 如图1-15所示。学生：结合图 片学习机器人 的控制系统。程学习奠定基础。教师：通过课件展示图1-15学生机器人的控制系 统。（2）电力单元教师：电力单元是机器人的能量来源，为机器人提 供动力。电力单元包括电源、调节电路以及电源的 开关，如图1-16所示。教师：通过课件展示图1-16学生机器人的电力单（3）传感器教师：传感器是机器人的感觉器官。机器人通过传 感器检测环境、获取信息，再根据外界环境作出相 应

13、的反应。常用的传感器有红外传感器（图1-17）、 灰度传感器（图1-18）和温度传感器（图1-19）等。 教师：通过课件展示图1-17红外传感器，图1-18 灰度传感器，图1/9温度传感器。（4）驱动器教师：驱动器由电机（图1-20,图1-21）、皮带、 机械手等组成。驱动器可以让机器人在控制器的命 令下完成前进、后退等基本动作。教师：通过课件展示图1-20直流电机，图1-21伺 服电机。（5）机身教师：机身（图1-22）是机器人的外形，一个完整的 机器人需要由主板、传感器（图1-23）、电机（图 1-24）、框架（图1-25）等装置组装并固定起来。 教师：通过课件展示机器人的机身。拓展学习教

14、师：不同种类的机器人，所具有的驱动器往往不 同，但它们的机械装置通常占有很大的比重。教师：“学生机器人”可以通过以下器件输出有关 信息：学生：结合图 片学习机器人 的电力单元。学生：结合图 片学习机器人 的传感器。学生：结合图 片学习机器人 的驱动器。学生：结合图 片学习机器人 的机身。学生：了解驱 动器因机器人 种类不同。及 了解“学生机通过扩展内容，补充机器人的内 容，帮助学生形 成较为完整的机蜂鸣器：机器人发出声音的装置。液晶屏：可以显示字符等信息的装置。说一说教师：观察你身边的机器人具有哪些组件？这些组 件又是如何像人类的身体器官一样发挥作用的？器人”的输出 器件。学生：说一说 身边的机器人 的组件及这些 组件是如何像 人类的身体器 官一样发挥作 用的。器人知识。通过说一说，将 本课知识学以致 用，促进学生对 机器人的理解。课堂练习教师：请学生分析以下机器人的功能，并按其类型 进行连线。学生：分析以 下机器人的功 能，并按其类 型进