六年级下册信息技术教案9机器人的发展过程闽教版.docx
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六年级下册信息技术教案9机器人的发展过程闽教版
第9课
机器人的发展过程
教学内容分析教材以科普知识的方式介绍古今中外典型的机器人及其发展历程．阐明了机器人应遵循的定律。
首先以科幻作品中所描绘的机器人与人类之间的复杂关系为背景，介绍了机器人应遵循的行为规范和道德准则——机器人三定律；其次列举了指南车、木鸟、记里鼓车、机器鸭等古代机器人的产生、发展过程及应用情况，阐述了古代机器与现代机器人的关系；接着介绍了以“尤尼梅特”机器人的诞生为标志，开启了具有真正实用价值的工业机器人的新时代；最后介绍了现代机器人历经了示教再现型机器人、有感觉能力的机器人和智能机器人三个发展阶段。
这节课是机器人专题的第一课，着重让学生了解机器人的发展过程；在推动现机器人技术发展时，应遵循机器人三定律。
这些知识能为今后学习机器人的工作原理及各种机器人的用途奠定基础。
学习这节课内容，有助于学生从机器人历史进程的角度审视其发展过程，从机器人在人类生活中的应用情况及应用价值这条脉络来构建知识内部的逻辑关系，从而认清智能机器人的发展前景和应用价值。
教学对象分析六年级学生在生活中已初步领略了机器人的外观形态，懂得机器人具有一些与人或生物相似的智能．在人类智慧的作用下，能依靠自身的动力帮助人们完成特定的任务。
六年级的学生大都看过《三国演义》的小说或电视剧，对诸葛亮利用木牛流马在崎岖的栈道上运送军粮的场景一定印象深刻。
木牛流马就是一种古代机器人，这一典型的应用实例所呈现出的“人不大劳，牛不饮食”的优点，既体现了我国古代劳动人民的聪明才智，也充分展现了机器人的应用价值。
许多学生还从科幻小说或科幻影视作品中看到形形色色的机器人。
诸如家政服务机器人、工业机器人等．从中感受到机器人功能的强大，这些感受与体验对学生认识机器人的发展情况及应用价值会有很大的帮助。
古代机器人诞生的年代距今r分遥远．现实生活中难以再现其具体应用的事例，只能通过展示古代机器人图片，讲解其功能的文字说明，介绍其应用情况，学生基本上能感性地认识古代机器人的形状及应用情况。
体会其应用价值。
但对三个不同阶段的现代机器人在功能上的差异，现代机器人会具有怎样的智慧能力及机器人是否会对人类造成伤害等疑虑，在教学时可以通过展示不同阶段、不同功能的现代机器人图片，播放视频片段，解读机器人三定律的实质性含义，简要介绍各种机器人在现实生活中应用的实例，让学生理解机器人的智慧来源，明白研发机器人时，要为机器人建立行为准则的必要性和重要性。
通过对本课的学习，学生对机器人的认识会更全面，对应用机器人来为人类创造更加美好的生活环境会更加期待，从而调动学生学科学、爱科学、用科学的积极性，并提高学生遵循机器人三定律的思想意识。
教学目标
1．了解机器人三定律。
2．了解古代典型的机器人。
3．了解现代机器人的诞生和发展过程。
4．通过了解古代机器人和现代机器人的功能及其应用情况，感受机器人的应用价值，树立应遵循机器人三定律的思想意识。
教学重点和难点
1．教学重点。
了解机器人三定律及现代机器人的发展过程。
2．教学难点。
三个不同阶段现代机器人的功能差异。
。
教学方法自主学习法：
让学生带着问题自主阅读教材，初步了解机器人三定律，了解现代机器人的发展过程。
展示法：
展示古代各种典型机器人的图片，让学生感性地认识古代典型机器人的形状，了解其作用。
播放《机器人管家》《德国大众汽车厂机器人杀人事件（20150701）》《机器人三定律》《家政服务机器人》等视频片段，集中学生注意力，提高学生的学习兴趣，同时让学生明白为机器人建立一套行为规范和道德准则的必要性和重要性。
讲授法：
结合教材中的图例，解读教材中的内容，介绍部分古代典型机器人的作用、现代机器人的发展历程及不同阶段的机器人在功能上的差异，解读机器人三定律内容及建立该定律的重要性。
交流、讨论法：
同学间交流、讨论要建立机器人三定律的必要性；讨论机器人具有一些与人或生物相似的智能的含义，它为什么会对周围环境信息做出判断、处理和决策。
任务驱动法：
从熟悉的途径查阅相关资料，进一步了解机器人的发展过程及机器人应用情况，说一说生活中机器人会扮演什么角色。
评价法：
对学生参与学习过程的态度、完成任务情况予以适当评价.鼓励学生参与交流评价和实践活动。
教学准备
1•教学环境。
计算机网络教室•互联网环境。
转播控制系统。
2•资源准备。
古代典型机器人图片，《机器人管家》《德国大众汽车厂机器人杀人事件（20150701）》《机器人三定律》《家政服务机器人》《i国演义•木牛流马》视频片段1.
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
1.播放《机器人管家》视频
观看科幻电影。
视频片段
片段。
了解视频的故事
中呈现出的机
2.介绍故事梗概：
这是科幻
梗概。
器人安德鲁为
电影
主人马丁提了
《机器人管家》中的一个片段.故
细致、周到的服
事中的
务.让主人有一
机器人安德鲁为了能让主人马丁
个舒适、优美的
一家过
倾听讲解.思考
生活环境.这一
上轻松、愉快的生活，充当了管家
问题。
美好的场景一
的角
定会引起生的
导入新课
色.它尽职尽责地承担了主人家中
憧憬和向往，从
：
5分钟）
的大
而激起他们学
小事务，为主人解决了许多烦杂琐
习的热情，为学
1•引言；科幻小说和科幻影
倾听讲解。
学生通过
视中出
阅读，理解教材
现的形形色色的机器人。
有的是人
内容，初步了解
类忠
机器人三定律
实可靠的朋友。
以为人类服务为己
的含义。
任，
通过倾听
时刻为人类着想1有的却成了人类
归纳
的敌
总结.观看视
人.以破坏人类美好生活或毁灭人
频，
类为
明白机器人伤
目标。
因此，人类一直以矛盾的心
人事
情密
阅读教材，了解
件的发生并非
切关注着机器人的发展。
虽然这些
机器人三定律。
天方
情景
发表看法t并倾
夜谭，而是真实
仅在科幻作品中出现.但为了防患
听其他同学的发言。
地
于未
存在于现实生
然，美国当代著名科普作家阿西莫
观看机器人伤人
活中，从而意识
夫在
事件的视频.倾听讲
到建立机器人
了解机器
科幻作品中提出了“机器人三定
解，理解为机器人建
三定律的必要
人三定律
律”，为
立一套行为规范和道
性和重要性。
（10分钟）
机器人建立了一套行为规范和道
德准则的必要性和熏
德准则。
要性。
2.引导学生阅读教材第49〜
50页
开阔视野的内容。
3.引导学生说一说，为什么
要建立
机器人三定律？
机器人三定律的内
容是
什么？
4.教师予以适当评价并总结。
（1）机器人伤人事件。
1播放视频片段《德国大
众汽
车厂机器人杀人事件
（20150701）》。
2建立机器人行为规范和道德准则
的必要性和重要性。
刚才看到的德国大
众汽车厂机器人杀人事件仅是最近的一
起事例.虽然真实的情况未必是机器人
杀了人，但不可否认这起人员伤亡事件.
机器人是脱不了干系的。
而这起事件并
非孤例，历史上也曾发生了多起类似的
事件。
如1978年9月6日，日本广岛一
家工厂的切割机器人居然将一名值班工
人当做钢板抱了起来•切成了肉
片；
1982年夏天，一名英国女工在测试工业
理解机器人三定律的含义。
观看视频，理解机器人三定律。
机器人的电池时.机器人突然启
动•把
女工的手臂折成两段11989年•国
际象
棋冠军古德柯夫与机器人对弈
时.在连
胜机器人3局后.被“恼羞成怒”
的机
器人释放的高强度电流击毙。
虽然这些
悲剧的出现无法阻止人类前进的
步伐.
但人类应更加小心地去面对这些
新技术
的挑战.而为机器人建立一套行之
有效
的行为规范，尽量避免悲剧的重演
就显
得尤为重要。
（2）课件显示机器人-三定律。
1第一定律：
机器人不得伤害
人类.
或眼看着人将遇害而袖手旁观。
2第二定律：
机器人必须服从
人给
它的命令，当该命令与第一定律有
抵触
时.不予服从。
@第三定律：
机器人必须在不
违背
第一定律和第二定律的情况下保护自己。
（3）播放《机器人三定律》视频片段。
【古代的机器人】
1•播放《家政服务机器人》
观看视频。
通过播放
《家
视频
政服务机器人》
片段。
倾听讲解。
视
2•引言：
从播放的视频中可
频•让学生从该
知•具
视
有智能能力的机器都称为机器
频中看到机器
人•现代
人已
机器人不仅在工业中得到应用.在
在人类生活的
家庭
许多
了解机器
服务方面的应用也日益广泛。
这些
领域都得到应
人的发展
具有
用。
过程
实用价值的工业机器人从诞生至
在教师引言的
今仅有
作用
（15分钟）
50多年的历史，而家政服务机器人
下•将学生的注
更是
意
近年才涌现出来。
但纵观古今中外
力导人了解古
人类
代机
的发展史.人们一直都梦想着有朝
器人的主题中。
一日
通
能发明一种为人类服务的机器。
早
过展示中外各
在春
种机
秋时期就有了在空中飞“三日不
器人图片•播放
下”的
《三国演义•木
木鸟；东汉时期张衡发明具有实用
观察图片，了解
牛流马》视频片
价值
古代机器人的形状；
段。
让学生概括
的记里鼓车、地动仪；三国时期著
观看视频•了解木牛
性地了解古代
名的
流马的作用。
科学家的历史
军事家诸葛亮发明的“木牛流马”
倾听讲解•了解
故事。
在赞叹古
直接
古代各种机器人的应
人聪明才智的
投入到战场上运送粮食.解决了在
用情况及应用价值。
同时。
能直观地
崎岖
山路上运输不便的难题.这更是开
创了
机器人在军事上应用的先河。
此
后，无
了解各种
论在国内还是在国外.以为人类服
机器人的外观
务为
形态
目的的各种机器人就不断涌现，颇
和应用情况.感
具实
受
用价值的古代机器人在各个领域
机器人的应用
应用的
价值。
事例也屡见不鲜。
那么，典型的古
这样既有利于
代机
拓展
器人有哪些呢？
学生的视野.丰
3•课件展示指南车、木鸟、
富
记里鼓
学生的知识，又
车、机器鸭、地动仪等图片。
插放
有
《三
助于学生从历
国演义•木牛流马》视频片段•播
倾听讲解。
史的
放过
角度观察机器
程中予以必要说明。
人的
4•简要介绍古代机器人及其
发展过程.促进
应用
他
情况。
们更全面、客观
（1）指南车：
义称司南车•是
阅读教材内容.
地
古代
思考问题。
了解机器人.激
用来指示方向的一种机械装置.不
发
论车
子转向何方.术人的手始终指向南方。
（2）木鸟：
春秋时期木匠鲁班制作
的术鸟，内设机关•能在空中飞行三天
不降落。
（3）记里鼓车：
由我国东汉科
学家
张衡发明制造的记里鼓车是一种用于计
算道路里程的车辆。
每行一里•车上术
人击鼓一下•每行十里击钟一下。
（4）机器鸭：
1738年•法国技师杰
克•戴•瓦克逊发明了机器鸭•它不仅
会叫.会游泳和喝水.还会进食和
排泄。
制造机器鸭的目的是为了把生物的功能
加以机械化，进而进行医学上的分析。
（6）自动机械人偶：
日本匠人制作
的自动机械人偶，有些在各种祭典或表
交流、讨论，发表自己观点。
倾听总结，进一步了解三个阶段机器人的特点。
他们的学习热情。
带着问题
演中出现，有些在室内供观赏。
【现代机器人的发展过程】
1•引言：
由于古代的科技水平相对
低下.当时研制的机器人大多停留
在供
人娱乐和观赏的层面上。
直到20
世纪50
年代.才出现了世界上第一台真正
具有
实用价值的工业机器人“尤尼梅
特”，由
此开创了机器人发展的新纪元。
2.引导学生阅读教材第52〜
54页
“现代机器人的发展”的内容，思
考问
题：
现代机器人从问世到现在已有
几十
年时间.它的发展过程大致经历了
几个
阶段？
不同阶段的机器人有什么特
占?
八、、・
3.引导学生交流、讨论，发
表看
法，并予以适当补充及评价。
4.教师总结。
（1）经过半个多世纪发展起来
的现
阅读
教材.能使学生阅
读的目的性更明确。
从而初步了解现代机器人的发展过程，通过同学间的交流讨论，认识不同阶段的机器人特点，最后通过听取教师的总结，对不同阶段的机器人功能和特点认识更全面，更深刻。
代机器人。
大致经历了三个阶段。
第一代：
示教再现型机器人。
它具
有存储和记忆能力，当人对机器人进行
动作示教后，机器人能实现动作的记录
和再现，但对周围环境基本没有感知和
反馈控制能力。
第二代：
有感知能力的机器
人。
它
具备了感觉能力.能获取作业环境和作
业对象的简单信息.可对周围环境做出
正确判断.并据此改变自身的行动。
第三代：
智能机器人。
它不仅具有
完善的环境感知能力。
还具有逻辑思维、
判断和决策能力.可根据作业要求和环
境信息自主地进行工作。
如之前的福娃
机器人会与来宾对话等。
（2）AlphaG0是近来备受瞩目
的人
工智能应用的一个实例。
AlphaGc以四
比一的战绩•击败了围棋世界冠
军、韩
国名将李世石•从而成为九段棋手。
AlphlaGO正是采用人工智能中的深度学
习技术.它有强大的自我学习和进化功
能.通过短暂的学习训练就能跨越
一个
天才棋手几十年走过的路。
因而，它在
战胜欧洲围棋冠军几个月后，通过
深度
学习•棋艺进步神速。
进而战胜了世界
围棋冠军李世石。
1•引言：
随着科技的发展。
倾听教师讲解，
在任务的
机器人
思考问题。
导向
在人类现实生活中出现的频率越
性作用下，各组
来越高.
成
创新实践
其作用也将会越来越大。
说一说你
员经过讨论，选
（8分钟）
还知
择
道机器人的哪些信息？
自己感兴趣的
2•出示任务：
任务，各成员齐
（1）列举你熟悉的神话故事或
心协力共同完
科幻
成任务。
这样既
作品中的机器人，说一说它们在其
能充分调动学
中扮
生学习的积极
演了什么角色，这些机器人都有什
性，让每位学生
么
都融人到学习
特点？
进程中，又能对
（2）从因特网上查阅有关机器
本课知识点加
人发
深理解•同时还
展过程的资料，并说一说或用电子
能满足不同学
文档
生的兴趣和爱
记录下来。
小组成员讨论确
好。
通过各组交
（3）日常生活中•你见过哪些
疋本组的活动主题，
流、汇报，能完
有关
各成员明确任务及
善学生的知识
机器人应用的事例。
它的出现对提
要求。
结构，同时也有
高人
助于培养学生
类生活水平有哪些作用？
说一说或
组内各成员分工
学会欣赏他人，
用电
合作。
共同完成任务。
尊重他人的良
子文档记录下来。
（4）若学校条件允许•可自选
好品质。
一款
汇报活动成果或
机器人仿真软件，了解仿真软件的功能
和特点，熟悉其操作界面。
（5）任务说明及要求。
1分组：
按座号相邻的原则分组。
2每组选择一个感兴趣的主题，组
内成员明确各自任务.合作完成。
3选择任务
（1）〜（3）的小组，由组内成员推荐一位同学汇报活动成果-
选择任务（4）的小组，运行仿真软件。
3.对学生的活动予以必要的帮助，
并对活动过程予以适当评价。
4.引导学生汇报活动成果或进行仿
真体验，并对活动成果予以适当评价。
运行仿真软件。
总结
（2分钟）
1引导学生说一说，通过这节课的
学习.有哪些收获。
2.总结这节课的教学内容。
回顾并回答。
倾听总结。
总结梳理
本课
知识，完善学生的
知识结构。
升级会员 