第一单元第一课《初识机器人》教案【滇人版 】《信息技术》六年级上册

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第1课《第一课 初识机器人》教学设计
课题 第一课 初识机器人 单元 第1单元 学科 信息科技 年级 六年级
核心素养目标 信息意识：关注机器人技术动态，获取并筛选有价值信息，了解机器人的典型应用和分类。计算思维：理解机器人通过算法和逻辑解决问题，了解机器人的发展历史和现状。数字化学习与创新：观察身边各式各样的机器人，利用数字资源学习机器人知识，创新设计功能。信息社会责任：遵守机器人使用中的伦理法律，思考社会影响，理解未来机器人将给我们带来的改变。
教学重点 1、机器人分类与功能：掌握不同机器人类型及其应用场景。2、发展历史：了解机器人从萌芽到现代的发展脉络。
教学难点 1、技术原理理解：理解机器人如何通过传感器和算法实现功能。2、伦理法律思考：探讨机器人应用中的伦理和法律问题。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第1课 《活动三 初识机器人》板书课题。1、视频2、人类历史发展的过程中有过许多的梦想，正因为有了这些梦想，才让我们拥有现在便捷、美好的生活！而创造机器人来帮助我们，是人们自古就有的一个梦想！3、大家觉得这个梦想最初是源于人类怎样的需求呢？ 1、认真倾听老师讲解什么是机器人2、讨论梦想最初是源于人类怎样的需求呢？ 1、培养学生的观察能力和科学思维，激发对航天知识的兴趣。2、促进学生交流合作，提高表达能力，增强团队协作意识。
讲授新课 我们身边的机器人图1-2科幻片中的机器人 2．现实生活中的机器人说一说说说看，你还见过哪些机器人。1、教育机器人：乐高Mindstorms、优必选Jimu2、医疗手术机器人：达芬奇手术系统、Mazor X3、无人机：大疆精灵、Mavic4、社交机器人：Jibo、Pepper5、搜救机器人：包青天、Quince6、个人助理机器人：Amazon Echo、Google Home二、机器人的分类机器人形态各异，根据用途的不同，可以将机器人分为家用机器人、工业机器人、农业机器人、军用机器人及其他机器人等1．家用机器人家用机器人的主要用途就是帮助人们完成家庭中的各项服务工作。 擦窗机器人：它能牢牢地吸附在玻璃上，通过自动探测窗户的边角距离规划擦窗路径，并用机身底部的抹布擦掉玻璃上的污渍。体感平衡车：仅仅依靠人体重心的改变就可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。 烹饪机器人：它能掌握烹饪工艺的“十八般武艺”，为我们做出美味可口的饭菜。 娱乐机器人：它能像我们人一样跳舞和做出各种动作，会说多门语言，可以和人亲切地互动。2.工业机器人 机器人最先是被应用于工业领域的，它们接替人类完成了大多数劳动强度大、简单重复、安全风险高、作业环境差的工作。搬运机器人：世界上已经在使用的搬运机器人超过了10万台，被广泛应用于码垛搬运、集装箱搬运等。部分发达国家的搬运工作几乎都交给搬运机器人来完成。食品包装机器人：机器人通过身上的众多传感器，准确地“看”到要包装的食品，再用机械臂准确地将它们放到指定的位置按要求进行包装。喷涂机器人：可以代替人类完成有毒有害的喷涂工作，因喷涂机器人的手臂有较大的运动空间，它还能方便地喷涂人们难以完成的区域。 3.农业机器人 农业机器人已经成为农民朋友的好帮手，它们除了可以从事种植、收割农作物和喷洒农药等田地作业外，还可以在畜牧养殖业中发挥重要的作用。摘草莓机器人：它可以轻而易举地将成熟草莓识别出来并摘下，每摘一颗果实用时仅5秒，虽然比熟练工人采摘的3秒略慢，但机器人从不会疲惫，可以连续稳定工作很长时间，这样就比人类的效率高得多！放牧机器人：它的内部安装了各种热量和视觉传感器，能够随时监测牛羊的健康状况和草场品质变化，以帮助牛羊选择更合适的草场。植保机器人：它们身上装有多个传感器，能够自动对农作物进行喷药，并且根据植物的长势确定喷药量。4．军事机器人军事机器人主要应用在军事上代替或辅助军队进行侦察、作战等工作，它们具有全方位、全天候的作战能力，有超强的战场生存能力，最重要的是绝对服从指挥！5．其他机器人：其他机器人包括手术机器人、餐饮机器人、水下机器人和航天机器人等，它们在特殊的行业和环境中帮助人类。三、机器人的发展史1．机器人技术的萌芽2．机器人技术的发展1959年，第一台工业机器人由美国人约瑟夫·恩格尔伯格和乔治·德沃尔联手制造出来。现在的机器人普遍都具有了多种感知功能，不但能够完成复杂的动作，还具备初级的学习、思考、判断和自主解决问题的能力。说一说你想拥有一个机器人吗？你希望它为你做些什么呢 我想拥有一个机器人！我希望它能帮我做这些事：（1）帮忙做家务：打扫房间、洗碗、整理衣物。（2）协助学习：帮我查找资料、解答问题、辅导功课。（3）提醒日程：提醒我重要事项、会议和活动。（4）陪伴聊天：和我交流，提供情感支持。综合实践你想象的机器人是什么样子的呢？它都具有哪些功能？用画笔把它画出来吧！答：多功能助手，智能家居，情感交流。知识链接选择题1、以下哪款机器人属于教育机器人？（ B ）达芬奇手术系统 B. 乐高Mindstorms C. 大疆精灵 D. Amazon Echo2、工业机器人最早被应用于以下哪个领域？（ C ）家庭服务 B. 军事作战 C. 工业生产 D. 农业种植3、以下哪项功能不属于家用机器人的范畴？（ C ）擦窗 B. 娱乐互动 C. 军事侦察 D. 烹饪4、农业机器人中，摘草莓机器人的优势在于（ B ）A. 摘草莓速度比人类快 B. 可以连续稳定工作，效率高C. 可以监测牛羊健康 D. 可以喷洒农药5、第一台工业机器人是由谁制造出来的？( A )A. 约瑟夫·恩格尔伯格和乔治·德沃尔 B. 特斯拉团队C. 乐高公司 D. 亚马逊团队判断题1、“机器人只能在工业领域使用，不能用于家庭服务。”（ X ） 操作题1、请根据你的想象，设计一个多功能机器人，并用文字描述它的外观和功能。答：外观：我的机器人外形像一个小型的宇航员，身高约1.5米，全身银白色，头部有显示屏，可以显示表情和信息。功能：（1）家务助手：可以自动打扫房间、洗碗、整理衣物。（2）学习辅导：帮助查找资料、解答问题、辅导功课。（3）日程提醒：提醒重要事项、会议和活动。（4）情感交流：通过语音和表情与人互动，提供情感支持。相关知识点拓展1. 机器人的人工智能技术简介：现代机器人大多集成了人工智能（AI）技术，使其能够自主学习、感知环境并做出决策。AI技术包括机器学习、深度学习、自然语言处理等。应用举例：智能家居机器人：通过机器学习算法，机器人可以学习用户的习惯和偏好，自动调整家居设备，如温度、灯光等。医疗机器人：利用深度学习技术，手术机器人可以更精准地识别病变组织，辅助医生进行手术。社交机器人：通过自然语言处理技术，机器人能够理解人类语言并与人进行流畅的对话，提供情感支持。机器人的传感器技术简介：传感器是机器人的“感官”，帮助机器人感知外部环境。常见的传感器包括视觉传感器（摄像头）、触觉传感器、听觉传感器、温度传感器等。应用举例：农业机器人：通过视觉传感器识别农作物的生长状态和病虫害情况，自动调整喷药量。工业机器人：利用触觉传感器检测物体的硬度和位置，确保精确抓取和操作。配备声呐传感器，用于探测水下地形和障碍物。机器人的伦理和法律问题简介：随着机器人技术的快速发展，其在伦理和法律方面也引发了诸多讨论。例如，机器人在医疗、军事和家庭中的使用需要考虑隐私、安全和责任等问题。应用举例：医疗机器人：需要确保患者的隐私和数据安全，同时明确机器人在手术中的责任归属。军事机器人：如何确保机器人遵守战争法规，避免误伤平民是一个重要问题。家庭机器人：需要考虑机器人对儿童和老人的影响，以及如何防止机器人被恶意利用。 小组讨论：学生分组讨论智能家居机器人、医疗机器人和社交机器人如何利用人工智能技术解决实际问题。将学生分成小组，每组讨论并列举出他们所知道的家用机器人，并尝试根据功能进行分类。学生分组讨论工业机器人的类型、功能和优势，每组选取一种工业机器人（如搬运、包装、喷涂）进行研究，并制作海报或PPT汇报其工作原理和应用场景。学生分组讨论农业机器人的功能和优势，选取摘草莓机器人、放牧机器人或植保机器人进行研究，绘制其工作原理图并模拟其应用场景。学生分组讨论军事机器人和其他特种机器人的功能和应用场景。每组选择一个主题（如军事侦察机器人、手术机器人、水下机器人等），通过查阅资料、绘制示意图和编写简短的使用说明，展示其工作原理和独特优势学生分组讨论机器人技术的发展历程，重点研究1959年第一台工业机器人的诞生及其意义。每组设计一款未来机器人的外观和功能，绘制草图并撰写功能说明。学生通过选择题和判断题来测试对机器人分类和历史的了解，然后通过操作题来发挥想象力，设计一个多功能机器人并描述其外观和功能。学生通过案例分析和小组讨论，研究机器人的人工智能技术、传感器技术和伦理法律问题。例如，分析智能家居机器人如何利用AI学习用户习惯，探讨农业机器人如何通过传感器优化作业，以及讨论医疗机器人在隐私保护和责任归属上的伦理问题。最后，学生需提出相应的改进建议和解决方案。 通过讨论和案例分析，帮助学生理解人工智能技术在机器人中的具体应用通过创意设计和功能说明，激发学生的创新思维，鼓励他们提出新的想法。通过小组讨论、模拟操作、技术探究和问题讨论等活动，帮助学生深入理解工业机器人的功能和技术原理，锻炼学生的动手能力、合作能力和创新思维，同时引导学生思考工业机器人对社会的积极影响和潜在挑战，培养批判性思维和社会责任感。通过分组讨论、原理图绘制、角色扮演和模型搭建等活动，帮助学生直观理解农业机器人的功能和优势，培养学生的合作能力和动手能力。通过分组讨论和成果展示，帮助学生了解军事机器人和其他特种机器人的多样化功能和重要性，培养学生的自主学习能力和信息整合能力。通过讨论机器人技术的发展历程，帮助学生理解其历史意义和进步。设计未来机器人并展示，激发学生的创造力和想象力，同时锻炼他们的动手能力和表达能力。通过选择题和判断题，检验学生对机器人基础知识的掌握情况，通过操作题，培养学生的创新思维和综合应用能力，同时提高学生对机器人技术的兴趣。通过实际案例和讨论，帮助学生深入理解机器人技术的应用和潜在问题，培养他们的技术思维和伦理意识，同时提高分析和解决问题的能力。
课堂小结 初识机器人1.进行新知引入2.我们身边的机器人3.机器人的分类4.机器人的发展史5.完成课堂练习6.进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 请简述家用机器人在老年人生活中的主要作用 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
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