《認(rèn)識機(jī)器人》教學(xué)案例

《認(rèn)識機(jī)器人》教學(xué)案例浙江省杭州市濮家小學(xué)教育集團(tuán)黃曉芳一、教學(xué)內(nèi)容分析本課教學(xué)選自浙江攝影出版社出版《小學(xué)信息技術(shù)》六年級下第二單元《與機(jī)器人零距離》中的第10課《認(rèn)識機(jī)器人》和第11課《走近機(jī)器人》的部分內(nèi)容。主要內(nèi)容是介紹機(jī)器人的種類、由來、特征和發(fā)展，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠獲得對機(jī)器人的初步認(rèn)識和了解，學(xué)習(xí)教學(xué)機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)。機(jī)器人對學(xué)生來說，目前尚不是“常見”的事物，所以在教學(xué)本課前先搜集了資料，作為學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備，包括充足的圖片、網(wǎng)絡(luò)視頻、微課視頻等直觀材料，讓學(xué)生多進(jìn)行直觀感受。二、學(xué)習(xí)對象分析本校六年級的學(xué)生中沒有參加過機(jī)器人競賽的，經(jīng)調(diào)查只有個(gè)別男生參加過課外機(jī)器人培訓(xùn)班，所以“機(jī)器人”這一概念對學(xué)生來說只停留在網(wǎng)絡(luò)、電視上，是一個(gè)零散性的認(rèn)識，但是該年齡階段的孩子對機(jī)器人又是充滿好奇，也有很濃厚的興趣，所以在教學(xué)機(jī)器人單元中，先給學(xué)生一個(gè)比較全面的機(jī)器人介紹是有需要的。另外，我校開展機(jī)器人競賽有了基礎(chǔ)，能夠?yàn)闄C(jī)器人課堂教學(xué)提供一定的硬件資源，讓學(xué)生有更多機(jī)會直接地認(rèn)識、了解機(jī)器人的硬件特征。三、教學(xué)目標(biāo)通過觀看圖片、上網(wǎng)搜索等方法，了解機(jī)器人的種類、由來。通過辨析比較、討論交流的方法，歸納出機(jī)器人的基本特征。通過微課視頻學(xué)習(xí)，了解機(jī)器人的構(gòu)件與各部分的功能。通過小組合作，設(shè)計(jì)心目中的未來機(jī)器人，促進(jìn)學(xué)生主體參與、自我探究，注重學(xué)生個(gè)性創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

重點(diǎn)：了解機(jī)器人的由來、種類和發(fā)展。難點(diǎn)：了解機(jī)器人的特征，認(rèn)識機(jī)器人的構(gòu)件和各部分的功能。四、整體思路為了有效落實(shí)教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生在有限的課堂中盡可能全面地了解機(jī)器人種類、由來、特征、發(fā)展和硬件結(jié)構(gòu)，本課運(yùn)用圖片、視頻等多媒體以及機(jī)器人實(shí)物輔助教學(xué)，緊扣教學(xué)目標(biāo)，安排了五個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)：①觀看視頻，激趣導(dǎo)入；②走進(jìn)機(jī)器人家族；③認(rèn)識機(jī)器人特征；④暢想未來機(jī)器人；⑤活動拓展；新課設(shè)疑。所有環(huán)節(jié)都是在本課主角“機(jī)器人瓦力”的引領(lǐng)下展開的，環(huán)環(huán)相扣，前后銜接。本課主要采用任務(wù)驅(qū)動法、演示法和討論法，旨在教學(xué)活動在教學(xué)情境中展開，給學(xué)生創(chuàng)造更多的機(jī)會思考、交流、討論。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生主要通過觀察、交流討論逐步學(xué)習(xí)機(jī)器人的種類、由來、特征和發(fā)展，直觀認(rèn)識機(jī)器人硬件結(jié)構(gòu)，通過自主探究了解更多課外機(jī)器人相關(guān)知識，在此基礎(chǔ)上，經(jīng)小組合作，思考、設(shè)計(jì)一款未來機(jī)器人，在活動中學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。五、教學(xué)過程1．觀看視頻，激趣導(dǎo)入正式上課前播放《機(jī)器人瓦力5分鐘個(gè)人秀》。學(xué)生談?wù)剬ν吡C(jī)器人的認(rèn)識。揭示主題：瓦力作為垃圾清理機(jī)器人，是人類的好朋友。今天，我們就來走進(jìn)這些人類的好朋友——機(jī)器人。設(shè)計(jì)意圖：《機(jī)器人總動員》這部電影不少學(xué)生看過，對于瓦力、伊娃這兩個(gè)機(jī)器人可以說是不陌生的。上課前，觀看瓦力功能展示這樣一個(gè)短片，學(xué)生的注意力馬上被吸引過來，再通過師生談話交流機(jī)器人瓦力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人的興趣，為課堂教學(xué)開展做好鋪墊。2．走進(jìn)機(jī)器人家族教師展示當(dāng)今社會各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域（工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、軍事、醫(yī)療、家用等）中的機(jī)器人。（部分機(jī)器人圖片如下）美國“劍”式排雷機(jī)器人生產(chǎn)線上的裝配機(jī)器人海底探險(xiǎn)機(jī)器人地板清潔機(jī)器人學(xué)生欣賞各種機(jī)器人，說說他們知道或見過的一些機(jī)器人外形、功能。師：沒想到現(xiàn)在的機(jī)器人有如此多的種類，那么你可知道世界上的第一臺機(jī)器人出現(xiàn)在什么時(shí)候？叫什么名字？又有什么作用？學(xué)生作業(yè)：上網(wǎng)搜索“史上第一臺機(jī)器人”，匯報(bào)搜索到的結(jié)果。設(shè)計(jì)意圖：承接垃圾清潔機(jī)器人——瓦力，繼續(xù)引出介紹其他領(lǐng)域中的機(jī)器人，了解機(jī)器人家族中的其他成員。課件中出示不同應(yīng)用領(lǐng)域中各種形態(tài)各種功能的機(jī)器人圖片，主要是讓學(xué)生了解一些具體的機(jī)器人，初步獲得對機(jī)器人的特征的體會。讓學(xué)生利用本身掌握的網(wǎng)絡(luò)搜索技巧從網(wǎng)絡(luò)中獲取相關(guān)知識，對機(jī)器人的由來、發(fā)展有一定的認(rèn)識。3．認(rèn)識機(jī)器人特征教師出示車子、塑料玩具、遙控飛機(jī)等圖片，提問：這些是機(jī)器人嗎？學(xué)生討論，說說各自看法。提問：你判斷機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)是什么？學(xué)生作業(yè)：利用搜索引擎查閱機(jī)器人的特征，并且跟同伴交流搜索到的結(jié)果。教師引導(dǎo)、介紹、小結(jié)機(jī)器人的特征：A.具備一定的機(jī)械結(jié)構(gòu)和外形；B.有自己的“大腦”，能按照人們事先編寫的程序工作。學(xué)生戴上耳機(jī)，觀看視頻，學(xué)習(xí)機(jī)器人的身體構(gòu)件有幾部分組成，并說一說，教師板書。學(xué)生活動：教師下發(fā)一些傳感器、主控、馬達(dá)等機(jī)器人構(gòu)件，傳遞觀察、觸摸、學(xué)習(xí)，能說出這些構(gòu)件屬于機(jī)器人身體哪一模塊。設(shè)計(jì)意圖：機(jī)器人的外形千變?nèi)f化，簡單地觀看各種類型機(jī)器人的圖片，學(xué)生不可能概括出機(jī)器人的特征的，如果是老師直接給出特征描述，也只是機(jī)械的知識灌輸，學(xué)生不會有很深的印象。本環(huán)節(jié)通過一些機(jī)械類事物的比較，再通過上網(wǎng)搜索資料、小組討論、教師引導(dǎo)，小結(jié)出機(jī)器人特征。在興趣正濃時(shí)，下發(fā)實(shí)物機(jī)器人和部分機(jī)器人構(gòu)建，學(xué)生真正意義上有了實(shí)際操作，獲得直觀經(jīng)驗(yàn)，這樣獲得的知識更加深刻。4．暢想未來機(jī)器人師：隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的功能和技術(shù)都有了很大的提高，在2700年，瓦力將不會孤單，它一定會在機(jī)器人大家族中交到很多好朋友。學(xué)生作業(yè)：以組為單位，設(shè)計(jì)一個(gè)未來機(jī)器人，完成下列表格。（溫馨提示：傳感器可參考微課視頻，亦可自由發(fā)明。完成后以組為文件名上傳ftp/暢想未來機(jī)器人文件夾）小組組名未來機(jī)器人大名主要用途用到的傳感器各小組派代表暢談本組設(shè)計(jì)的未來機(jī)器人。設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合本課知識點(diǎn)，融入自己的理解后發(fā)揮想象，設(shè)計(jì)未來機(jī)器人，能在設(shè)計(jì)過程中體會機(jī)器人各部件的作用。表格中“用到的傳感器”一欄，主要根據(jù)機(jī)器人的用途來配備，學(xué)生可以就微課視頻中介紹的幾種傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì)，學(xué)有余力的小組也可以依據(jù)機(jī)器人特有功能設(shè)計(jì)填寫，充分發(fā)揮想象力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。5．活動拓展，新課設(shè)疑教師展示本校瓦力機(jī)器人社團(tuán)風(fēng)采，介紹現(xiàn)階段中小學(xué)機(jī)器人競賽項(xiàng)目。師：要想機(jī)器人完成比賽中的各項(xiàng)任務(wù)，就需要我們事先編寫好程序。下節(jié)課，我們將編寫程序，給機(jī)器人傳輸“思想”，讓機(jī)器人工作起來。學(xué)生閱讀可教材第11課內(nèi)容。設(shè)計(jì)意圖：本校瓦力機(jī)器人社團(tuán)作為星級社團(tuán)，深受校園各年級段學(xué)生的喜愛，在本堂課中利用機(jī)器人社團(tuán)活動作拓展，開拓了學(xué)生的視野。編寫程序的提出，在總結(jié)本課的基礎(chǔ)上，引出新課，激起學(xué)生學(xué)習(xí)新知的欲望。六、感悟反思《認(rèn)識機(jī)器人》這一課作為機(jī)器人教學(xué)單元的第一課，側(cè)重于對機(jī)器人的感性認(rèn)識和初步了解，激發(fā)學(xué)生對機(jī)器人的學(xué)習(xí)熱情和興趣，因此，本課重點(diǎn)借助豐富的教學(xué)資源，如機(jī)器人圖片、機(jī)器人個(gè)人秀視頻、實(shí)物機(jī)器人、《機(jī)器人身體結(jié)構(gòu)》的微視頻、學(xué)生社團(tuán)活動照片等，從視、聽、觸覺各方面刺激學(xué)生，激起對機(jī)器人的學(xué)習(xí)熱情。1．微課在新授環(huán)節(jié)中的應(yīng)用“認(rèn)識機(jī)器人特征”教學(xué)環(huán)節(jié)中，本課嘗試使用了微課視頻學(xué)習(xí)。本次微課《認(rèn)識機(jī)器人的身體》以機(jī)器人瓦力為第一人稱，通過自我介紹展示自己身體結(jié)構(gòu)的組成，進(jìn)而介紹它長相各異的幾位朋友（納英特滅火機(jī)器人、樂高擊球機(jī)器人），旨在讓學(xué)生形成意識：機(jī)器人不一定都是人形，外貌可以多樣化。再細(xì)化介紹各種功能的傳感器，為后面小組設(shè)計(jì)未來機(jī)器人提供參考信息。本課借助微課視頻引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，通過教師小結(jié)機(jī)器人身體結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)未來機(jī)器人這兩個(gè)活動，學(xué)生可以根據(jù)需要隨時(shí)觀看微課視頻，實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)鞏固。2．學(xué)習(xí)活動呈現(xiàn)多元化信息技術(shù)作為一門技能學(xué)科，課堂任務(wù)多為實(shí)踐性、操作性作業(yè)，但這樣往往容易使教師布置一些機(jī)械、重復(fù)的作業(yè)，枯燥乏味。本課為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)了3項(xiàng)作業(yè)、1項(xiàng)活動，如下表：《認(rèn)識機(jī)器人》一課作業(yè)、活動設(shè)計(jì)項(xiàng)目教學(xué)環(huán)節(jié)描述作業(yè)1走進(jìn)機(jī)器人家族上網(wǎng)搜索“史上第一臺機(jī)器人”，匯報(bào)搜索到的結(jié)果。作業(yè)2認(rèn)識機(jī)器人特征利用搜索引擎查閱機(jī)器人的特征，并且跟同伴交流搜索到的結(jié)果。學(xué)生活動認(rèn)識機(jī)器人特征教師下發(fā)一些傳感器、主控、馬達(dá)等構(gòu)件，傳遞觀察、觸摸、學(xué)習(xí)，能說出這些構(gòu)件屬于機(jī)器人身體哪一模塊。作業(yè)3暢想未來機(jī)器人以組為單位，設(shè)計(jì)一個(gè)未來機(jī)器人，完成下列表格。（溫馨提示：傳感器可參考微課視頻，亦可自由發(fā)明）作業(yè)1、2屬即時(shí)性作業(yè)，學(xué)生利用已學(xué)關(guān)鍵詞搜索的知識技能進(jìn)行資料查找，要求每位同學(xué)都能完成；學(xué)生作業(yè)3是合作式作業(yè)，本課知識獲得相對較少的同學(xué)可以在聽取組內(nèi)其他同學(xué)發(fā)言，在小組同學(xué)共同努力下完成未來機(jī)器人設(shè)計(jì)，從作業(yè)情況來看，很多小組都發(fā)揮了想象，設(shè)計(jì)的未來機(jī)器人有做作業(yè)機(jī)器人、消防員機(jī)器人、制造機(jī)器人的機(jī)器人、購物機(jī)器人等等；學(xué)生活動是在本校條件允許情況下設(shè)計(jì)的，經(jīng)前面幾個(gè)環(huán)節(jié)的宣傳，學(xué)生對機(jī)器人的興趣正當(dāng)濃厚，此時(shí)再親眼見到、摸到實(shí)物，學(xué)生映像更加深刻。3．需進(jìn)一步改進(jìn)之處（1）兩項(xiàng)搜索作業(yè)應(yīng)設(shè)置難易梯度。只完成打開“百度”搜索引擎，輸入關(guān)鍵詞，查看結(jié)果鏈接這些操作，學(xué)生的能力提升不足。改進(jìn)措施：設(shè)計(jì)一項(xiàng)搜索的任務(wù)，對于搜索的內(nèi)容與要求還要進(jìn)一步細(xì)化。（2）微課的使用還需要提高有效性。在教學(xué)中，我將“機(jī)器