6下第九课 认识机器人 点评
杨老师对本课的教材分析非常到位,这是一课从概念到实体机器人过渡的科普教学,同时也是对实体机器人的感知认识。本课采用拟人手法帮助学生理解机器人各部分的功能和作用。
老师对学情分析也非到位,其实同学从网络、电视上多多少少对机器人的结构都有所了解,对近距离地接触机器人充满期待和好奇,这些期待和好奇对教学是把双刃剑,教师组织教学难度很大。
本课教学设计目标恰当,重难点把握准确,符合教材编写意图。
本节教学引入环节设计十分新颖,首先通过人拿起笔的过程,说明眼睛、大脑和手是如何协调工作的。其实只要我们肯动脑筋,还可以找到很多这样的例子。这一环节的亮点是环节小节:眼睛采集环境信息,大脑接收到这些信息,经思维处理后再发出指令,手执行指令完成拿笔的动作。看起来拿起笔的动作简单,但它包括了信息的采集、加工、处理、执行过程,正是我们信息技术的教学重点。接下来教学设计中的启发讨论:人还有哪些感觉器官和动作器官,也非常必要。因为机器人也需要有这些类人器官,只有这样通过拟人教学手法,才能帮助学生理解机器人的工作原理和各部件的作用。
在认识机器人的“大脑”环节,同样是以人脑来类比的,人脑是人的指挥中心,同样机器人的“大脑”控制器也是机器人的指挥中心。所有的信息的获取、加工、处理和执行都是靠机器人控制器来完成的。
杨老师在教学反思上提到图9-2教育机器人工作原理有些过余专业,确实有些如此。教材主要是类比学生用计算机和教育机器人,去认识机器人系统。教学时可以这样处理,中央控制单元是机器人的核心,输入端口和按键(按键相当于触碰传感器)是机器人接收信息的来源,显示设备是我们与机器人交流的窗口,输出端是执行机器人指令的通道。而机器人接收到什么样的信息,该做出怎样的处理,则是由人编写程序来完成的,所以每一台机器人都有一个通讯接口,以便输入程序。
在认识机器人的各部件和传感器的环节,杨老师的教学设计比较粗略,可而是想把更多的时间分配到探究活动中。
教材通过人的行走和奔跑引入了机器人马达的作用。它相当于人的手和脚。而人的手和脚有感觉,类比人,机器人要能有感觉则需要各种各样专门的传感器,从而介绍机器人的常见传感器。在传感器中使用得比较多的,也是学生活动比较有趣的是光电传感器,因此教学着重介绍了机器人的“眼睛”——红处传感器。然后粗略介绍了声音传感器和机器人的能源。
在探究活动教学环节,杨老师的设计是让学生近距离地接触教育机器人,有条件的学校可以这样处理也很好,满足了学生的好奇心和求之欲。条件不够的学生,可考虑在网上找一些学生机器人活动短片介绍。
全课总线部分,可落实在机器人工作原理图,说明马达或灯是机器人的执行器,传感器是机器人的输入器。
另外,杨老师本课的PPT非常有助于教学,希望老师合理采用。
四川省教育科学研究所小学六年级下册信息技术教材
《认识机器人》教学反思
这节课主要是在了解机器人的基础上,认识机器人的各部件及其功能。这是学生第一次接触实体机器人。对于部件的结构和原理一概不知,特别是涉及到深奥的机械、电子、自动化、程序控制、仿生学等学科领域知识更是闻所未闻。这些知识要让小学六年级的孩子掌握太难了。可是要认识机器人,又必须去学习。教材采用了拟人的方法浅显易懂介绍了各部件的功能。好家伙!那我也用同学来表演一下人的眼睛、大脑、手是怎么协调配合完成拿起笔这个任务。要求学生边表演边介绍。老师也可以协助、提示学生介绍完成任务的过程。这个引入主要是为后面认识机器人的传感器、中央控制器、动作执行部件做准备。
本课是学生首次接触机器人。传说中的机器人、电视书本中的机器人就要来到学生面前了。好奇、新鲜是少不了的。课堂上要避免学生过分兴奋。首先要将学生组织好,将学生情绪稳定下来,才观察、接触实物。观察之前要通过放大的图片讲清楚重点观察哪个部位?观察的注意事项?看了图片也可以对该部件有一定的熟悉,接触到实物时不会过分兴奋。
认识机器人各部件的功能是本节课的重点。但在介绍功能时又或多或少地涉及到一些电子、自动化、仿生学等专业知识。其实这点对小学生来说也是难点。讲不讲?怎么讲?我一直很纠结。如果不讲红外传感器的原理。那么它是怎么工作的?为什么不要遮挡正前方?这些问题又怎么会明白呢?如果要讲那这节课的容量就又太大了。这节课又可能完成不了任务。最后我采用了学生自学探究活动材料《机器人秘技(一)》来完成这个任务。通过PPT上带刺示意图、拟人旁白、注释等方法简单介绍部件的工作原理。不求弄懂,只求有个认识就够了。
因为学生要接触机器人及其部件。整个教材是没有交待接触和使用机器人部件的要求和注意事项。我认为还有必要让学生了解,所以我也是在探究活动中解决了这些内容。只让学生作一点了解不能过多。比如普通电池不能充电,普通电池与充电电池的单节额定电压,电池要分清极性,电池不能短路等。
我还在学生自主探究活动中增加了一点简单原理的介绍。目的是让学有余力的同学去多了解一点。如微音器、马达、红外传感器的工作原理,同时简单介绍发射管和接收管。一般情况,黑色的二板管是红外接收管,无色透明的是红外发射管。老师在讲这些内容时一定要把握度和量,做到言简意赅简短明了。
关于教材第60页中(图9-2)教育机器人工作原理。我认为这个原理图太专业化,小学生会看得稀里糊涂。因此,我将它变成了在黑板上的板书:文字加图片,且简化掉了“按键”、“显示设备”等部件。只出现最小化系统的工作原理图:红外传感器→中央控制器→马达。通过实战我发现板书中既有文字又有图片还显得有点乱。我想只用图片加箭头或只用文字加箭头的形式是否会更简洁清楚一些。
我还给学生布置了课后实践的作业。探究的内容是通过查看实物、上网等方式认识各种各样的普通电池与充电电池。下节课向大家汇报研究成果。这是非常有好处的,既可以拓展课堂、拓展知识、增加实践内容,更可以提高学生学习机器人的兴趣。在这里我更希望学生通过实物去了认识电池外型、额定电压、可否充电、名称全称、使用注意事项等。试想网上种菜与农田里种菜能一样吗?
不妥处请同行与专家指出!
四川省教育科学研究所小学六年级下册信息技术教材
《认识机器人》教学设计
教材分析:
本课是“四川省义务教育课程改革实验教科书《信息技术》”六年级下册第九课。该课是在第八课《了解机器人》的基础上进一步探究机器人的构造。是一篇从概念向实体机器人过渡的教材。教材采用拟人的手法介绍机器人的各部分的功能。这种方式将深奥的机械、电子、自动化、程序控制、仿生等学科领域的专业知识与技术进行了浅显易懂地描述。这种方式学生很容易理解和接受。对于机器人的构造和原理既有整体介绍,又有各部件的具体交代。在介绍机器人各部件时要多用实物展示,介绍整体结构时用系统结构框图将会更好地理解各部分之间的关系及整个系统的工作原理。
学情分析:
同学们已经基本了解机器人的概念与功能,也知道机器人的一些基本特征。但对实体机器人是陌生的,对机器人的结构及各部件的功能、工作原理是陌生的,对各部件的电子器件是陌生的,对电子器件的工作原理是陌生的,对使用这些部件的注意事项是陌生的。不过同学们通过前面的学习对搭建机器人,特别是编程指挥、控制机器人有浓厚的兴趣。而且这节课将亲自体验、近距离接触机器人。简直爽呆了,心想一定要把瘾过足!!
学生有这么高的热情和兴趣,是好事也不是好事!为啥!学生拿到这些实体的机器人部件,只顾尽情兴奋和高兴了,往往容易忽略观察的主题。最后只能跑马观花,啥都看了,最后啥印象都没有。
一.教学目标:
知识与能力:①了解机器人控制器与传感器、执行机构协同工作流程;
②认识机器人各部分的功能和简单原理;
③了解使用机器人设备的要求和注意事项;
过程与方法:①采用拟人的方法认识机器人的结构和功能;
②通过讲解原理和功能,近距离接触实物的方法认识机器人各部件;
情感、态度与价值观:
①培养学生设计、搭建、编程控制机器人的兴趣;
②树立学生认真负责、严谨细致的科学态度;
③增强学生热爱科学、学习科学的意识;
二.教学重难点:
教学重点:机器人各部件的功能。
教学难点:机器人整体协同工作及各部件的简单原理。
三.教学准备:
①演示课件;②机器人中央控制器、红外传感器、蜂鸣器、支撑连接部件、马达、手机、电池(普通的、充电的)等实物;③电子教室软件,能广播屏幕;④学生自学拓展资料《认识机器人秘技(一)》。
四、教学过程
教学
环节
知识点及
教学意图
教师活动
学生活动
媒体运用
表演导入
用学生的表演引入课题
①我们知道机器人和人一样也有能够感知的“手”“眼”,有会思维的“大脑”,有会行动的“脚”“嘴”等器官。
②我知道你们班的同学很有表演的天赋。哪位同学来演一演用手拿起笔的过程,并说明人的眼睛、大脑、手三种器官是怎样协调工作的?可以边表演边介绍,也可老师帮助介绍。
③小结,眼睛采集环境信息,大脑接收到这些信息,经思维处理后再发出指令,手执行指令完成拿笔的动作。
④人还有哪些感觉器官?
⑤人还有哪些运动、动作器官?
⑥手、嘴、眼等既是感觉器官,也是运动器官。
⑦机器人也有这样的“器官”,我们今天就来认识这些器官。
板书课题:认识机器人
①学生听,并思考
②学生边表演边介绍
③学生答:机器人
④学生答:嘴、眼、耳、鼻、手、皮肤等
⑤学生答:脚、嘴、手、躯干等
投影出示眼睛、大脑、手协调工作过程
“大脑”
认识机器人的中央控制器
①人的大脑是指挥中心、思维的发源地,所有感知到的信息都会传到这里来处理,所有动作都是它发出的指令来控制。机器人也有一个这样的“指挥中心”,称为中央控制器。负责处理接收的信息、经思维加工后发出执行命令。
②机器人的“大脑”就是一台电脑,是一台微型计算机。
①学生观察中央控制器图片
②学生观察主板
板书:中央控制器
课件展示中央控制器
课件出示电脑主板
“手”“脚”
认识机器人的执行器
①人的手能做事、脚能行走。机器人的“躯干”、“手”都是由连接和支撑的部件组成。
②马达是驱动机器人完成动作的重要部件。电能越大,动力越大。
①学生看人形机器人
②学生观看马达
课件出示有手、脚的机器人
课件展示马达
“眼睛”
认识传感顺之一“红外传感器”
①人的眼睛是用来识别物体、分辨颜色的。机器人也有这样的器官,它叫红外传感器。它负责识别前方有没有障碍物。
①学生观看红外传感器
课件展示红外传感器
能“听”
会“说”
微音器、蜂鸣器
①人的耳朵是用来听声音的。机器人也有听声音的部件叫微音器,又叫麦克或话筒。
②机器人的“嘴”是一个会发出声音的蜂鸣器、扬声器、喇叭。它可以唱歌、表达思想、情感。
①学生观看微音器外观、电路板
②学生观看老师演示
③学生蜂鸣器图片
④学生看微音器、扬声器、喇叭、麦克等实物
课件出示微音器、电路板
课件出示相关图片
能源
电池
①机器人的能源主要是电能或光能。教育机器人的能源主要是普通电池和充电电池。
①学生观看实物
②观看不同类型电池、不同充电器
探究活动一
了解机器人部件的工作原理和使用注意事项
①请同学打开老师发给你的资源包中的《机器人秘技(一)》,认真学习,遇到问题可以举手问老师,也可以同桌同学之间小声商量。学习结束要向全班同学汇报。
②汇报又知道了机器人部件的那些知识?
①学生自学资源包中《机器人秘技(一)》,老师巡视并解答学生问题
②学生汇报
探究活动
二
认识机器人部件实物
①各组分别传递观察机器人的中央控制器、红外传感器、马达、微音器、蜂鸣器、电池等。
②注意轻拿轻放。
③注意重点观察部位。
④你对那个部件感兴趣?通过观察和接触后你又知道了哪些部件的功能?还有什么疑问?
学生观察,接触中央控制器、红外传感器、马达、微音器、蜂鸣器、电池等实物
同学汇报感兴趣的机器人部件功能
课件出示放大图片
全课总结
概括机器人部件之间协同工作
①教师总结:中央控制器是机器人的核心,负责处理信息和发送指令。但它是根据下载到中央控制器的指令来工作的。
②教师总结时,手指黑板上的系统框图加以说明。
学生观看黑板的板书
黑板上出示最小化的机器人系统框图
课后作业
探究实践
通过查看实物、上网等方式了解各种各样的普通电池与充电电池。下节课可以带实物、图片、PPT来向大家汇报。
温馨提示:表格中,教师活动、学生活动、媒体运用三者之间的水平方向是同一个环节的彼此相互对应的,不可错位。
五、板书设计
认识机器人
课件13张PPT。认识机器人避障机器人视频演示眼、大脑、手协调工作过程:
①眼睛把笔的位置信息,传给大脑
②大脑接收到位置信息后,经过思维处理再发出在什么地方去拿笔的指令
③手执行拿笔的指令,完成动作 中央控制器机器人的手、脚人形机器人马达红外传感器微音器蜂鸣器、喇叭手机上的微音器电池中央控制器马达蜂鸣器电池红外
传感器下载程序
通讯口机器人的工作原理