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1、《認識機器人》教學案例
[背景材料]
在義務教育實驗教科書信息技術四年級上冊、模塊一、第1課—《了解信息世界》的教學中,當教至信息技術的概念、特征和運用情況時,我發(fā)現同學們對這一環(huán)節(jié)的學習很感興趣,特別是提及智能機器人時,同學們看的很仔細、認真,有的還不時地拿著一些玩具機器人在欣賞、娛樂。不難發(fā)現:在日常生活中,同學們對智能機器人十分感興趣,有的一回到家就開始玩自己喜愛的機器人,有的玩著玩著,連家庭作業(yè)都忘記做了,更有甚者將其帶到學校,在大課間或課外活動時同其他一起玩,分享快樂之感。針對同學們的興趣和愛好,再結合校本課程的深入探討和發(fā)展,我設計了《認識機器人》這一課,并在四年級兩個班中進行
2、了認真的嘗試,效果良好.
[設計理念]小學信息技術新課程《標準》倡導:“在信息技術教學中,同樣要轉變教學理念、角色、教學模式和方法,要善于調動學生學習的積極性,激發(fā)學生興趣,讓學生全身心地參與到信息技術課堂教學中來,以任務驅動法完成課堂教學任務,使學生學得輕松、愉快,成為學習的主體和主人。”本節(jié)課的設計理念就完全依據該課程《標準》來進行設計和施教。
二、教學設計
[教學目標]
知識目標:一是簡單地了解機器人的制作與發(fā)展歷程,二是了解機器人的概念、特征、分類與用途。
技能目標:熟練地利用網絡查找信息和處理信息。
情感目標:培養(yǎng)學生對機器人的興趣,培養(yǎng)學生熱愛科學、勇于探索、樂于實踐的
3、精神。
[教學重點與難點]
教學重點:機器人的概念、特征;學生觀察力、自學力和探索精神的培養(yǎng)。
難點分析:機器人的概念及其特征;學生對信息的收集與處理。
[案例描述]
片斷1導入(創(chuàng)設情景法)
(1)談話法
師:在日常生活和學習中,同學們在一些商店、食品袋或美術學習中,看到過不同式樣、功能的機器人或玩具機器人,它們中有的用于家庭,幫人們做一些家務活,有的用于街頭巷尾來方便人們的生活……同學們能說說機器人是什么嗎?
生1:機器人是會干活的“人”
生2:機器人是幫人們干家務活的“人”……
師:同學們說的有點籠統(tǒng),還需進一步地看看、想想和說說。
(2)欣賞法
請大家一起來欣賞
4、、觀看不同功能、樣式的機器人圖片、視頻(機器人比賽或做飯)
師:通過欣賞、觀看,同學們可知:除了家用的小型機器人之外,還有用于大型工程、傳感器應用、信息技術、數學、物理等多種學科的機器人,用它們來加快工程速度和辦事效率。21世紀是被信息技術專家譽為智能機器人的時代,智能機器人代表著一個國家的高科技發(fā)展水平。那么,在現實生活中,你接觸過機器人?知道影視作品中的機器人是什么樣的嗎?
學生積極舉手描述自己生活中或影視作品中見到過的機器人(全自動洗衣機、電視小品中的《機器人趣話》劇本等。同學們熱情揚溢的交談,使課堂氣氛顯得很活躍。
師:再從剛才的視頻上也不難看出:機器人具有類似人類的形體和較高的
5、智能。那么,到底什么是機器人呢?是不是只有在高科技實驗室、科幻電影里面具有與人類相似的形體的才叫機器人呢?
同學們開始討論,問題初步涉及到機器人的特征。
師:同學們:在現實生活中,機器人無處不在,并在實際的生活中起著重要的作用。如:拖地儀、吸塵器等;還有商場、餐廳的自動門、街頭的取款機等?這就是機器人!機器人就在我們身邊!那么,怎樣定義機器人呢?本節(jié)課,就來探究機器人的概念、特征、分類和用途等問題。
這樣,通過“談話法”、“欣賞法”兩種不同的方式,為新課的導入創(chuàng)設了適宜的氛圍和情景,利于新課導入。同時,也能使同學們由淺入深、由抽象到直觀、由模糊到清晰地步入新課的學習。
片斷2新授(任務
6、驅動法)
師:同學們,明確任務是完成任務的前提。請看下面幾個問題:
(1)什么是機器人?
(2)機器人有什么特征?結合機器人的特征回答為什么商場的自動門、街頭的取款機也稱為機器人?
(3)在生產、生活中應用了哪些機器人?它們的用途是什么?
這3個問題是本節(jié)課的學習任務,請同學們利用網絡來完成本次學習任務。(給同學們投示或講述利用網絡收集、處理資源的方法)教師隨堂查看、輔導同學們在操作過程中遇到的疑難問題,便于課堂教學的順利進行。
信息1:全部學生都能夠按要求查找所分配的任務。
信息2:大部分學生能夠通過網絡完成學習任務,有三分之一的學生完成的較出色。
信息3:少部分學生在查找、
7、處理問題時的速度較慢。
片斷3探究新知(以小組匯報的形式)
師:現在,我們以小組匯報的形式來尋找問題的答案吧。
生1:機器人是科學家利用先進的計算機控制技術與神經網絡技
術制造出來的,它具備人的初步思考能力,能夠完成一些復雜的動作。隨著技術的發(fā)展,未來還將會出現更加“聰明”的機器人。
生2:機器人是一種具有類似某些生物器官功能、用以完成特定操作和移動任務的、可通過編程來控制的機械電子裝置。
生3:機器人應該是由計算機控制的、通過編排程序、具有某些功能的機械。
師:同學們匯報得不錯,幾位同學分別從不同的角度、用途等方面定義、認識了不同作用的機器人。我們再以填表的形式來進一步地了解有
8、關機器人方面的問題吧。
請完成下表:
機器人名稱
關鍵詞
用途
特征
分類
備注
智能電飯煲
掃地機器人
全自動洗衣機
師:同學們,通過匯報和填表,我們可得:
1.機器人的外表不必像人,它只要在功能上能模擬生物的動作和行為,就都可以稱作機器人。
2.機器人的特征:
a. 大腦:控制機器人的程序。
b. 動作:任何機器人都有一定的動作表現。
c. 身體:是一種物理狀態(tài),具有一定的形態(tài)。
師:現在,我們再回到上面談及的商場自動門是不是機器人?擺在眼前的電腦是不是機器人?為什么?
9、生1.機器人擁有傳感器,運用了感測技術,對人類有回饋的作用。
生2.機器則只能完全由人或程序來控制,不會因外在情況的改變而影響自己的動作。比如:電動車、電腦等。
師:同學們,答案都在聽匯報、填表格的過程中生成了。學得輕松、愉快嗎?瞬間,教室內響起了一陣陣雷鳴般的掌聲,課堂教學很快地步入了下一環(huán)節(jié)的學習。
片斷4鞏固提高(了解機器人的發(fā)展史、初識游戲中的機器人)(1)閱讀法
師:請同學們朗讀下面一段話
生:機器人的出現,使人類擺脫了繁重危險的體力勞動,標志著人類社會的進步。從1961年生產出第一臺工業(yè)機器人到機器人研制開發(fā)蓬勃發(fā)展的今天,機器人主要經歷了可編程機器人、感知機器人和將具有
10、識別、推理、規(guī)劃和學習等智能機制,它可以把感知和行動智能化結合起來,因此能在非特定的環(huán)境下作業(yè),故稱之為智能機器人。目前,這類機器人處于試驗階段,將向實用化方向發(fā)展。智能機器人還應用許多最新的智能技術,如臨場感技術、虛擬現實技術、多真體技術、人工神經網絡技術、遺傳算法和遺傳編程、放聲技術、多傳感器集成和融合技術以及納米技術等。可以說,智能機器人將是未來機器人技術發(fā)展的方向。
師:通過閱讀,同學們對機器人的發(fā)展史有了清楚的了解,除了閱讀,在課后,同學們同樣可利用網絡來查閱、了解有關機器人的發(fā)展、變化等許多問題,希望大家多動手動腦對相關問題探究得更多、更深一些。
(2)實踐法
師:同學們,除
11、了上述之法,還可以實踐的形式來認識機器人的使用情況。請同學們打開“金山打字”,進入界面,打開不同的游戲來看看不同的機器人吧!
生:快速地雙擊“金山打字”圖標,進入該界面,邊操作、邊觀賞不同的機器人,教室里除了游戲聲、擊鍵聲之外,靜悄悄的,同學們個個信心十足,玩得十分投入、爽快!。
本環(huán)節(jié)中,通過“閱讀法”、“實踐法”,能較好地、較快地讓學生了解機器人的發(fā)展史,并在實際的操作中見證“機器人”的使用情況和工作狀態(tài),讓同學們趣味橫生,讓課堂教學真正地“動”了起來,取得良好的教學效果。
三、教學反思
(一)現代教學論認為:教學效果在很大程度上取決于學生內在的心理狀態(tài)(即情感心理狀態(tài))。故教師要
12、高度重視學生的心理情感,激發(fā)情趣,唱響教學前奏,開好頭。
(二)采用任務驅動法展開信息技術課堂教學,是信息技術教學中常用的方法。一方面,任務驅動法能充分地、較好地發(fā)揮學生的主觀能動性,將課堂教學有限的時間、學習的主動權交給學生,另一方面,也利于信息技術新課程《標準》、理念在課堂教學中得一充分滲透和運用方法之一。
(三)在課堂教學中,分小組、分工、明確和完成學習任務,并在小組匯報中走向新知、探究新知,這種新的教學模式和方法,也完全符合該課程的《標準》和理念,不但很好地滿足了學生的上機操作欲望,而且也利于教學任務和教學策略的快速完成和適時調整。像片斷2、3中,以分組、參與、匯報的方式展開課堂教學,就充分地體現了新課程的理念、角色和教學模式在課堂教學中的具體滲透和運用,達到了事半功倍的教學效果。
(四)課堂教學中的動靜結合,不僅令課堂產生動靜之美,而且還可留給同學們思考、實踐的空間,同樣符合課堂教學中的“留空白”之法,產生課堂教學中的藝術美。
案例設計說明:
該案例設計參考了:2009年3月16日?青島出版社的義務教育實驗教科書《初中信息技術》九年級上冊第四單元第一課《認識機器人》的教學目標圍繞制定的教學案例,深受啟發(fā),設計、落實了該教學設計,撰寫了該教學案例。
參考了中小學信息技術新課程《標準》。