聪明的机器人教学案例

《聪明的机器人》教学案例

教学目标：

1.了解科学技术的发展、机器人的结构特征与特异功能，机器人在生活和科技领域的应用；

2.透过任务驱动教学活动，使学生的空间想象力逐步发展，对机器人具有一定的认识能力；

3. 关注科技发展，展开奇特而又合理的想象，培养学生热爱科学的兴趣。就自己感兴趣的东西大胆进行想象，培养学生创造能力、想象能力、表达能力。

重点和难点：

重点：了解机器人的功能和特点及其发展。

难点：如何合理选择和使用不同的材料组合机器人。

教学准备：课件、多媒体视频

教学过程：

一、课前准备

收集有关机器人的各种知识和机器人的实例。

二、教学导入

同学们，老师有一个问题要考考大家，你知道世界上最早登上月球的是什么人吗(欣赏机器人动画和影像片断)

板书课题：聪明的机器人

三、新授

(一) 观看视频引入教学内容

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：

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开始讨论，问题初步涉及到机器人的特征方面。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

(二) 以任务为驱动开展教学

1. 请同学们自学课本内容回答：什么是机器人

我们给它取名机器人，并不是因为它像人的样子，而是因为它具有与人相似的智能水平和一定的思维能力，并且具有在人类不可接触的环境中进行工作活动的特殊功能。正因为这样，我们才惊讶机器人的聪明。

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。

强调：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。

3.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。

4.思考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）。

思考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。）

5.了解机器人的作用。

（1）引导思考：机器人到底有什么特别之处呢让我们看看这些图片（展示机器人图片，再总结归类）。

这么多种不同的机器人，科学家们为了方便研究他们，把他们总结归纳成了两类：即工业机器人和特种机器人。（实物图片展示）

（2）所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。

（3）而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人。包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人等。在

特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。机器人的类型不同，它的作用也就不同。

（三）了解机器人的发展史，增加学生对机器人的研究。

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。

概述：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。

第一代机器人是简单的示教再现型机器人，这类机器人需要使用者事先教给它们动作顺序和运动路径，再不断地重复这些动作。目前在汽车工业和电子工业自动线上大量使用的就是这类机器人。它们基本上没有感觉也不会思考。

第二代机器人是低级智能机器人，或称感觉机器人。和第一代机器人相比，低级智能机器人具有一定的感觉系统，能获取外界环境和操作对象的简单信息，可对外界环境的变化做出简单的判断并相应调整自己的动作，以减少工作出错、产品报废。因此这类机器人又被称为自适应机器人。20世纪90年代以来，在生产企业中这类机器人的台数正逐

年增加。

第三代机器人是高级智能机器人。它不但有第二代机器人的感觉功能和简单的自适应能力，而且能充分识别工作对象和工作环境，并能根据人给的指令和它自身的判断结果自动确定与之相适应的动作。这类机器人目前尚处于实验室研究探索阶段。

（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。）

（四）分组活动，扩展知识。

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

小组分工，确定活动的探索主题，构建问题框架。

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。