智能机器人第2课让机器人拥有智能54596.docx
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1、智能机器人第2课让机器人拥有智能教学设计大连沙河口区中学生劳动技术中心 耿殿君 智能机器人 一、学情分析随着信息技术的的发展,智能能机器人这一一信息技术的的前沿领域也也得到了飞速速的发展,有有专家预言,从从信息产业的的角度看,本本世纪第一个个十年将是智智能机器人时时代。教育今今天的超前发发展是为以后后的经济和社社会发展打基基础的。为了使现在在的学生能够够适应未来信信息时代的要要求,在教学学中及时地增增加有关智能能机器人知识识的内容是有有必要的。为为此,中心特特设置了智能能机器人课,使学生能够够亲身体验前前沿科技的风风采,揭开机机器人的神秘秘的面纱。有有效地激发学学生学科学爱爱科学的热情情。本节
2、课为智能机机器人课第22课,教学对对象为学习过过第1课机器人搭搭建,掌握了了乐高机器人人的基本搭建建技巧,了解解常见传感器器的种类、功功能、原理,能够运用机器人自带的微电脑实现简单的机器人控制的初三学生。 二、教学任务本节课的任务是是让学生懂得得如何实现机机器人的人工工智能。以学生生为主体,让让他们亲自的的参与、切身身的体会,学学习掌握基本本的编程的思路及调试的的方法并能根据据具体情况加加以应用。三、教学目标1、知识与技能能通过互动操作让让学生在实践践过程中,领领悟知识,掌掌握技能:(1)重点掌握握乐高机器人人编程软件RROBOLAAB2.9系系统中导航者者级别图形化编编程技巧。(2) 理解程
3、序设计思思路,掌握程程序基本结构构中的判断和和循环。(3) 学会结合环境对对程序进行调试试。2、过程与方法法通过在编程实现现人工智能的的设计、调试试过程中,创创设情景,发发挥学生自主主学习的积极极性,让学生生在做中学,学学中做。经历历思维、实践践过程,让学学生在实践中中提高分析问问题、解决问问题的能力,锻锻炼学生的逻逻辑思维能力力和动手操作作能力。3、情感 态度度与价值观通过多种形式的的教学活动,提提高学生学习习智能机器人人课的兴趣。体体会团队合作作的精神和使使用技术的责责任感、使命命感。体验科科学探究的过过程,激发学学生对科学的的求知欲和探探究科学的勇勇气。培养勇勇于实践、勇勇于思考、勇勇于
4、创新的精精神和素质。四、教学重点和和难点1、重点:(1)乐高机器器人编程软件件ROBOLLAB2.99系统中导航航者级别的图图形化编程方方法。(2)学生在合合作学习的基基础上,自行行设计,共同同分析问题、解解决问题。2、难点:程序的调试五、课前准备1、授课时间:结合本课的实际际目标,设计计授课时间990分钟2、活动人数:考虑到学生对编编程的认识理理解速度和程程度有所不同同,及教师进进行引导和答答疑解惑的工工作量,人数数设定为244人,每4人人一组共计66组。3、器材准备:安装有乐高ROOBOLABB2.9编程程软件的电脑脑6台,乐高高9797蓝蓝牙机器人套套装6套(其其中机器人通通用底盘已经经
5、安装完毕,节节省安装的时时间,使学生生只需集中精精力进行传感感器安装),机机器人工作台台6张,走轨轨迹场地1个个,大屏幕投投影设备一套套。4、学生的准备备工作:请学生在课前搜搜集整理一些些智能机器人人的资料并做做成演示用幻灯片片。六、教学策略教法:演示法、练习法法,任务驱动法法,教师主要要做的是引导导和答疑解惑惑的工作。学法:学练结合法、合合作探究法,学学生需要在大量的实践操操作和合作研研究中完成各各项任务。七、教学流程(共共75分钟)1、课程导入:(共8分钟)(1)学生幻灯灯片展示(4分钟)根据幻灯片进行行简单介绍(种种类多为爱宝宝机器狗、ASSIMO和QRIO等非拼装机器器人。动作多多为跳
6、舞、踢踢球、投篮和和模拟机械等等特定功能)。(2)引入(44分钟)幻灯片中展示的的机器人都是是比较具有代代表性的,但但是它们具有有的功能用我我们手中的机机器人都能实实现,只要同同学们愿意去去想象去思考考,甚至可以以实现更多更更好的效果。拿出教师做的线线控机器人,为为学生展示线线控机器人踢踢球、绕柱。(生:老师,你那是线控玩具,人家的那个不用拿手操控。)换程序,机器人人开始自动到处追球跑。换程序,机器人人在走轨迹场场地顺黑线跑,在学生生惊讶和新奇奇的眼光下,机机器人大摇大大摆的顺线走走到场地边沿沿(众学生:走到到头了啊,停啊),然然后翻了下去去(众学生:.)学生都说这个机机器人太笨了了。的确,它
7、它不太聪明,但我没控制它也按照我们期待的方式顺着黑线跑起来了。也就是说机器人至少有走线的智能,虽然最后跳崖了。那么,机器人的智能是从哪里来的?(生:电脑,编程.)人通过电脑编程使机器人能在无人控制状态下运作,实现虚拟的智能,这种智能称之为人工智能。想让机器人变得更聪明,就要通过编程为机器人提供人工智能。今天我们就要来学习机器人的编程,让机器人拥有智能。2、授课内容:(共67分钟)(1)软件介绍绍(10分钟)教法:演示法、练练习法学法:学练结合合法教学意图:通过演示结合练练习,让学生生初步掌握软软件的使用方方法。教学重点:1、软件的基本本操作(图11、图2、图图3)。2、程序的基本本元素:运动动
8、与判断(图图4)。教学过程:通过大屏幕投影影为学生介绍绍乐高ROBBOLAB22.9编程软软件的界面及及如何进入导导航者级别33, 对软件中的的各种图标及及判断符号进进行介绍。图2 判断及延时单元图1 软件主界面图3 马达单元图5重图4 运动与判断图5 重点讲解程序运运行的基本元元素:运动与与判断,机器器人的动作依依据程序中的的运动环节实实现,机器人人的智能靠程程序中的判断断设定实现。图图5程序的效效果为马达AA与C以3档档速度正转(既既向前直行),当当1号接口的的NXT触碰碰被按下后,变变成马达A与与C以3档速速度反转(既既向后直行),44秒钟后机器器人停。图5 教师活动:利用大屏幕投影影分
9、段进行讲讲解演示,中中间穿插学生生练习,最后后进行一次完完整过程演示示。学生活动:听讲,观看演示示,每阶段按按要求进行操操作练习。(2)任务一:回到原点(115分钟)教法:任务驱动动法学法:合作探究究法教学意图:通过练习,让学学生熟练乐高高ROBOLLAB2.99编程软件导导航者级别33的使用方法。教学重点:纠正软件操作中中出现的问题题,强调判断断符号的正确确选择。任务要求:机器人从起点出出发,最终回回到起点附近近停止,运行方式和和传感器的使使用随意,至至少用两种方方法实现(直直线、弧线的的延时应用或或用传感器进行行判断)。教师活动:巡回指导和启发发。学生活动:以组为单位研究究探讨,实践践操作
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