《智能機(jī)器人教案》

1、西安高中2005信息技術(shù)_教學(xué)設(shè)計(jì)智能機(jī)器人教案走近機(jī)器人執(zhí)教人：西安高級(jí)中學(xué)陸裕元智能機(jī)器人第1. 1教案學(xué)校西安高級(jí)中學(xué)授課教師陸裕元班級(jí)局一。2授課時(shí)間2005-12-2課 型新授課課時(shí)1課時(shí)課 題|走近機(jī)器人（校本教材智能機(jī)器人第一章）學(xué)習(xí)內(nèi)容1 .機(jī)器人的基本概念2 .機(jī)器人的發(fā)展歷程3 .智能機(jī)器人的組成結(jié)構(gòu)與工作原理4 .智能機(jī)器人仿真系統(tǒng)簡介學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)知目標(biāo)：初步了解機(jī)器人的概念、用途、分類及發(fā)展歷程，通過實(shí)物及視頻初步 理解智能機(jī)器人的組成結(jié)構(gòu)與工作原理，初步學(xué)會(huì)仿真系統(tǒng)的使用。能力目標(biāo)：通過探索、實(shí)踐與討論，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和交流協(xié)作 的能力。情感目標(biāo)：通過機(jī)

2、器人基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)和大膽實(shí)踐、勇 于創(chuàng)新的精神。學(xué)習(xí)重點(diǎn)1 .智能機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與工作原理2 .智能機(jī)器人仿真系統(tǒng)的基本使用方法學(xué)習(xí)難點(diǎn)r智能機(jī)器人仿真系統(tǒng)的編程調(diào)試教法啟發(fā)引導(dǎo)式：多媒體廣播演示+實(shí)物演示講解學(xué)法以導(dǎo)學(xué)為主線，討論交流并自主實(shí)踐，完成探索任務(wù)教學(xué)準(zhǔn)備1智能機(jī)器人實(shí)物及仿真系統(tǒng)、計(jì)算機(jī),學(xué)習(xí)資源素材等教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)課前觀看一段機(jī)器人視頻同學(xué)們，我們剛才看到的視頻是2004年國際機(jī)器人大賽激發(fā)興趣的一些片段，可以看出，機(jī)器人技術(shù)正在飛速發(fā)展，機(jī)器人的 智能化程度越來越高，同時(shí)我們也看到，越來越多的青少年正 在參與到機(jī)器人的研究和設(shè)計(jì)中來，世

3、界各國已經(jīng)普遍開始重視青少年的機(jī)器人教育。學(xué)校開設(shè)這一門校本課程，不僅是希望同學(xué)們從現(xiàn)在起了 解一些機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)，接觸一些前沿科技，為將來進(jìn)一步學(xué) 習(xí)和研究奠定基礎(chǔ)，更是希望同學(xué)們通過親手制作和調(diào)試機(jī)器 人，進(jìn)一步提高自己的動(dòng)手實(shí)踐能力和科技創(chuàng)新能力。本節(jié)課 我們就來首先學(xué)習(xí)一些有關(guān)機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)。出示課題：“走近機(jī)器人”講 授 新 課突 破 重 難 點(diǎn)誘導(dǎo)思 考問題一、機(jī)器人的基本概念及三個(gè)基本特征 給出一些機(jī)器人圖片，請(qǐng)學(xué)生思考交流并回答： 1.你認(rèn)為什么樣的機(jī)器是機(jī)器人？（概念） 2.機(jī)器人是否一定具有人型？觀察、思 考、討論交 流、回答講解知 識(shí)點(diǎn)一：機(jī)器人 的基本 概念及 特征1

4、 .機(jī)器人的基本定義： 機(jī)器人是一種可編程的，能執(zhí)行某些操作或移動(dòng)動(dòng)作的自動(dòng)控制機(jī)械2 .機(jī)器人應(yīng)具有的三個(gè)特征：有身體：根據(jù)不同的應(yīng)用需要，有一定的形狀結(jié)構(gòu)；有大腦：有程序控制，能自動(dòng)工作；能動(dòng)作：有行為功能，能自動(dòng)執(zhí)行一定的動(dòng)作。以圖片和實(shí)物說明哪些屬機(jī)器人：計(jì)算器，電梯，機(jī)械鐘表，能力風(fēng)暴，樂高等聽講，理解機(jī)器人 的分類根據(jù)上述概念，同學(xué)們還能舉出身邊存在的機(jī)器人嗎？展示日常生活及各領(lǐng)域用到的機(jī)器人：電冰箱，微波爐，紅綠燈，自動(dòng)售票或售貨機(jī)，工業(yè)電焊或裝配機(jī)器人，軍用排爆機(jī)器人，民用高樓清洗機(jī)器人等機(jī)器人離我們的生活并不遙遠(yuǎn)關(guān)于國際、國內(nèi)機(jī)器人的分類我國機(jī)器人分類：工業(yè)機(jī)器人、特種機(jī)器人

5、思考，討論 交流，回答二、機(jī)器人的發(fā)展歷程聽講，理解講解知最早的機(jī)器人構(gòu)想：西周時(shí)期能歌善舞的伶人識(shí)點(diǎn)世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人：1959年美國，“尤尼梅特”二：機(jī)器人從誕生到現(xiàn)在經(jīng)歷了三次重大換代：第一代：示教型機(jī)器人；機(jī)器人 的發(fā)展第一代：有感覺的機(jī)器人； 第三代：智能機(jī)器人歷程工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的春天 20世紀(jì)七十年代機(jī)器人開始成才-門獨(dú)立的學(xué)科一機(jī)器人學(xué)，研究如何用 機(jī)器模擬人的智能行為。機(jī)器人向人類進(jìn)化：20世紀(jì)九十年代美國：麻省理工學(xué)院的 COG仿人機(jī)器人日本：本田公司，86年開始P系列、ASIMO人型機(jī)器人；SONY公司,愛寶機(jī)器狗、QIRO舞蹈機(jī)器人觀看教育中國：98年國防科大，“先行

6、者”仿人機(jī)器人；機(jī)器人實(shí)2002年北京理工大，仿人機(jī)器人物演7F：2004年哈工大，服務(wù)機(jī)器人20世紀(jì)末，世界各國普遍開始重視青少年的機(jī)器人教育， 機(jī)器人科技競賽蓬勃發(fā)展，由此也產(chǎn)生了一些教育專用的能力風(fēng)暴走止方形，樂高六足智能機(jī)器人，如：能力風(fēng)暴、樂高、中鳴、通用等蟲爬行演示一些機(jī)器人實(shí)物的動(dòng)作通過上面的視頻和實(shí)驗(yàn)演示，請(qǐng)同學(xué)們思考一下機(jī)器人滅火或思考、猜機(jī)器人踢足球時(shí)，機(jī)器人是靠什么來尋找目標(biāo)的呢？再請(qǐng)問學(xué)想，討論交交流分們猜想一下，一個(gè)最簡單的智能機(jī)器人，它至少應(yīng)該包含哪些流,然后回析知識(shí)首二八、"智能機(jī)部分呢？結(jié)合機(jī)器人實(shí)物和圖片歸納總結(jié)： 組成智能機(jī)器人的三大基本系統(tǒng)：答問

7、題器人的 組成結(jié) 構(gòu)與工 作原理感知系統(tǒng)（傳感器）、決策系統(tǒng)（微電腦處理器）、執(zhí)行系統(tǒng)（電機(jī)、指示燈等）演示智能機(jī)器人工作過程：搭建編程下載調(diào)試演示仿 真系統(tǒng)SVJC的 使用1演示仿真軟件SVJC的功能及安裝方法2演示控制一個(gè)仿真機(jī)器人走止方形3學(xué)生實(shí)踐使用仿真系統(tǒng) SVJC觀看實(shí)驗(yàn) 演小，注忌 操作步驟 和方法學(xué)生 實(shí)踐 親身感 受智能 機(jī)器人 的操控 方法1指導(dǎo)學(xué)生安裝SVJC2指導(dǎo)學(xué)生編寫走正方形的機(jī)器人，仿真調(diào)試拓展：1你能改進(jìn)一下程序，控制仿真機(jī)器人走正六邊形嗎？2如果要讓機(jī)器人在行進(jìn)過程中避免碰撞，機(jī)器人身上應(yīng)該加裝什么？按教學(xué)要 求安裝仿 真平臺(tái)，并 編寫和調(diào) 試機(jī)器人 走正方形 的控制程 序鞏歸納歸納總結(jié)本課主要知識(shí)點(diǎn)和技能要令師生交流周總結(jié)共同小結(jié)知1.仿真系統(tǒng)SVJC中提供了哪些傳感器檢則模塊？閱讀學(xué)習(xí)識(shí)2. “能力風(fēng)暴”智能機(jī)器人中的三大系統(tǒng)分別包含哪些部件，資源和相延延伸各有什么功用？關(guān)教材伸拓展拓展小結(jié):機(jī)器人 概念定義：能自動(dòng)工作的機(jī)器三個(gè)特征：有身體，有大腦，能動(dòng)作機(jī)器人并非一定具有人型我國機(jī)器人分類：工業(yè)機(jī)器人，特種機(jī)器人機(jī)器人發(fā)展歷程智能機(jī) 器人軟 硬件世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人：1959年，美國目前已