17. 机器人 教学设计
1教学目标
1）通过课堂教学，组织学生探究机器人技术，了解机器人的知识（认识什么是机器人，理解机器人是“机器”还是“人”）及机器人与人类生活的现状及未来。
2）动手操作机器人，发展学生的动手能力；归纳概括能力认识认识什么是机器人，理解机器人是机器还是人；培养学生搜集整理信息、运用信息资料的能力。
3）激发学生对机器人学习的兴趣。
2学情分析
1.教学内容分析
《机器人》内容处于首师大版教材第八册《科技探索》单元。
1)课标分析
《小学科学课程标准（3—6年级）》内容标准中关于情感态度价值观中关于对待科学、技术和社会的关系中明确指出：科学教学要引领学生关系日常生活中的科技新产品，新事物，关注与科学有关的社会问题；意识到科学技术会给人类与社会发展带来好处，也可能产生负面影响。
研读课标之后，我对设计“机器人”一课教学有了新的思考：本课教学不仅要组织学生了解机器人技术的发展、与我们生活的关系，还应该引领学生对智能机器人的概念有所认识、体验机器人工作过程、对未来机器人的设想，这样可以更好的达到课标的要求。
2）单元位置分析：《科技探索》单元在整套首师大版教材中看上去属于相对独立的内容，其实不然：在首师大版科学教材中几乎每课都有科学知识生活中应用的内容及相关技术的发展内容，只不过没有独立的当做一个课题提出。本单元放在首师大版科学最后一个单元，有着重要意义：是对小学科学课内容的提升，告诉学生科学知识要转化成科学技术才能在生活中发挥作用，这对于发展学生科学探究的兴趣、拓展科学课的学习有很深刻的促进作用。
3）本课教学内容分析
教学内容分为三部分：第一部分：认识机器人技术的发展，了解我国机器人技术的发展情况；第二部分：搜集材料，制作简易机器手；第三部分：阅读。
分析教材内容之后，我发现以下问题
教学内容应该增加机器人与机器的区别的相关内容、机器人与人区别的相关内容；同时应该为学生设计体验智能机器人的活动。
2.学生背景分析：
我校在3——6年级开设了机器人校本课程，三年级主要学习了“乐高零件的名称、特征以及简单结构的搭建”，四年级主要学习了“利用乐高小块积木进行简单机械结构的搭建”，五年级主要学习了“简单结构的设计与搭建”。
到了六年级，学生们对机器人的机械结构已经相对熟悉，他们在知识、结构搭建技能方面已经了一定的基础，基本情况分析如下：
知识方面：对智能机器人有了初步的了解，个别学生通过社团活动已经能够编写简单程序并设置机器人进行运动。
技能方面：学生搭建结构的能力已经很强，并具备了一定的设计结构的能力，个别学生已经能够操纵人形机器人等简单智能机器人。
兴趣方面：对复杂结构的设计与搭建、程序编写的学习和智能控制充满了渴望。
3重点难点
教学重点：使学生理解机器人到底是机器还是人？
教学难点：通过观察互动等活动总结出机器人的特征并能够进行应用、判断。
4教学过程
活动1【导入】（一）“机器人”魔术表演，聚焦话题
1.谈话：大家好，今天上课前我先给大家介绍一个人，请大家看屏幕上是谁？【出示：刘谦图片】
2.谈话：他是一名知名的魔术师！近些年刘谦经常出现在春节晚会上！他有一双神奇的手！今天我也展现一下我这双神奇的手！
3.谈话：他经常请著名节目主持人董卿来做他的搭档！那么，大家猜猜我今天会请谁来做搭档啊？
4.出示：演示机器人
5.演示：下面请大家注意我的手！看看机器人有什么变化？（将手在机器人前方由远及近靠近机器人的超声波传感器）。咦？我的手没接触它！他怎么跟着我，被我的手吸走啦？再看一遍？这是怎么回事啊？神奇不神奇啊？
教学意图：通过“机器人魔术表演”，引发学生对机器人工作过程的思考，激发学生兴趣，聚焦本课话题机器人。
活动2【活动】（二）学习新课
1.体验“超声波机器人”，初步认识了解“机器人的工作过程”
1）谈话：大家亲身体验一下机器人的魔术表演过程。
2）认识机器人的主要结构：机器人的控制器，相当于人的大脑。
3）讲述：控制器的介绍
4）演示：控制器程序运行操作
5）学生体验活动
6）提问：机器人是怎样完成动作过程的。
教学意图：通过体验机器人前进或后退的活动，学生对机器人的基本工作过程有初步的认识，理解机器人从感知到反应的过程激发学生进一步探索的兴趣。
活动3【讲授】（二）学习新课
2.认识机器人的结构及工作程序
1）提问：通过刚才的体验活动，你们认为机器人可以分成几大部分？
2）提问：同学们起立。你是怎样感知到命令并做出反应动作的，请描述一下这个过程！
3）提问：机器人的各部分相当于我们人体的哪些部分？
4）通过视频分析、理解机器人从感知到反应过程的
那么到底机器人是如何感知并反应的呢？都有哪些感知的途径和方法？并做出哪些反应的呢？我们通过几段视频来观察一下，看你都发现了什么？
【出示：追光机器人视频】
【出示：接力机器人视频】
【出示：灭火机器人视频】
【出示：人型机器人找球、踢球视频】
5）讲述：机器人从感知到做出反应动作的过程
教学意图：通过分析人的活动过程类比机器人的活动过程，认识机器人的结构和工作过程，发展学生的分析思维能力。
活动4【活动】（二）学习新课
3.探究机器人是“机器”还是“人”，认识机器人的概念
1）讨论：我们所说的“机器人” 到底是“机器”还是“人”呢？
2）出示：机器人定义，“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。
3）讲述：通过定义我们可以看出，首先机器人是机器，但它具有一些人类或生物的智能能力。我们把它称之为智能机器人！
4）总结机器人的特征
教学意图：通过研讨活动，归纳概括认识机器人的概念。
活动5【练习】（三）拓展活动：体验智能机器人活动
1.出示智能机器人：鳄鱼、人型机器人
2.介绍机器人功能
3．体验鳄鱼、人形机器人的互动活动
体验人行机器人识别颜色 体验鳄鱼机器人的凶猛
教学意图：拓展学生对智能机器人的认识，激发学生探索机器人奥秘的兴趣。
活动6【作业】（四）作业设计
了解更多的关于智能机器人的资料，制作机器人小报
课件39张PPT。魔 术搭 档认识机器人跟我一起体验魔术“前进（qj）”的体验步骤1、按液晶显示提示：如果中途按错，可以选择按“前进（qj）”的体验步骤2、按液晶显示“前进（qj）”的体验步骤3、按液晶显示“前进（qj）”的体验步骤4、按液晶显示“前进（qj）”的体验步骤5、按液晶显示“前进（qj）”的体验退出（返回上一级）——关机的操作步骤1、按液晶显示退出（返回上一级）——关机的操作步骤2、按液晶显示提示：此时按可选择执行其他
程序。退出（返回上一级）——关机的操作步骤3、连续按液晶显示退出（返回上一级）——关机的操作步骤4、按液晶显示请描述你从感知到反应的过程？对照自己（前进两步）思考？机器人是如何感知并作出反应的呢？机器人是如何感知并作出反应的呢？机器人是如何感知并作出反应的呢？机器人是如何感知并作出反应的呢？机器人用什么进行感知的？超声波传感器——机器人的眼睛 感觉距离
识别物体
识别运动机器人传感器描述机器人从感知到反应的过程？人机器机器人 科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。与机器的差别？与人的相似之处？到底什么是机器人？是机器，但它具有一些人类或生物的智能能力！——智能机器人 机器人并不神秘，在人类生活中无处不在，并给我们生活带来了极大的方便和乐趣！动作：完成一定动作的能力 机器人的基本特征：大脑：自动控制程序，可重复判断身体：具有一定的结构形态感知：感知周围的环境、事物 鳄鱼机器人 人型机器人判断下面几款是机器人吗？为什么？ 机器人如何具有自己的思想？具有感知周围事物的能力呢？魔术揭秘——机器人的智慧！前进后退右转“机器人三原则”：1、机器人不应伤害人类，且在人类受到伤害时不可袖手旁观；
2、机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外；
3、机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。
???? 机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则，阿西莫夫因此被称为“机器人学之父”。 既然机器人在我们生活中无处不在，又具有很多能累的特征，还具有规划、感知的能力，它会不会对我们人类造成威胁呢？机器人会不会引起人类的恐慌？《终结者3》马达驱动练习马达直行程序 任务要求：每组4位同学，按照顺时针排序，要求每位同学学会修改时间，控制你的机器人从黄线后出发到达指定黑线后面停止，要求准确！（时间可以精确到百分之一秒）
