智能机器人信息技术教案

一、认识机器人

[教学目标]

知识目标：了解机器人的概念、特征、分类与用途，简单了解机器人的发展历程。技能目标：熟练利用网络查找信息和处理信息。

情感目标：培养学生对机器人的兴趣，培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神。[教学重点与难点]

教学重点：机器人的概念、特征；学生的自学能力和探索精神的培养。

难点分析：机器人的概念及其特征；学生自我评价。

[案例描述]

片断1 观看视频引入教学内容

师：21世纪被信息技术专家誉为智能机器人的时代，机器人在各行各业将得到更加广泛的应用，机器人技术综合机械工程、电子工程、传感器应用、信息技术、数学、物理等多种学科，它代表着一个国家的高科技发展水平。同学们在生活中有没有接触过机器人？在影视作品中的机器人是什么样的？请同学给大家描述一下。

学生积极举手描述自己生活中、电影中见过的机器人，课堂气氛活跃，教师适时导入新课：

师：下面请同学们看一段关于智能机器人的视频。（教师播放关于机器人比赛的视频）观看过后：同学们举了这么多机器人的例子，我们从刚才的视频上也看到机器人具有类似人类的形体和较高的智能。那么，到底什么是机器人呢？是不是只有在高科技实验室、科幻电影里面具有与人类相似的形体的才叫机器人呢？

学生开始讨论，问题初步涉及到机器人的特征方面。

师：现实生活中，机器人无处不在，并在我们的生活中起着重要的作用。你是否注意过商场的自动门、街头的取款机？这就是机器人！机器人就在我们身边！那么人们是怎么定义机器人的呢？

片断2 以任务为驱动开展教学

师：请同学们自学课本内容回答以下问题

1、什么是机器人？

2、机器人有什么特征？结合机器人的特征回答为什么商场的自动门、街头的取款机也

称为机器人？

学生阅读课本内容，总结归纳知识点。几分钟后，大部分学生总结出自己的答案，开始踊跃举手。

学生1：机器人是一种具有类似某些生物器官功能、用以完成特定操作和移动任务的、可通过编程来控制的机械电子装置。

学生2：机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有某些功能的机械。

师：从同学们的回答中可以看出机器人的外表不必像人，只要在功能上能模拟生物的动作和行为，都可以称作机器人。下面请同学们总结机器人的基本特征。

学生回答自己归纳、总结的机器人特征：

1．大脑：控制机器人的程序。

2．动作：任何机器人都有一定的动作表现。

3．身体：是一种物理状态，具有一定的形态。

师：回过头来，我们看看刚才谈到的商场自动门是不是机器人（与以上特征一一比对，得出它是机器人的结论）。

师：下面请同学们思考，你们面前的电脑是不是机器人？为什么？

教师扩展知识引出机器与机器人的区别：

（机器人拥有传感器，运用了感测技术，对人类有回馈的作用，而机器则只能完全由人或程序来控制，不会因外在情况的改变而影响自己的动作。）

片断3 了解机器人的发展史，增加学生对机器人的兴趣

学生学习到这里，已经对机器人产生了兴趣，迫切想了解更多的关于机器人的知识，有些学生开始在下面低声讨论自己对机器人认识。教师在学生学习兴趣高涨时介绍机器人的历史，可增加学生对机器人、对信息技术的学习兴趣。

师：机器人的出现，使人类摆脱了繁重危险的体力劳动，标志着人类社会的进步。从1961年生产出第一台工业机器人到机器人研制开发蓬勃发展的今天，机器人主要经历了三个发展阶段……

（教师详细介绍机器人发展的三个阶段及各阶段机器人的特征，着重介绍第三代机器人---智能机器人的知识，激发学生的兴趣，为下面的学习内容打下基础。）

片断4 分组活动扩展知识

师：现在，智能机器人已广泛应用在社会的各个领域。下面请大家以小组合作的形式通过互联网查找、学习在生产、生活中应用了哪些机器人？它们的用途是什么？并填写机器人应用情况调查表

表1：机器人应用情况调查表

（2）评价要求

表2：评价表

学生在听完老师的任务和要求后分组进行学习，教师巡视学生操作，收集掌握学生学习过程的信息：

信息1：全部学生都能够按要求分组学习，合理分配各自的任务。

信息2：大部分学生能够通过网络完成学习任务，填写完学习表格。有三分之一的学生完成的较出色。

信息3：少部分学生在自我评价环节没有按教师提供的评价标准进行。

反思熟练利用网络查找信息和处理信息。

二、机器人走直线

一、教学目标

知识目标：了解机器人的编程环境，理解机器人走直线的几个命令

技能目标：会操作图形化编程的有关模块。能初步对简单的任务进行数学建模和画流程图。

情感目标：培养学生对程序编写的兴趣。

二、重点难点：

重点：机器人编程环境的操作，理解机器人走直线的方法。

难点：如何把具体任务通过抽象思维进行数学建模。

三、教学过程：

1．新课引入：

通过第一节的学习，我们对机器人有一个基本的认识，从这一节开始我们学习机器人的具体控制和操作，今天我们来教机器人走直线。

2．新课讲授

机器人使用操作规则说明

机器人这种教具价格比较贵，有些电子器件比较容易损坏和丢失，所以每次上课之前由每组组长负责领取机器人和有关器件，课后由负责人把机器人及有关器件设施及时归还，如有故障、损坏和丢失的情况及时向老师汇报。大家在使用的过程中严格按操作规范的要求进行，否则负责赔偿。

任务分析，数学建模

某港口从远洋货轮上卸下一批集装箱，码头到货仓的路径是一条直线，需要机器人把货物从码头运到货仓，你能设计一个程序对机器人进行控制吗？

我们首先学习如何把这样一个具体任务的完成过程用简单图示和语句表示出来，然后画出流程图。

请大家观察

●机器人是用

什么来走路的？

● 机器人的轮子有几

个？