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1、苏科版六年级全一册信息技术全册教学设计第1课 认识机器人一、教材分析本课是“机器人基础”模块的起始课。本课在结构上统领整个机器人模块的教学内容，在内容安排上具有综合性的特点。本课教学内容以建立学生对机器人的初步印象为主，帮助没有接触过机器人的学生，形成一定的认知。教材突出机器人的定义、历史发展、分类、组成这四个方面，并借助实物、图片等工具为学生提供感性知识。二、学情分析在学生对机器人没有任何概念的情况下，教师要做个有心人，从教材出发，在领会教材精神的基础上发挥主观能动性，从适应学生认知的角度来组织教学材料。例如找寻一定的视频资料，播放给学生看，或者从网上收集相应的素材，让学生进行归纳总结，帮助
2、学生梳理知识。条件有限的学校，可以结合配套光盘里提供的素材，由教师集中演示，给予学生更丰富的感性认识。在本课教学中，可以采取教师演示与学生自主尝试相结合的方法进行教学。在设备有限的情况下，可以组织学生分小组讨论，进行相应的学习活动，弥补资源的不足。三、教学目标与要求 1. 能够初步了解机器人的概念，可以找出生活中的机器人，并能够描绘出生活中机器人的作用。2. 通过了解机器人的历史和分类，掌握机器人的发展方向。3. 培养学生对于新科技的学习兴趣，激发学生的求知欲。四、教学重点与难点1. 重点：机器人在生活中的运用实例。2. 难点：机器人的工作原理。五、教学方法与手段演示教学法、探究学习法。六、课
3、时安排安排1课时。七、教学准备多媒体网络教室、教学控制软件、教学课件。八、教学过程（一）展示与引入教师：同学们，你们看过变形金刚吗？（播放变形金刚片段。）学生观看。教师：这些能变形的金刚就是以生活中的机器人为原型的，别以为机器人离我们很遥远，其实就在我们中间哦！（出示银行的机器人客服图片）今天让我们一起走进机器人的世界。（板书：认识机器人。）【设计意图】用电影视频导入，从学生已有经验入手，帮助学生消除陌生感。鼓励学生从生活出发，激发求知欲。（二）新授一：初识机器人教师：一说到机器人，每个人头脑中可能都会出现一个机器人的形象，你觉得机器人应该是什么样的？可能有哪些特征？学生：交流、讨论。教师：机
4、器人是一种具有高度灵活性的自动化机器，具备一些与人或者其他生活相似的能力，如感知能力、动作能力、规划能力等。机器人有三个基本特征（PPT出示）：大脑自动控制的程序。身体一定的结构形态。动作有能力完成一定的动作。这里的两张图片，请同学们来判断一下他们是机器人吗？（PPT出示绘图机器人、足球机器人的图片。）学生观察图片，对照机器人的特征进行思考。教师：机器人一定是人的外形吗？学生思考回答。教师：机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，并不是只有人型的才算作机器人。联合国标准化组织给机器人的定义是：一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改
5、变和可编程动作的专门系统。这是1999年索尼公司开发的“爱宝”机器狗，“爱宝”可以理解大约180个声音指令，完成取东西、拍照等动作，甚至在电量即将耗尽之时，它还会自己去找充电器。“爱宝”的面部配备发光屏幕，可以通过灯光组合来表达自己的情绪。更重要的是，工程师还能根据自己的需要对“爱宝”进行编程，让它完成像足球比赛这样的特殊工作。2000年，本田公司启动的“阿西莫”机器人项目，致力于开发出服务于人类日常生活的“类人”机器人。这是“阿西莫”机器人服务员送茶的图片，那是“阿西莫”机器人正在进行体操表演。（PPT出示图片）【设计意图】先明确机器人的特征，再用两张图片进行辨析，最后通过视频，了解各种外形
6、的机器人。（三）新授二：机器人的发展教师：机器人的发展史，从时间角度，大致可以分成两个阶段：古代机器人和现代机器人。几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。西周时间，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早记载的机器人。三国时期，诸葛亮成功制造出了“木年流马”，运送军粮。公元前2世纪古希腊人发明原始的机器人自动机。（PPT出示图片）现代机器人大致经历了三个成长阶段。第一代为简单个体机器人，第二代为群体劳动机器人，第三代为类似人类的智能机器人。1959年，美国英格伯格和德沃尔制造出了世界第一台工业机器人（PPT出示），机器人的历史才真正开始。2
7、0世纪70年代，第二代机器人开始了较大的发展，并开始普及。第二代机器人能通过对外界环境做出判断来改变其动作。第三代机器人是智能机器人，它不仅具有感觉能力，具有独立判断和行动的能力，还具有记忆、推理和决策的能力，因而能够完成更加复杂的动作。教师：在你的身边也到处有机器人，你知道吗？学生展开思考和讨论。教师出示生活中的机器人。【设计意图】通过几个重要的时间点，来深入了解机器人的发展轨迹，再找寻身边的机器人，让知识贴近学生生活。 （四）新授三：机器人分类 教师：刚才同学们介绍了那么多的机器人，可是我有点糊涂了，它们都是一类吗？如果要对他们进行分类，你认为可以怎么分？你分类的依据是什么？学生分小组讨论
8、。教师播放相应的资料，引导学生探索。学生汇报。机器人的分类方法很多，今天我们来按照使用范围的不同，给机器人来分类，可以分为：工业机器人、民用机器人、军用机器人和特种机器人。下面我们分别来了解一下这四类机器人。（PPT出示相关图片）试一试：出示几张图片，让学生进行分类连线。学生思考，回答。教师：刚才我们看了这么多机器人，其实他们处理信息的过程与人类相似，都是“获取信息处理与判断信息执行动作”。【设计意图】通过大量的实例，让学生对机器人的分类有一定的认识，激发学生学习知识、科技强国的强烈意识，再通过连线练习，掌握机器人的分类。（五）新授四：机器人的组成教师：机器人主要由哪些部分组成呢？对照机器人的
9、定义及基本特征，机器人的基本组成包括控制系统、电力单元、传感器、驱动器、机身等。（PPT出示分解示意图）下面以我们教学中用到的三角机器人为例，来简单介绍一下机器人的组成。同学们可以看教材第6页至第8页，快速浏览，了解它的组成。教师：控制系统是机器人的大脑，是机器人的指挥中枢，主要由微控制器、存储器、输入/输出端口等组成。电力单元是机器人的能量来源，为机器人提供动力。传感器是机器人的感觉器官。机器人通过传感器检测环境、获取信息，再根据外界环境做出相应的反应。（PPT出示不同传感器的图片）驱动器由电机、皮带、机械手等组成，让机器人在控制指令下完成相应动作。机身是机器人的外形，一个完整的机器人需要将
10、框架、传感器、主板、电机等装置组装并固定起来。观察你身边的机器人有哪些组件？它们是如何发挥作用的？学生交流讨论，汇报。（六）巩固与思考今天我们一起研究了机器人的很多内容，这些看似简单的机器人，凝聚了很多高科技，在后面的学习中，我们将深入研究。为什么把这些东西叫作“机器人”，他们和人有什么相同点和不同点吗？这里有几幅同学们画的机器人幻想画(PPT出示)，你想象中的未来机器人是什么样子的？这两项任务请同学们课后思考一下，下节课我们共同交流。【设计意图】再次归纳机器人的若干特点，引发学生的学习情绪，为后续学习打下基础。 学科网（北京）股份有限公司第2课 机器人传动一、教材分析传动是机器人运动的方式，
11、通过本节课我们要掌握皮带传动、链传动和齿轮传动三种传动方式的概念和特点。教材在该部分的内容中，第一次涉及机械结构的问题，教师应在实例中让学生体验到传动的概念，建立有关的知识背景，能够辨别出采用的是哪一种动力传动系统，以及采用该种传动方式的优点和缺点。二、学情分析1. 在传动的讲解中，注重不同类型的传动的区别，帮助学生在实例中区分不同传动的优势和应用场合，让学生在已有知识的基础上进行更多的体验。例如，在讲解到链传动的内容时，教师可以结合学生都熟悉的自行车运动来进行讲授，让学生可以亲身感受传动的乐趣。2. 本课设计有小实验：用橡皮筋带动两个瓶盖进行传动实验。教师在进行本课实验的过程中，可以安排小组
12、为实验单位，共同完成这个皮带传动过程。实验小组以34人为宜，可以进行必要的分工协作。三、教学目标与要求学生学习皮带传动、链传动、齿轮传动的方法，了解传动在机器人运动中的重要作用。学生通过三种传动方式的学习，加强对机器人机械结构基本原理的理解，提升学习兴趣，培养探究意识。让学生可以在不同的背景条件下，通过实际应用情况判断传动的类型。四、教学重点与难点1. 重点：传动的基本原理、传动的概念及常见的传动方式。2. 难点：传动在实际中的运用及原理、不同类别的传动的区别。五、教学方法与手段演示教学法、探究学习法、任务驱动教学法。六、课时安排安排1课时。七、教学准备多媒体网络教室、瓶盖若干、皮筋若干等。八
13、、 教学过程（一） 展示与引入、提出问题播放缝纫机工作原理动画。教师：同学们，你们知道这是什么机器吗？学生回答问题。教师：你们知道这个机器是用来干什么的吗？学生猜想缝纫机的作用。教师：其实，我们身上的衣服裤子，就是通过缝纫机一针一线编织成的，它的运动方式就叫作“传动”。你能看出动画中的缝纫机是如何实现传动的吗？学生观察回答。不仅仅是缝纫机上用到传动，在机器人的运动中，采用的也是传动的方式，今天，让我们一起来学习“机器人传动”。（板书课题：机器人传动。）【设计意图】面对机械结构的知识，学生难免产生陌生的心理，播放动画呈现传动过程，旨在帮助学生从感性经验的角度理解什么是传动。（二） 小组协作、合作
14、探究“认识皮带传动”教师：在缝纫机中，脚踏为哪个轮子提供动力，带动哪个轮子呢？教师：皮带传动是通过主动轮和从动轮相互配合（如图1所示），并通过皮带进行动力的传递，让我们一起来认识一下它的基本原理：图1学生：通过观察，了解主动轮和从动轮。学生：通过观察动画，体会主动轮和从动轮的传动方式。教师：在生活中还有很多皮带传动的例子，它们悄悄地在为我们服务。教师展示例子，学生补充。【设计意图】理解皮带传动的概念。（三） 皮带小实验设置一组小实验，感受皮带传动的过程。（动手试一试，利用两个瓶盖和一根牛皮筋，自制一组皮带传输的实验，注意一端进行圆心固定，然后和小组同伴分别找到不同过程中的主动轮和从动轮，做好实
15、验记录）思考下列问题：1. 为什么有一个盖子在动？2. 如果希望两个盖子朝着不同方向动，可以实现吗？3. 在传动的过程中，如果出现了其中一个盖子变小的情况，这会发生什么变化？学生完成实验并记录实验结果。学生分享实验成果。【设计意图】学生通过动手实践，实现对皮带传动的初步了解。（四） 认识链传动教师：了解了皮带传动的过程，我们再来认识在皮带传动基础之上发展起来的链传动。展示动画或儿童小自行车实物，演示链条传动的过程。引导学生观察，在链传动的过程中，哪个是主动轮、哪个是从动轮。（如图2所示）集体讨论。设计：潘存云图2教师：在你身边，还有哪些机械是利用链传动的方式运行的？它们在工作中主要应用在哪些地方？学生小组讨论，师生共同分享。【设计意图】通过呈现在皮带传动基础之上的链传动，让学生产生知识迁移。（五） 认识齿轮传动提出问题，引发学生思考。教师：如果是钟表这种内部比较小的范围内，使用链传动不能达到传动的目的，我们应该如何传动呢？学生思考。（需要更加节省空间的方法，需要更加精密的传动过程）教师：我们可以通过齿轮传动来达到这样的目的，让传动过程变
