校本课程《智能机器人》教案

校本课程《智能机器人》教案 西安高中2005_信息技术_教学设计 《智能机器人》 第一课时教案 走近机器人 执教人:西安高级中学 陆裕元 2005-12-2 西安高中2005_信息技术_教学设计 《智能机器人》 第1. 1教案 西安高级中学 陆裕元 高二。2 学 校 授课教师 班 级 2005-12-2 新授课 1课时 授课时间 课 型 课 时 走近机器人(校本教材《智能机器人》第一章) 课 题 1. 机器人的基本概念 学习内容 2. 机器人的发展历程 3. 智能机器人的组成结构与工作原理 4. 智能机器人仿真系统简介 认知目标: 学习目标 初步了解机器人的概念、用途、分类及发展历程，通过实物及视频初步 理解智能机器人的组成结构与工作原理，初步学会仿真系统的使用。 能力目标: 通过探索、实践与讨论，培养学生自主学习能力、创新能力和交流协作 的能力。 情感目标: 通过机器人基础知识的学习，培养学生爱科学、学科学和大胆实践、勇 于创新的精神。 1. 智能机器人的结构与工作原理 学习重点 2. 智能机器人仿真系统的基本使用方法 智能机器人仿真系统的编程调试 学习难点 启发引导式:多媒体广播演示+实物演示讲解 教 法 以导学为主线，讨论交流并自主实践，完成探索任务 学 法 智能机器人实物及仿真系统、计算机，学习资源素材等 教学准备 教 学 过 程 教学环节 教师活动 学生活动 课前观看一段机器人视频 同学们，我们刚才看到的视频是2004年国际机器人大赛 的一些片段，可以看出，机器人技术正在飞速发展，机器人的激 智能化程度越来越高，同时我们也看到，越来越多的青少年正发 在参与到机器人的研究和设计中来，世界各国已经普遍开始重兴 视青少年的机器人教育。 趣 学校开设这一门校本课程，不仅是希望同学们从现在起了 解一些机器人基础知识，接触一些前沿科技，为将来进一步学引 习和研究奠定基础，更是希望同学们通过亲手制作和调试机器入 人，进一步提高自己的动手实践能力和科技创新能力。本节课新 我们就来首先学习一些有关机器人的基础知识。 课 出示课题: “走近机器人” 西安高中2005_信息技术_教学设计 一、机器人的基本概念及三个基本特征 观察、思 给出一些机器人图片，请学生思考交流并回答: 考、讨论交诱导思 1. 你认为什么样的机器是机器人,(概念) 流、回答 考问题 2. 机器人是否一定具有人型, 听讲，理解 1. 机器人的基本定义:机器人是一种可编程的～能执行某些讲解知 操作或移动动作的自动控制机械 识点 2. 机器人应具有的三个特征: 一: , 有身体:根据不同的应用需要，有一定的形状结构; 机器人 , 有大脑:有程序控制，能自动工作; 的基本 , 能动作:有行为功能，能自动执行一定的动作。 概念及 特征 以图片和实物说明哪些属机器人: 计算器，电梯，机械钟，能力风暴，乐高等 根据上述概念，同学们还能举出身边存在的机器人吗, 思考，讨论 展示日常生活及各领域用到的机器人: 交流，回答 电冰箱，微波炉，红绿灯，自动售票或售货机，工业电焊机器人 或装配机器人，军用排爆机器人，民用高楼清洗机器人等 的分类 , 机器人离我们的生活并不遥远 , 关于国际、国内机器人的分类 我国机器人分类:工业机器人、特种机器人 二、机器人的发展历程 听讲，理解 , 最早的机器人构想:西周时期能歌善舞的伶人 讲解知讲 , 世界上第一台工业机器人:1959年美国，“尤尼梅特” 识点授 , 机器人从诞生到现在经历了三次重大换代: 二: 新 第一代:示教型机器人; 课 第二代:有感觉的机器人; 机器人， 第三代:智能机器人 的发展突 , 工业机器人发展的春天„20世纪七十年代 历程 破 , 机器人开始成为一门独立的学科---机器人学，研究如何用重 机器模拟人的智能行为。 难 , 机器人向人类进化:20世纪九十年代 点 美国:麻省理工学院的COG仿人机器人 日本:本田公司，86年开始P系列、ASIMO人型机器人; SONY公司, 爱宝机器狗、QIRO舞蹈机器人 观看教育 中国:98年国防科大，“先行者”仿人机器人; 机器人实 2002年北京理工大，仿人机器人 物演示: 2004年哈工大，服务机器人 能力风暴, 20世纪末，世界各国普遍开始重视青少年的机器人教育，走正方形， 机器人科技竞赛蓬勃发展，由此也产生了一些教育专用的乐高六足 智能机器人，如:能力风暴、乐高、中鸣、通用等 虫爬行 演示一些机器人实物的动作 西安高中2005_信息技术_教学设计 通过上面的视频和实验演示，请同学们思考一下机器人灭火或思考、猜 机器人踢足球时，机器人是靠什么来寻找目标的呢,再请同学想，讨论交 们猜想一下，一个最简单的智能机器人，它至少应该包含哪些流，然后回交流分 部分呢, 答问题 析知识 点三: 结合机器人实物和图片归纳: 组成智能机器人的三大基本系统: 智能机 感知系统(传感器)、 器人的 决策系统(微电脑处理器)、 组成结 执行系统(电机、指示灯等) 构与工 作原理 演示智能机器人工作过程: 搭建,编程,下载,调试 1 演示仿真软件SVJC的功能及安装方法 观看实验演示仿 2 演示控制一个仿真机器人走正方形 演示，注意真系统 3 学生实践使用仿真系统SVJC 操作步骤SVJC的 和方法 使用 1 指导学生安装SVJC 按教学要学生 2 指导学生编写走正方形的机器人，仿真调试 求安装仿实践 真平台，并亲身感 拓展: 编写和调受智能 1你能改进一下程序，控制仿真机器人走正六边形吗, 试机器人机器人 2 如果要让机器人在行进过程中避免碰撞，机器人身上应该加走正方形的操控 装什么, 的控制程方法 序 归纳总结本课主要知识点和技能要令 师生交流巩归纳 共同小结 固总结 知1. 仿真系统SVJC中提供了哪些传感器检则模块, 阅读学习 识 2. “能力风暴”智能机器人中的三大系统分别包含哪些部件，资源和相 延各有什么功用, 关教材 延伸 伸拓展 拓 展 小结: 定义:能自动工作的机器 机器人三个特征:有身体，有大脑，能动作 概念 机器人并非一定具有人型 我国机器人分类:工业机器人，特种机器人 世界上第一台工业机器人:1959年，美国 目前已经历三次换代:第一代:示教型 机器人 第二代:感知型 发展历 第三代:智能型 程 国际国内人型机器人的发展概况 三大硬件系统:传感系统，微电脑，动作系统 智能机 软件系统:编写控制程序的环境，其中SVJC是器人软 机器人模块化编程的仿真系统 硬 件 西安高中2005_信息技术_教学设计 即将开通的西安高中“机器人教育网” 西安高中2005_信息技术_教学设计 机器人教学活动剪影 教学后记