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1、教学基本信息课题初识机器人是否属于地方课程或校本课程日期2016.04授课教师乔辰北京第二实验小学学科信息技术学段： 小学年级五年级教材书名： 信息技术智能机器人 出版社： 清华版 出版日期：2004年指导思想与理论依据中小学信息技术课程指导纲要（标准&试行）中明确提出，中小学信息技术课程的主要任务是：培养学生对信息技术的兴趣和意识；了解信息技术（或机器人）的发展及其应用对人类日常生活和科学技术的深刻影响。本课让学生在“思中学”、“做中学”、“学后思”中对机器人有一个全貌的认识和了解。淡化枯燥的机器人理论和概念，以符合学生年龄特点和认知规律的实践活动为主线，通过本课学习逐步对学生进行技术素养的
2、渗透，以此指导学生螺旋上升式的学习。教学背景分析1教学内容分析本课，选自清华版信息技术智能机器人（小学版）教材第1单元第1课的内容。其中，第1单元包括6课，本课为机器人起始课即“初识机器人”。通读教材、研读教材，我认为：本课作为学生初次接触机器人，不仅要让学生了解机器人的相关知识，还要让学生亲自动手实践，能够控制机器人完成简单任务。所以我将本课的教学内容及教学难点定位于“激发学生的学习兴趣”。为此，经过分析我将原教材中第1单元第1课内容主要以知识讲授为主，缺少学生动手实践的机会。因此教师借助以往教学经验，将本课教学内容做了适当的裁剪处理，将第2课涉及到的“直行”模块内容融入到第1课中，裁剪后的
3、教学内容分别为： 机器人的基本组成及主要功能； 仿真编程环境及上机动手实践。为实现并达成本课教学目标，在“教”与“学”的过程中教师不仅采用过程性评价（适时给予学生学习效果进行点评和表扬），还对整个教学过程进行了相关方面的预设。预设1，在学生的学法上，我进行了指导性的设计，将难以理解的问题，进行了自学资料的提供，以辅助学生理解机器人相关概念。预设2，对于学生第一次接触机器人相关知识的学习，我采用不同的技术手段和方法帮助学生加以了解。比如：各种各样的机器人视频资料、多媒体演示课件、真实机器人展示；预设3，在进入仿真环境的学习中，教师给予学生更多的探索空间，让学生通过自学、讨论、动手调试等过程，完成
4、“直行”程序的编写，指挥机器人行走。2技术分析 采用直观课件演示、真实机器人展示、学生参与互动交流等方式，满足并激发学生学习兴趣，渗透对学生技术素养的养成教育，体现中小学信息技术课程指导纲要中明确提出的，培养学生对信息技术的兴趣和意识。 3学生分析学习对象：五年级学生。已有知识：了解计算机系统组成，知道WORD、PPT等程序的基本功能。对机器人有一些了解。已有技能：掌握计算机键盘、鼠标的基本操作，会使用Word、演示文稿等程序。差异分析：考虑学生个体差异和年龄特点，鼓励学生自主实践，设置不同梯度的学习活动。4教学方式自主实践、讲授法与演示法相结合的方法。5教学准备机房：多媒体计算机教室、真实机
5、器人教师：教材、教参、演示课件、自学材料、演示视频学生：教材、范例资源、自学资料 教学目标教学目标：1. 了解机器人的组成及主要功能。2. 了解机器人仿真编程环境及功能。3. 会用“直行”模块编写程序，指挥机器人行走。4. 感受机器人在生活中的作用，激发学生学习兴趣。教学重点：1. 了解机器人的组成及主要功能； 2. 了解机器人仿真编程环境，会用直行模块编写程序。教学难点： 感受机器人在生活中的作用，激发学生学习兴趣。教学流程示意1.机器人的组成环节一：创设情境，揭示主题2.机器人的种类和特点研究问题一：了解机器人（真实）活动一：了解仿真环境环节二：学习新知，激发兴趣 活动二：编写“直行”程序
6、研究问题二：控制机器人（仿真）活动三：让机器人走得“更远”、“更快”环节三：归纳梳理，课后延伸 教学过程(表格描述)教 学阶 段教师活动学生活动设置意图技术应用时间安排创设情境（揭示主题）【提问】同学们, 你们知道最近新闻中报道的一场特殊的围棋比赛吗？你知道对阵双方都是谁吗？【反馈】今天我们一起研究有关机器人的知识出示板书：初识机器人（目的：启发并引导学生去思考，揭示本课主题。）学生思考回答问题从时事入手，激发学生学习热情多媒体演示课件2学习新知（激发兴趣）研究问题一：你了解机器人吗？1. 机器人组成【提问】同学们你们对机器人有哪些了解？【反馈】师生活动交流（效果评价：学生能列举多种不同的机器
7、人，讲述自己对机器人的了解。）【提问】到底什么是机器人？老师今天带来了一个有关机器人的短片。请边看边思考。 【播放】（视频2各种各样的机器人）【反馈】 师生活动交流（效果评价：学生能结合视频内容，探讨机器人的外形特点。）【提问】机器人是靠什么控制行走的？如果和人类进行比较，相对应人类身体的哪些部位？【演示】老师这里也有一个小机器人，我们来一起玩个游戏，看看机器人的这些部位是如何协调工作的。 （例：真实机器人-避障） （效果评价：学生观察机器人的组成特点，体会各“器官”的配合。）【分析讲解】比较两种机器人眼睛传感器大脑控制器（芯片）手脚执行器（轮子）通过传感器作为眼睛感知环境、然后经过控制器进行
8、分析判断，最终将指令传输到执行器中，具备这样特征的机器，属于机器人。（目的：通过实物演示，以及将机器人和人进行类比，引导学生体会机器人组成，突破教学重点，并进一步激发学生学习兴趣）2.机器人的种类及特点【提问】请同学们回忆刚才的短片，说一说机器人都能为人类做哪些事情？有什么特点？【反馈】师生交流总结（效果评价：学生通过列举不同种类的机器人，在交流中体会机器人的功能特点。【分析总结】机器人根据功能不同有许许多多不同的种类；同时，机器人相比人工操作而言也有自己的特点：（高效、能避免危险等）【提问】机器人这么复杂，我们小学生能驾驭得了吗？我们再来看一个小短片，看看同学们都让机器人做了些什么？【播放】
9、（视频3:学生机器人比赛）（效果评价：学生回答这些机器人可以模拟救火、踢足球、走迷宫等。）研究问题二：如何在仿真环境下控制机器人？【提问】机器人的本领是谁赋予的？通过什么方法赋予的？ 你想不想自己试着编写一段程序，让机器人向前走起来呢？【反馈】：师生互动交流（效果评价：预设学生回答：人类通过一条条指令指挥的机器人）今天我们学习如何在仿真环境下对机器人编写指令。活动一：了解机器人仿真环境请结合桌面上的“自学材料” ，学习机器人的仿真环境。活动二：尝试编写机器人“直行”程序 你能在主程序界面中编写机器人“走直线”的程序，并进行仿真验证。 【反馈】学生演示、教师提炼（效果评价：强调编程时的注意问题）
10、 1.模块指令连接要求2.“结束模块”的作用【分析讲解】将直行模块库中的“直行”模块拖动到“主程序”模块下，然后加上“结束模块”，仿真验证机器人走直线程序 活动三：尝试简化程序你能不能让机器人走得“更远”、“更快”？预设：1.学生自主探索，尝试将多个“直行”模块相连接。2.利用调整参数的办法，调整“速度”、“时间”参数。【反馈】全班交流，哪种方法你更喜欢？为什么？（效果评价：学生对比观察分析不同编程方法的特点。）【分析讲解】调整参数的办法，不仅能准确控制速度、时间，并且用的指令最少。使得主程序简单、明了。进而提高工作效率。学生思考互动讨论学生观看、边思考 学生回答学生观察并思考学生思考学生回答
11、学生讨论回答问题学生观看视频，回答问题学生回答学生结合自学材料认识编程环境并尝试编写直行程序。学生观看并解决问题学生上机尝试学生互动交流鼓励学生之间相互交流，并且通过视频短片调动学生学习情绪，引发学生深入思考）通过展示学生创编的机器人，拉近了所学知识与学生之间的距离，帮助学生消除畏难情绪。将真实机器人与模拟仿真机器人建立联系利用知识迁移和自主探究的方式突出教学重点鼓励学生多角度思考问题 多媒体课件教学视频实物教具（真实机器人)多媒体教学演示多媒体课件以及学生资源信息技术教材自学材料825归纳梳理（课后延伸）今天我们学习的是众多机器人编程工具当中的一种，现实生活中的各类机器人在问世之前都需要进行
12、模拟环境下的反复调试，正是因为工程师们严谨的科学态度才铸就了我们身边这么多非凡的机器人。【思考作业】1.你还能让机器人完成哪些任务？2.未来的机器人还能帮助我们做哪些工作呢？3.机器人与人工智能（AI）是一回事吗？学生介绍自己的收获，大胆畅想机器人的未来功能。多媒体演示课件课件。5板书设计初识机器人组成： 种类： “直行”模块特点： 设计特色本课，通过学生在“思中学”、“做中学”、“学后思”中对机器人有一个全貌的认识和了解。淡化枯燥的机器人理论和概念，以符合学生年龄特点和认知规律的实践活动为主线，以生活当中热点问题为切入点，通过师生共同探讨交流，最终一点点剥离出机器人的组成及功能特点。同时，借
13、助真实机器人、模拟仿真平台让学生亲身感受机器人的运行特点。为了更好地突出教学重点，实现教学目标，本课在设计上有以下两点主要特色：亮点之一：“虚”“实”结合，多角度激发学生学习兴趣 为了让学生能对机器人有更全面的了解，并且喜欢上机器人。教师在课前结合以往教学经验准备了大量的学习资源，并制作了学生喜爱的教学视频。从热点话题中的围棋机器人，再到实际生活中的机器人，以及最后落脚到学生创编的机器人实例，从“远”至“近”层层引导学生思考与发现，在“思中学”。并且借助真实机器人的现场展示，拉近了科学知识与学生之间的距离，从而消除了个别学生的畏难情绪，让更多的孩子喜欢上机器人的学习。同时为了突出新课程理念当中
14、所倡导的“技术素养”培养，本课在设计上还融入了在仿真环境下编写程序的教学环节。让学生在动手实际活动中，不仅能“思中学”，更能在“做中学”。亮点二：改进“教与学”的方法，鼓励学生自主尝试与问题发现传统的应用软件教学往往以“任务驱动”方式为主，老师“规定”学生进行“定向探索”，因此常常会忽略学生的差异，因此，在课程环节中，教师安排了不同层次的探索活动，鼓励学生在完成基本内容后，多尝试、多发现、多提出问题。学生在充分探索和实践后，会发现简化程序的方法不唯一，经过师生共同探讨发现，利用调整参数的方法可以更准确、快捷地实现目标，指挥机器人走的更远、更快。通过引导学生学会简单调试程序的方法，一方面起到对学
15、生学法的指导，另一方面也渗透了一种程序设计优化思想。效果评价及反思评价：本课在教学过程中实施动态的对学生在学习过程中的学习效果进行及时反馈与学习效果的点评。本课在每个教学环节中教师有意识地融入了适时效果评价的预设。在充分讨论交流之后，教师再进行具有针对性、层次性的问题归纳分析与点评，不断引发学生深入思考。作为年轻教师，对于课堂上把控对学生适时的学习效果评价尽管已经有意识的去做，但由于经营不足，这方面在课上的处理还显得比较薄弱，日后还有不断加强教学基本功。反思：本课作为学生学习机器人起始课，教师在进行教学设计中，尽管对相关内容进行了预设，但是，学生在课堂上往往会提出许多“意想不到”的问题。虽然教师有意识地捕捉到了课堂当中的学生生成，但是由于教师教学经验不足，没能针对学生提出的问题进行及时解答或深入挖掘。因此，我将在今后的日常教学活动中加强教师基本功的修炼，不断提高自身教育教学机智。 6