《初识机器人》
一、教材分析
本节课是西安交通大学出版社小学信息技术六年级上册第一课时的内容,从本课开始将带领学生走进机器人世界,由于受到条件限制,课本中以虚拟机器人来开展教学,学生缺乏机器人的真实体验。中小学信息技术指导纲要指出,信息技术课程目标之一是为培养发展学生积极学习和探究信息技术的兴趣。因此,本课牢牢地抓住了一个趣字,为学生提供了真实机器人,体验机器人“采集信息——处理信息——控制动作”的基本过程,学生对机器人有了更为深刻的认识。
二、学生分析:
本课的学习对象是六年级学生。从知识储备来看,学生不了解机器人也没有接触过,但是学习了Scratch图形化编程软件,有一定的编程基础。从年龄特点看,学生对机器人项目兴趣很浓,对于机器人这类知识充满了非常高的学习热情。从思维结构看,六年级学生具备了一定的探究能力和合作意识,在教师的引导下,有能力利用给定的学习材料自主探究学习,完成一些简单的任务。此外,学生有着强烈的创作欲望,富有想象力,可以引导他们个性化地设计。
三、教学目标
1、知道什么是机器人,对机器人形成初步直观印象;
2、了解机器人的组成部分,能识别机器人的基本构造;
3、通过小组协作探究,能够将编写好的程序上传到实物机器人,成功运行机器人,部分同学能够对程序做出个性化的修改;
4、在机器人的学习过程中,产生并保持学习机器人的兴趣,提升合作意识和乐于分享的精神。
四、教学重难点
重点:了解机器人的组成及功能;
难点:能够成功将程序下载到机器人,运行机器人。
五、教学资源
1.智慧教室、希沃授课助手、图形化编程软件mBlock
2.课件、机器人、编程软件、视频、奖励卡片
3.学案PPT、学习单
六、教学设计
(一)视频激趣,引出新课(3min)
播放机器人视频。
师:同学们,这个视频中有很多形态各异、功能不同的机器人,你最喜欢哪种机器人?
同学们举手发言。
师:随着科技的不断发展,机器人离我们的生活越来越近了,它能帮助我们做事情,是我们的好帮手。所以我们从小就要学习机器人。
师:今天,刘老师带大家一起走进机器人的世界,展示课题《走进机器人的世界》。
设计意图:从学生感兴趣的话题入手,带学生走进机器人的课堂。
(二)观察组成,明晰结构
1、了解机器人(12min)
师:你了解机器人吗,到底什么是机器人呢?
同学们思考讨论。
师:一般来说,机器人是一种自动化的机器。机器人必须是和我们人类长得一样吗?
同学们思考讨论。
机器人具备一些与人或者生物相似的智能能力。
那么,这种智能能力是什么?大家想想人类有那些智能能力?
学生回答:思考、走路、说话、眨眼……
师:同学们说的都很好,人类的智能能力太多了,比如:感知能力、思维能力、行动能力。那么,机器人也具备这些能力。
首先是感知部分,就像我们人类的耳朵听、眼睛看等感觉器官,能够感知到外界环境,对于机器人一般由传感器组成;
接着是控制部分,相当于人类的大脑会思考,一般是微电脑;
最后是机械部分,相当于人身体的躯干、灵活的四肢等支撑和做动作的部分。一般由执行部件、支撑部件组成。
今天,刘老师也给大家带来了一个机器人,三人一个小组,观察讨论机器人。
师:试着从机器人的组成部分来说一说。
学生发言。感知部分:超声波传感器、巡线传感器;控制部分:微电脑;执行部分:电机(轮子)、结构件
师:补充:像眼睛的是超声波传感器是用来测距离、底下的还有一个巡线传感器可以沿着黑线前行。
学生拿出学习单,完成练习。
附:学习单内容如下
请根据前面学习的内容,试着填写下面的表格。
人 用到的器官 机器人 用到的部件
感知 眼睛、鼻子、耳朵等 感知部分 传感器
思维 大脑 控制部分 微电脑
行动 躯干、手、脚 机械部分 电机(轮子)、 板载LED灯、 蜂鸣器
设计意图::通过实物观察迅速认识到机器人的组成部分,体验机器人的两种模式,激发学习热情开拓视野。完成本堂课目标:学习机器人的组成和功能。
(三)任务驱动 探究程序(15min)
师:同学们,看似简单的机器人,却又如此强大好玩的功能,那么它的这些功能是如何实现的?其实呀,就是对机器人进行编程,从而实现各种各样的功能。现在,你想不想来一起学习如何编写程序从而控制机器人呢?
同学热烈回应,学习兴致高。
这里,刘老师给大家推荐一个编程软件mblock,在桌面上有一只小熊猫的图标,它不仅像scratch一样的简单易用,而且还能控制机器人实现不同功能。
演示如何连接,上传程序。
发送微课,学生小组合作完成连接串口——编程——上传程序
师巡视提供帮助。
学生进行展示,交流分享。(学生走出座位欣赏交流)
选不同小组的作品展示与评价,请生点评。
设计意图:带领学生体验自然语言与编程语言之间的区别与联系,在此基础上经历编写程序、上传程序的步骤;让学生在实践中体验机器人项目的乐趣,从而激发更多创意,并且尝试自主编程下载程序,相互交流展示小组作品。
(四)发散思维 改进作品(7min)
小组讨论,说一说哪方面可以进行优化。比如:调整参数的方法让机器人更快,创编简单任务例如添加声音、亮灯等。
学生尝试修改程序,改进作品。小组介绍自己改进方案,演示实现的效果,其他小组评价。
(五)课堂小结 思维延伸(3min)
机器人为我们的生活带来了哪些变化?
机器人项目与生活息息相关,只要你善于发现问题、学会分析问题,试着用学过的知识去解决问题,一定能用你们的智慧和创意让生活更加智能。
很高兴与同学们一起度过这快乐的一节课,我们下次再见。
设计意图:通过交流分享,学生主动反思机器人项目活动中需要合作意识与创新实践能力。通过教师小结,进一步激发学生创作热情,鼓励学生将智能走向生活,用创意改变生活。
七、板书设计
初识机器人
感知、思维、行动
连接——编写程序——上传程序