小学信息技术闽教版（2020）六年级下册第6课 认识机器人构件教案

这是一份小学信息技术闽教版（2020）六年级下册第6课 认识机器人构件教案，共5页。教案主要包含了课程导入，新知讲授，实践操作，成果展示与评价，拓展延伸，作业布置等内容，欢迎下载使用。

1. 知识与技能：学生能够识别并理解机器人基本构造组件，包括但不限于传感器、执行器、控制器和结构件，并能描述它们的功能及在机器人系统中的作用。
2. 过程与方法：通过实物展示、互动讨论和动手操作，学生能够掌握机器人组件的连接方式，初步学会组装简单的机器人模型。
3. 情感态度价值观：激发学生对机器人技术的兴趣，培养探索科学、技术、工程和数学（STEM）领域的热情；增强团队合作意识，提高解决问题的能力。
教学重点
- 识别机器人主要构成部分及其功能。
- 理解传感器、执行器和控制器在机器人控制系统中的工作原理。
教学难点
- 理解并应用机器人组件之间的相互作用和连接方法。
- 实践操作中准确无误地组装机器人构件。
教学过程
一、课程导入
创设疑激趣，引入主题
- 故事启思：以一个富有想象力的故事开篇，比如：“在一个遥远的未来城邦尼奥拉，孩子们拥有着一群特别的伙伴——智能机器人。这些机器人不仅仅是学习上的小帮手，还是生活中的朋友，它们能够听从简单的打扫房间到陪伴探险。今天，就让我们揭开机器人朋友的神秘面纱，学习如何通过编程与它们交流，创造属于我们的机器人伴侣。”
- 问题引导：提出引发思考：“你们梦想中的机器人是什么样的？它能做什么？如果让你的机器人去帮你取一本书，你该如何告诉它？”鼓励学生大胆想象，同时引起对机器人编程的兴趣。
- 预告：简短展示一段机器人（如LEGO编程机器人）的视频，展示其互动性和编程过程，激发学生的好奇心，预告今日课程将亲手实践编程操作，让学生充满期待。
二、新知讲授
1. 概念讲解：机器人结构基础
- 定义机器人：简要介绍机器人的定义，强调机器人是能够自动执行任务的设备，通常由软件和硬件两大部分组成。
- 主要构件介绍：
- 传感器：展示不同类型的传感器（如红外线传感器、触碰传感器、光敏传感器），解释它们如何收集环境信息。
- 执行器：通过模型展示电机、伺服马达等执行器，说明它们如何将电能转换为物理运动。
- 控制器：介绍微处理器或单片机，作为机器人的大脑，负责处理传感器数据并控制执行器。
- 结构件：展示机器人框架、轮子、关节等结构组件，说明它们如何构成机器人的物理形态。
2. 互动环节：分发实物模型或3D打印的机器人组件，让学生亲手触摸，直观感受各部分结构，通过小组讨论总结每个构件的作用。
三、实践操作
1. 认识构造组装体验
- 实物操作：分发给学生基础机器人构造套装，包括主板、电机、传感器、结构件、螺丝等，教师先演示如何安全使用工具组装机器人框架。
- 小组合作：学生分组，每组一个机器人，根据说明书指导手册合作组装，教师巡回指导，强调团队协作与安全，确保每个学生参与动手实践。
2. 编程序初探
- 编程软件介绍：引入图形化编程软件，如Blckly或Scratch，展示软件界面，说明如何创建新项目、拖拽代码块。
- 基础编程：教师示例编程机器人前进、停止、转弯，现场演示如何编写简单程序并上传至机器人，解释每块的逻辑，鼓励学生跟随操作，理解编程逻辑。
3. 任务挑战实践
- 任务设计：设定任务，如“机器人绕过障碍”、“寻光点”，要求学生小组讨论策略，设计程序逻辑，如何利用传感器、控制电机、编写路径。
- 编程实现：学生在软件上编写代码，教师巡回指导，鼓励试错中学，及时修正，体验编程调试过程。
- 测试调整：上传程序至机器人，实地测试，观察执行情况，根据结果调整代码，多次迭代优化，直到完成任务，体验解决问题的成就感。
4. 成果展示与分享
- 成果演示：每组展示机器人完成任务，分享编程思路、遇到问题及解决办法，展示过程中的创新点。
- 互评与师评：学生互评，教师总评，肯定创意、合作、问题解决，提出改进建议，强调编程逻辑与实践重要性。
- 反思：鼓励学生反思学习过程，记录学习心得，分享收获，思考编程在机器人中的作用，为后续学习打基础。
通过细致的实践操作环节设计，学生不仅亲手组装、编程机器人，体验从理论到实践的全过程，而且在团队合作、问题解决中成长，培养编程逻辑思维，为深入学习人工智能技术奠定坚实基础。
四、成果展示与评价
1. 展示交流：每组派代表上前展示自己的机器人模型，简述组装过程中的发现和遇到的问题及解决方案。
2. 同伴互评：采用“星星贴纸”方式，每位学生为其他组的作品在创新性、合作性、完成度等方面进行评价。
3. 教师总结：汇总学生反馈，表扬创新思维和团队协作表现，同时指出普遍存在的问题，提供改进意见。
五、拓展延伸
- 未来展望：引导学生思考机器人技术的发展趋势，讨论机器人在未来生活中的更多可能性。
- 伦理探讨：简短引入机器人伦理话题，如隐私保护、人工智能的责任与界限，鼓励学生课后思考和讨论。
六、作业布置
1. 实践作业：要求学生回家利用废旧材料尝试制作一个简易机器人模型，或使用在线机器人模拟软件设计一个小型机器人，记录制作过程和遇到的挑战。
2. 预习作业：预习下一节课内容，关于编程基础，思考如何通过编程语言指挥机器人完成指定任务。
通过以上精心设计的教学流程，本课旨在通过理论讲解、实物操作、团队合作和创意表达，让学生全面而深刻地理解机器人构件及其在机器人系统中的作用，同时培养他们的实践能力和创新思维，为后续深入学习机器人编程打下坚实的基础。