第10课时 机器人的基本结构
教学内容分析
教材以科普知识的形式介绍机器人的概念、形状和主要特征。展示了几款不同外观形态的机器人，阐述了这些机器人功能上的差异，最后详细介绍了智能机器人的三大组成部分及各部分的基本功能。
这节课是本册机器人专题的第二课，让学生学习机器人的有关知识，感受机器人应用对人类生活的影响。这些知识是之后学习机器人的应用情况及应用价值的基础。
学习这节课内容，能让学生明确不同用途的机器人具有不同的功能和外观形态，初步认识机器人在人类生活中的作用，感受机器人的应用价值，从而构建机器人的相关知识体系。
教学对象分析
由于现代资讯发达，许多学生已从科幻影片、电视、网络、课外读物中了解到有关机器人的许多逸闻趣事，虽然这些见闻不足以让学生对机器人形成整体的、系统的认识，但对这节课的学习仍会有一定的帮助作用。
虽然机器人的应用领域不断拓展，但在学生的日常生活环境中应用的实例还比较鲜见，直接接触机器人的机会还比较少。通过播放《福娃机器人》《什么是机器人》《机器人组成》等视频片段，展示教材中各种机器人图片，解读教材文字内容，辅以交流、讨论等学习活动，能帮助学生大致了解机器人的概念及机器人外观形态的差异，对机器人的基本结构会有轮廓性认知。但对不同机器人的具体功能、构成机器人的各组成部分之间的相互联系、协调工作情况及更深层次的应用等，其了解到的知识还有一定的局限性，甚至会遇到一定的困难。
通过对本课的学习，能初步撩开笼罩在机器人身上的神秘面纱，调动学生探究机器人的积极性，提高学生的思维意识和探究意识，培养学生学科学、爱科学的精神，正确把握机器人技术在生活应用中的价值取向。
教学目标
1．感受神奇的机器人。
2．了解机器人的含义。
3．了解机器人的基本结构和主要特征。
4．通过各种途径观察机器人的外观形态，了解机器人的特征，打破机器人的神秘感，培养学生的学习兴趣，初步感受机器人的应用价值。
教学重点和难点
1．教学重点。
了解机器人的基本结构和主要特征。
2．教学难点。
机器人的应用情况及应用价值。
教学方法
展示法：展示各种类型机器人图片，播放《福娃机器人》视频，让学生感性地认识不同类型机器人的外观形态及其功能，了解机器人的三大基本组成及各部分的作用，初步认识机器人的功能。
讲授法：结合教材中的图例，简单介绍不同类型机器人的用途，以与人的相关器官作类比的方式，阐述机器人的基本结构及其作用，消除机器人的神秘感。
交流讨论法：同学问交流、讨论教材中各图例所呈现出的信息，说一说所见过的机器人有什么样的形态及其所具有的功能。
任务驱动法：启迪学生思维，让学生说一说当成为一名机器人设计师时，能为人们设计出一款什么样子的机器人，这种机器人具有哪些功能。设置任务，促使学生通过各种途径查机器人的相关知识，并在交流、讨论中介绍自己对机器人的看法。
自主探究法：引导学生围绕主题，自行从各种途径查机器人基本结构的相关知识。
评价法：对学生参与学习过程的态度、完成任务情况予以适当评价，鼓励学生参与交流评价和实践活动。
教学准备
1．教学环境。
计算机网络教室，
2．教学资源。
各种机器人图片，互联网环境，转播控制系统。《福娃机器人》《机器人的定义》《机器人组成》等视频片段。
教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
导入新课 (5分钟) | 1．展示课件：播放《福娃机器人》 视频。 2．提出问题：你知道刚才视频中出 现的主人公的名字吗?为什么当年会受 到人们如此的关注? 3．引导学生发表看法。 4．总结：视频中出现的主人公是福 娃机器人——欢欢和晶晶。20xx年北京 奥运会前夕，奥运福娃机器人在北京首 都国际机场等场合首次亮相，就受到人 们的极大关注。究其原因，是福娃机器 人不仅能歌善舞，会12门语言；承担机 场候机楼出港入港、行李提取、问讯、 引导等多项工作；而且还具有全方位视 觉处理判断能力，能进行双向语音信息 的交互传输；与人类相比，具有更强的 耐力，可以做到24小时连续工作。因而 引起了人们的极大关注，受到人们的普 遍欢迎。 5．揭示课题：第10课机器人的 基本结构。 | 观察视频中主人 公的各种表现。 联系观察到的画 面，思考问题。 发表自己的观点。 倾听总结。 明确学习任务。 | 以播放视频片 段为切入点，展现 了福娃机器人惹人 喜爱的外观形态和 具有一定智商和能 力的非凡才干，从 而吸引学生的注意 力，激起学生的学 习兴趣，为师生的 教与学营造良好的 氛围。通过思考并 发表对福娃机器人 的看法，过渡到这 节课的课题。 |
感受神奇 的机器人 (5分钟) | 1．展示各种机器人图片或玩具模 型，引导学生观察。 2．提出问题：在我们的日常生活 中，见过机器人吗?它们都有哪些形状， 各有什么特点? 3．引导学生回答问题，并予以适当 补充。 4．总结： (1)随着科技的不断发展，人类追 求工作效率的同时，也更加关注工作环 境是否危及人身安全，因此，以机器人 代替人们完成枯燥、危险、劳动强度大的工作将是大势所趋，其优势也日益显现。 (2)机器人的外观形态酷似人类，但也不尽然。根据机器人的功能、用途不同，其外观形态也千变万化，如教材中所描绘的，有狗、鱼、球等不同形状。 | 观察各种外观的 机器人。 明确问题并思考。 参与发表看法， 并倾听其他同学的 意见。 倾听总结。 | 通过课件展示， 让学生懂得机器人 具有各种各样的外 观形状，带着问题 回顾日常生活中所 了解的机器人，比 较各种机器人的结 构及特点，从而撩 开笼罩在机器人身 上的神秘面纱，打 破机器人的神秘感， 进而激起学生认识 机器人的兴趣。 |
认识机器人 (15分钟) | 【什么是机器人】 1．引导学生阅读教材第57～58页 的内容。 2．提出问题：什么是机器人?机器 人为什么会越来越受到人们的青睐? 3．播放《机器人的定义》视频片 段，引导学生观察、思考，说一说自己 所了解的机器人与专家介绍的机器人有 什么不同? 4．对学生的回答予以适当的补充和 评价。 5．教师总结： (1)从机器人问世至今，机器人技 术随着科学技术水平的提高而飞速发展，并向人类活动的各个领域渗透，机器人所覆盖的范围越来越广，蕴涵的内容越来越丰富，机器人的定义也得到不断充实和创新。 (2)机器人是一种具有高度灵活性 的自动化机器，它具备一些与人或其他 生物相似的智能能力，如感知能力、规 划能力、动作能力和协调能力。 (3)为了满足各种不同环境、不同 体的特殊需求，不仅机器人的形状日 趋多样，而且其功能也日臻完善，有的 简单，有的复杂，这也为机器人技术开 辟了广阔的发展空间。 【机器人的基本结构】 1．引言：尽管现在所研制、生产的 机器人形状多种多样，功能强弱不一， 但都以服务于人类为最高宗旨：能降低 人类的劳动强度，提高劳动效率；尽量 消除劳动环境中的不安全因素；最大限 度地为人类创造愉悦的工作环境。总之， | 阅读教材，理解 教材中的文字说明。 明确问题。 观看视频，思考 并回答问题。 倾听老师的补充 和评价。 倾听总结。 | 通过阅读教材， 初步了解机器人的 含义。通过观看视 频，使学生对机器 人含义的理解更加 深刻。通过让学生 思考问题和发表看 法，有利于调动学 生学习的积极性， 促进他们参与到学 习的进程中。同时 通过倾听教师总结， 使学生对机器人的 认识更加全面，其 知识结构更加完善。 |
人们要想方设法让机器人承担人类工作 中劳动强度大、危险系数高、工作效率 低的那部分工作。那么机器人又是如何 胜任并出地完成人类交给的工作呢? 它是由哪些部分组成的，其基本结构与 人类有哪些相似之处，各部分的作用是 什么呢? 2．引导学生阅读教材第58～59页 的“智能机器人的基本结构”内容。 3．播放《机器人的组成》视频。 4．引导学生交流、讨论。将机器人 结构与人体器官类比，并说一说机器人 的基本结构及各部分的作用。 5．总结。 尽管每个人的体貌特征、智力水平、 衣着情况有显著差异，但人体的基本构 成总是相同的，都有大脑、四肢、躯体 等。同样，无论是何种形状的机器人， 其功能有多大差异，但其主要构成也是 相同的，它通常包括三个部分。 (1)感觉器官：相当于人体的五官、 皮肤等，它能感知外部环境信息：如声 音、光线、温度等。 (2)控制器：相当于人体的大脑， 它是机器人的核心部分，能对各种信息 进行加工和处理。 (3)运动器官：相当于人体的四肢， 它是机器人的“执行”系统，能完成各 种动作，如行走、发声等。 | 倾听讲解，思考 问题。 带着问题阅读 教材。 观看视频。 相互交流、讨论， 发表看法。 聆听总结，加深 对机器人的基本结构 及各部分作用的认识， 完善有关机器人的 知识。 | 通过提出问题， 让学生阅读教材， 观看视频的目的性 更明确。通过学生 问的交流、讨论， 并在与人体器官的 类比中，认识机器 人的基本结构，明 白各组成部分的作 用。最后通过听取 教师的总结，对机 器人有更全面的 认识。 | |
创新实践 (13分钟) | 1．引言：随着机器人技术的不断发 展，机器人的应用领域日益广泛，它在 人们日常生活中应用的事例也必将越来 越多。假如你是机器人设计师，你能为 人们做些什么呢? 2．引导学生交流讨论，畅谈在不同 场合所见到的机器人，构思自己所期望 的机器人的形状，想一想对机器人有什 么期待。 | 倾听讲解，想象 自己成为一名出的 机器人设计师时，能 为改善人类生活做哪 些工作。 交流、讨论，说 出自己所见到或设想 中的机器人，构思自 己理想中的机器人。 | 通过交流讨论， 拓展思维。发挥想 象力，构思自己理 想中的机器人。通 过画一画、写一写、说一说(或运行仿 真软件)等活动环 节，提高学生的学 习兴趣，启迪学生 |
3．出示任务。 任务一： (1)画一画想象中机器人的形状。 (2)写一写这种机器人的功能。 (3)说一说这种机器人在人类生活 中的主要作用。 任务二： 若条件允许，可选择一款机器人仿 真软件，导入仿真软件中已搭建好的机 器人和编写好的相应程序并运行，进行 仿真体验。 4．展示学生描绘的机器人形状，引 导学生说一说这种机器人具有什么功能，畅谈这种机器人在人类的日常生活中所发挥的作用。 5．予以必要的补充并进行适当的 评价。 | 画出想象中的机 器人的形状，写出机 器人的功能，说出这 种机器人的主要作用。 运行仿真软件， 进行仿真体验。 观看同学绘制的 机器人形状，倾听同 学的发言，或了解仿 真软件的运行情况。 倾听补充及评价。 | 的创新思维，并培 养他们的语言表达 能力。‘ | |
总结 (2分钟) | 1．引导学生说一说，通过这节课的 学习，有哪些收获。 2．总结这节课的教学内容。 | 回顾并说一说这 节课有哪些收获。 倾听总结。 | 总结梳理本课 知识，完善学生的 知识结构。 |
| 小学信息技术教学总结 |
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