9《初识机器人》教学设计方案核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思滇人版初中信息技术八年级第12册

《初识机器人》教学设计方案 一、教材内容分析 《初识机器人》作为八年级信息技术课程的一部分，旨在引导学生初步认识机器人技术，了解机器人的基本概念、主要构成和功能，并通过仿真实验系统体验机器人的运行与控制。教材内容贴合现代科技发展趋势，有利于激发学生对机器人技术的兴趣，为后续深入学习打下基础。 二、核心素养目标 1. 信息意识：培养学生的信息敏感性，认识到机器人在现代社会中的重要性和应用前景。 2. 计算思维：通过机器人仿真实验系统的操作，锻炼学生的逻辑思维能力、问题解决能力和创新能力。 3. 数字化学习与创新：引导学生利用数字化工具和资源，自主学习和探索机器人技术，培养创新意识和实践能力。 三、教学重难点 重点：理解机器人的基本概念、主要构成和功能；掌握机器人仿真实验系统的基本操作方法。 难点：如何通过仿真实验系统体验机器人的运行与控制，理解机器人工作的基本原理。 四、教学准备 机器人仿真实验系统、教学课件、示例视频等。 五、教学过程 （一）导入新课 教师：同学们，今天我们将一起走进一个充满科技魅力的世界———机器人的世界。你们对机器人有哪些了解呢？觉得它们在我们的生活中扮演着怎样的角色？ 学生：（积极发言，分享对机器人的认识和想法） 教师：非常好！看来大家对机器人都充满了好奇和兴趣。那么，接下来我们就来一起探索机器人的奥秘吧！ （二）新课内容讲解 1. 机器人的基本概念和构成 教师：首先，我们来了解一下什么是机器人。简单来说，机器人就是能够自动执行任务的机器装置。它们通常由机械结构、传感器、控制系统等部分组成，可以感知环境、做出决策并执行相应的动作。 机器人之所以能够完成各种复杂的任务，离不开它的三大构成系统：控制系统、传感系统和执行系统。 （1）控制系统 教师：首先，我们来聊聊机器人的控制系统。它就像机器人的大脑，负责接收和处理来自传感系统的信息，并发出指令给执行系统。正是有了这个“大脑”，机器人才能做出决策和判断。 （2）传感系统 教师：接下来是传感系统。传感系统就像机器人的眼睛、耳朵和皮肤，能够感知外部环境的信息，比如光线、声音、温度等。这些信息会被传递给控制系统，帮助机器人了解周围的情况。 （3）执行系统 教师：最后，我们来看看执行系统。执行系统就是机器人的手和脚，负责执行控制系统的指令，完成各种动作。无论是搬运物品、行走还是抓取，都离不开执行系统的支持。 2.介绍机器人在不同领域的应用 教师：现在，我们已经了解了机器人的三大构成系统。那么，你们知道机器人在哪些领域有应用吗？ 学生：（积极发言） 教师：很好，同学们提到了很多领域。确实，机器人在工业生产、家庭服务、医疗护理、军事国防等领域都有广泛的应用。它们可以帮助我们提高效率、减轻负担，甚至在某些方面超越了人类的能力。 3.介绍机器人仿真实验系统 教师：现在，我们将进入一个更加有趣的部分———机器人仿真实验系统。这个系统可以在计算机上模拟机器人的运行和控制过程，让我们在没有真实机器人硬件的情况下，就能体验到机器人的魅力。 （展示仿真实验系统的界面和操作方法） 教师：通过这个仿真实验系统，我们可以搭建自己的机器人模型，编写控制程序，并观察机器人在虚拟环境中的表现。这不仅可以帮助我们更好地理解机器人的工作原理，还可以培养我们的编程能力和创新思维。 （三）学习任务开展 教师：现在，我们将通过运行“城市穿梭”任务来体验机器人仿真实验系统。请大家打开仿真实验系统，按照提示进行操作。 （学生开始操作，教师巡视指导） 教师：在任务中，你们需要控制机器人按照指定的路线在城市中穿梭，避开障碍物并完成任务目标。在操作过程中，请注意观察机器人的行为，思考它是如何 ... ...