川教版信息技术九下第1课《机器人简介》word教案[wwwedudownnet].doc
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1、第一课机器人简介教案设计一、 教案背景1,课时:12,学生课前准备:一、 预习本节机器人简介知识,并利用互联网上“百度”搜索引擎收集关于“机器人”知识信息。二、 认真完成老师布置的课后作业及预习任务。二、 教学课题通过学习,使学生充分认识到“机器人”技术是人类最伟大的发明之一,它将随着人类科学技术的进步,以飞快的速度向实用化、智能化迈进。通过本课学习达到如下教学目标:1 科学知识目标:(1)能够描述机器人的三大特点。(2)通过了解机器人的发展历史,能让学生发挥想象预测未来机器人发展。2科学探究目标:(1)能够通过【百度搜索】搜集和整理有关机器人的信息资料。(2)能够通过逐步深入学习最终按照生活
2、、学习需要设计自己的机器人。3情感态度、价值目标:培养学生对机器人的兴趣;培养学生关心科技、热爱科技、勇于探索的精神;重视学生获取知识的能力、想象力、动手能力。三、 教材分析本课是根据吉林省教育出版社的初中必修课教材初中信息技术八年级下册第六单元第一节机器人简介的教学目标制定的教学设计。其本节教学内容主要分三部分:第一部分认识机器人;第二部分机器人分类;第三部分机器人的发展历史。虽然教学内容多,但通过学习能够让学生认识、了解机器人,顺利完成本节教学任务。【教学重点与难点】 教学重点:机器人的概念、特点;学生的自学能力、探索精神的培养。 教学难点:机器人的概念、特点;学生的想象能力的培养。 【教
3、师授课前准备】教师在授课前用百度在网上搜索“机器人”的相关教学材料,找了很多教学素材,当教师确定课堂教学形式和方法及过程后,利用百度搜索上搜索到的关于机器人视频及图片进行新课的引入;百度搜索上搜索到的图片引入机器人的分类教学;百度搜索上搜索到的关于机器人发展资料及图片引入机器人的发展历史教学。将其做成课件并在课堂上应用,会增强课堂气氛和教学效果。同时,利用百度搜索到的资源,利于教师突出教学重点、突破教学难点。四、 教学方法思考探究分析法、解疑综合归纳法、自主搜索讨论法。五、 教学过程(一) 引入新课:教师引言:同学们,我们今天老师将带领同学们探讨神秘而有趣的机器人世界,相信提到机器人同学们不会
4、陌生吧?我们在电视和电影上看过机器人像变形金刚、星球大战我们一切欣赏一下。媒体展示【百度视频】变形金刚 片段【百度视频】星球大战 片段教师引言:课前,同学们通过网络、电视、等多种途径,搜集了好多有关机器人的资料和图片,下面同学们给老师展示一下。学生活动:通过网络共享展示事前在【百度搜索】中整理的资料图片。(二) 知识传授认识机器人教师活动:同学们,从【百度搜索】中得到的机器人图片和视频非常好!可以看出我们学生热爱科学的热情非常搞,信息能力非常好。今天,老师也为大家带来了一些机器人图片,让我们一起畅游吧。展示机器人图片,并简答介绍,下表为部分图片。媒体展示学生活动:欣赏教师的图片,思考你对机器人
5、的理解是什么?教师活动:欣赏完教师的图片,同学们,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态的才叫机器人呢?学生活动:开始讨论,自由发言教师活动:总结机器人是一种自动化的机器,具备一些与人或动物相似的智能能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器。教师活动:现在,我们来概况一下,机器人有哪些特点?同学们自由发言。学生活动:相互交流(有胳膊、大脑;听话、会思考;跟人一样,听人指挥等等)教师活动:同学们,说的都非常好!把教材翻开113页,我们看机器人具有:有人类的功能;根据人的编程能自动工作;具有一定的机器人智能三个特点。(三) 知识传授机器人发展历史设计意图学到这
6、里,学生已对机器人产生了兴趣,教师可以在学习兴趣高涨时介绍机器人的历史,可以增加学生对机器人、对信息技术的学习兴趣。教师活动机器人的出现,使人类摆脱了繁重危险的体力劳动,标准着人类社会的进步。 媒体展示播放课件教师活动教师详细介绍机器人发展个阶段的特征,重点介绍智能机器人的知识,激发学生的兴趣,为下面的进一步学习打下基础。(四) 巩固拓展知识教师活动现在,请同学们以小组合作的方式,通过互联网中的 【百度搜索】 查找,学习在不同领域上还有哪些机器人?现在最新技术的机器人有什么特征?未来机器人是什么样的?学生活动自由操作、讨论、联想。(五) 布置任务任务内容观察现实生活中的机器人,尽可能的多发现,
7、然后看看他们有什么功能特点,并总结出来。另外,通过网络中【百度搜索】了解美国、日本等国外机器人发展和我国机器人事业发展。(六) 板书设计机器人简介什么是机器人机器人的特点机器人的发展历史六、 教学反思首先,课堂的导入是学生主体地位的依托,也是教师主导作用的体现。教师要格外重视课堂导入设计,要创造良好的氛围,调整学生的情绪。更何况现代教学论认为:教学效果在很大程度上取决于学生内在心理状态(即情感心理状态)。信息技术课主导应用任务驱动法展开教学。这样机械地应用任务教学法,学生不免对信息技术课产生一丝厌倦。如何在课堂导入环节下功夫,自然而然地引入到课堂所要完成的任务上来,是一堂课良好开端的关键。在本
8、课中开始我向学生展示了在【百度图片】和【百度视频】中整理的关于机器人的图片和有意思的视频,效果不错,学生的注意力一直围绕着本节课,使教学活动能够顺利开展,学生对知识的掌握程度较高。在传授新课中大胆放手让学生去尝试,从中了解学生的操作水平面,适时调整教学策略。在教学中按照新课程的教学理念,教师要求学生分组学习,独立完成信息采集任务,锻炼学生的自主探索精神。在自评与互评环节,由于评价项目较多,有的学生没有充分理解教师的要求,导致评价环节开展的不顺利,这就要求教师在学生自我评价前引导学生理解各项评价的要求。任务完成后教师从学生中寻找优秀作业(作品),通过对优秀作业(作品)的讲解来突破教学环节,既解决
9、了问题,又给优秀学生以展示的机会,对这些学生在信息技术的探索中无疑注入了强劲的推动剂。 第三课 制作能爬行的机器人一、 教学目标: 1、知识目标:学习使用 ROBOLAB软件编制程序,会搭建具体的机器人 2、能力目标:通过实践培养学生的观察能力、动手能力、创造能力,具体要达到: 、能够使用乐高编程软件;练习用电脑控制机器人,启动机器人; 、学会简单的搭建技术 3、情感目标:培养学生对待知识的科学态度和辩证唯物主义观点。培养学生探索机器人的兴趣和科学精神。培养良好的生活习惯、与人的沟通与合作、对他人的尊重、面对困难的毅志力与自信心的树立及时间的合理分配和利用。 二、 教学重点、难点: 重点:编程
10、软件的使用。 难点:编写程序的逻辑思想。 三、 教学方法: 以学生直接体验为主,并辅以教师启发、引导。 四、 教学准备: 乐高机器人套装、电脑、网络教室。 五、 教学过程: 1、引入:通过前面的学习,我们已经知道了怎样跟机器人交流。今天,我们具体搭建一个机器人,让它按我们的要求工作。 2、新课:首先我们还是要再次熟悉一下今天我们要使用的翻译家“乐高编程软件”。 步骤一 介绍基本图标功能 从电脑桌面双击其快捷方式,即可进入robolab 的编程主界面。(图一) 主界面上有三个菜单项:管理员、编程者级别和 研究者级别,以及三个按钮:帮助、退出和说明。点击编程者级别菜单项进入其界面(图二),它的界面
11、菜单分为导航者与发明家两大级别,每一级下有三个小项:水平、主题和程序。 一般编程分为三个步骤: 1、根据模型从功能板上选择所需的图标 2、在编程窗口里合理布置图标,并进行连线 3、 程序的下载 a、当功能和工具模块不在编程窗口显示时,可通过点击菜单栏里的Windows,分别选取show tools palette(显示工具面板)和show functions palette(显示功能面板)来使它们出现 b、工具模块中主要用到的几个说明: 1-操纵工具(operating tool): 2-定位工具(postioning tool):可选取、移动物件 3-标示工具(labeling tool):
12、编辑注解或文字输入 4-连线工具(wiring tool):连接图示区内各结点 5-弹出工具(object popup) 6-滚动工具(scrolling tool) 7断点工具(set/clear breakpoint) 8探针工具(probe data) 9颜色工具(get color) 10-着色工具(set color) 注:图标的选取一般选用定位工具;连线使用连线工具 c、 图标的抓取及连线说明: 把光标移到功能模块上,选取所需的图标点击一下,然后把鼠标移到适合的位置再点击一下鼠标,则完成了图标的抓取过程;把鼠标移到工具模块上,在连线图标点一下,便可进行连线。当把鼠标移到将要进行连线
13、的图标上,图标会不停的闪烁并出现黄色的端口提示,在所要进行连线的端口点一下,然后移到另一端口再点下,即可完成连线过程,连线正确为一条粉红色的粗线,不正确为黑色的细虚线。 步骤二:搭建一个任务机器人 现在我们以一个简单的例子来说明:目的:制作一辆直线竞速车,要跑得顺、跑得好, 车子不能一跑就散了。 1我们用两个马达控制车轮 2. 左图中使用了一个L型的积木,它的作用是什么? 3、小车轱辘擦边如何解决? 4想想图中各部分结构的作用? 步骤三、 演示图标对机器人的控制 下面我们给机器人编写一个往返跑的程序 注意观察两个程序有什么不同? 答:刚才我们说过连线正确为一条粉红色的粗线,不正确为黑色的细虚线
14、。因此,只有第二个程序能够正确执行。 3、课堂体验:让他们从具体的搭建过程中感受力学知识;从控制马达的转动中体验电学知识;从电脑控制机器人运作 体验信息技术知识。并在动手做的过程中观察、体验、思考:我学会了什么?我怎样才能做得更好?这与我们的生活有什么联系? 六、 布置课后探索思考: (1)我们能为这个机器人设计更多、更好的动作吗? (2)今天学的机器人同我们自己家的电器有什么关系?本课旨在通过一个实例,让学生了解机器人制作的基本过程。正如教材中所叙述的那样:“机器人的制作是一个循序渐进的过程,首先我们需要确立目标,思考和讨论我们需要设计制作一个什么样的机器人;第二步,需要设计和搭建机器人的“
15、身驱”;第三步,在计算机上为机器人编写程序,再通过通讯下载线,将程序下载到机器人内存中;最后就是让机器人独立运行,测试机器人是否能按我们的意愿完成任务;然后再回到第一步,改进机器人。”“机器人的制作过程是一个有趣的,富有挑战性的过程,同时也是培养和检验综合能力的过程,需要我们发挥自己的创作才能,综合利用各种知识,充分发挥团队合作精神,才能很好地完成制作。”一般说来,制作一个机器人需要经过三个步骤:整体构思、机械搭建、编程调试。在这其中,整体构思是十分必要的,机械搭建是十分重要的,编程调试是十分困难的。在本案中,作者将教学目标确定为:“学习使用ROBOLAB软件编制程序,会搭建具体的机器人”、“
16、通过实践培养学生的观察能力、动手能力、创造能力,具体要达到:、能够使用乐高编程软件;练习用电脑控制机器人,启动机器人;、学会简单的搭建技术”是基本正确的。在教学过程中,作者以“乐高编程软件”的基本图标功能为线索,以制作一辆“制作一辆跑得顺、跑得好,车子不能一跑就散了的直线竞速车,为实例,介绍了“整体构思、机械搭建、编程调试”这三个基本步骤,教学目的基本达到。第9课 在仿真环境中走迷宫 教案 教材分析:1 教材概况仿真系统以优化机器人硬件和软件设计、缩短研发周期、节约成本为特色,解决机器人设计过程中的不足。本节是全新的一节,主要以纳英特的仿真系统来介绍,通过其NSTRSS软件的介绍,掌握如何搭建
17、场地,如何在仿真状态下设计一个机器人,在仿真环境下测试机器人三个大部分。 教学目标知识与技能: 认识仿真下的虚拟机器人; 能用NSTRSS设计场地、构建机器人并利用仿真环境进行组队测试。情感态度与价值观:自由无限,创意无限,只有想不到,没有做不到。2 教学重难点 重点:用NSTRSS仿真系统设计迷宫场地;搭建走迷宫的机器人;利用仿真环境进行组队测试。 难点: 设计场地;搭建机器人。学生分析: 通过上节学习我们了解了传感器,并使用它们进行走迷宫的实践练习,对走迷宫的机器人从设计到算法分析、程序设计都有一个了解,那么如何更加高效的设计我们自己的机器人并调试出来,我们可以使用虚拟仿真软件来完成任务,
18、有了本节内容他们会更加有兴趣投入到机器人的创新、创造活动中来 。教法与学法:1 教法:示例讲解 任务驱动 辅导答疑2 学法:仔细观察,多动手实践,讨论交流 教学设施 多媒体网络教室,NSTRSS仿真系统,仿真专题论坛系统教学过程:引入 在前面的课程中我们学习了有关机器人相关知识,并自己去动手设计、搭建、调试了相关任务的机器人。今天我来学习虚拟机器人,进入仿真系统的走迷宫机器的仿真演示。一 、关于仿真系统什么是仿真系统?仿真系统是机器人的设计、实现,完全在虚拟的环境中,以虚拟的形式出现,它以优化机器人硬件和软件设计、缩短研发周期、节约成本为特色,解决机器人设计过程中的不足。二,初识NSTRSS软
19、件NSTRSS是NST科技新近推出的一款以.NET平台为基础,使用Microsoft DirectX9.0技术的3D机器人仿真软件。用户通过构建虚拟机器人、虚拟环境,编写虚拟机器人的驱动程序,模拟现实情况下机器人在特定环境中的运行情况。NSTRSS与市面上的同类产品相比,它具有如下的特点:1 全3D场景。用户可自由控制视角的位置,角度,甚至以第一人称方式进行场景漫游。2 逼真的仿真效果。采用虚拟现实技术,高度接近实际环境下的机器人运动状态,大大简化实际机器人调试过程。3 实时运行调试。运行时,依据实际运行情况,调整机器人参数,帮助用户快速实现理想中的效果。4 自由灵活的机器人搭建与场地搭建。用
20、户可自由选择机器人及其配件,进行机器人搭建,可自行编辑3D训练比赛场地,所想即所得。5 单人或多人的对抗过程。用户可添加多个机器人,自由组队进行队伍间对抗。6 与NSTRobot无缝连接。NSTRobot生成的控制程序代码可有NSTRSS直接调用,大大节省编程时间。NSTRSS带您进入全新的3D仿真世界,自由无限,创意无限。7,系统配置要求操作系统:win98,win2000全系列,winXp,win2003 server运行环境:.Net Framework v1.1,DirectX 9.0c最低硬件配置:600MHz以上主频的CPU,128M内存,8M显存以上的3D显卡.支持1024768
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