1、第一課、認識機器人 （2 課時）教學(xué)目標 知識目標：了解機器人的概念、產(chǎn)生、發(fā)展、種類與應(yīng)用。 技能目標：熟練利用網(wǎng)絡(luò)查找信息和處理信息。情感目標：培養(yǎng)學(xué)生對機器人的興趣， 培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科技、 熱愛科學(xué)、 勇于探索的精神。重點難點教學(xué)重點：機器人的概念及應(yīng)用難點分析：機器人的概念教學(xué)過程：1、新課導(dǎo)入21 世紀被信息技術(shù)專家譽為智能機器人的時代，機器人在各行各業(yè) 將得到更加廣泛的應(yīng)用，機器人技術(shù)綜合機械工程、電子工程、傳感 器應(yīng)用、信息技術(shù)、數(shù)學(xué)、物理、等多種學(xué)科，它代表著一個國家的 高科技發(fā)展水平， 例如我國首例遠程遙控機器人手術(shù)就是由北京的醫(yī) 生通過電腦遙控著沈陽機器人“黎元”進行腦外科手

2、術(shù)。 那究竟什么是機器人？我們要學(xué)習(xí)使用的機器人是什么樣子？機器 人能夠做些什么？我們?nèi)绾慰刂茩C器人？今天開始我一起走進機器 人世界去尋找上述問題答案。觀看有關(guān)機器人的視頻片段2、教學(xué)內(nèi)容機器人的概念 各國科學(xué)家對機器人的定義有所不同， 而且隨著時代的變化， 機器人 的定義也在不斷發(fā)生變化。 中國的科學(xué)家們把機器人定義為一種自動化的機器， 具備一些與人或 生物相似的能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力、協(xié)同能力等， 是一種具有高度靈活性的自動化機器，它的外形不一定象人。 判斷一個機器人是否是智能機器人我們可以根據(jù)下面三個基本特點：（1）具有感知功能，即獲取信息的功能。機器人通過“感知”系統(tǒng) 可

3、以獲取外界環(huán)境信息，如聲音、光線、物體溫度等。（2）具有思考功能，即加工處理信息的功能。機器人通過“大腦” 系統(tǒng)進行思考，它的思考過程就是對各種信息進行加工、處理、決策 的過程。（3）具有行動功能，即輸出信息的功能。機器人通過“執(zhí)行”系統(tǒng) （執(zhí)行器）來完成工作，如行走、發(fā)聲等。機器人的產(chǎn)生、發(fā)展、種類與應(yīng)用 對這些內(nèi)容請大家以小組合作的形式通過互聯(lián)網(wǎng)、 光盤等媒體檢索信 息，并設(shè)計一個關(guān)于機器人的有關(guān)知識的演示文稿。1 ）成立小組，分工合作，制定活動計劃。小組成員（2）確定“機器人世界探索”活動的探索主題，構(gòu)建問題框架。 （3）評價要求（1）展示 在小組內(nèi)展示“機器人世界探秘”項目。各小組推出

4、代表參加班級交流 評選最佳主題獎、最佳演示獎、最佳合作獎。（2）通過自評和互評的方式進行評價，標準如下：3、作業(yè)布置（1）說說機器人與一些電動玩具的區(qū)別？（2）完成一個關(guān)于機器人演示文稿的制作，包括機器人的發(fā)展、機 器人的分類、機器人的特點等內(nèi)容。課后反思：第二課、機器人學(xué)走路 （2 課時）教學(xué)目標： 知識與技能：學(xué)會使用“轉(zhuǎn)向”模塊編寫程序，控制機器人轉(zhuǎn)向；學(xué) 會使用“啟動電機”“延時”“停止電機”模塊編程，控制機器人走弧 線。過程方法： 通過任務(wù)驅(qū)動與學(xué)生的操作實踐， 使用學(xué)會簡單的機器人 編程控制思想。情感態(tài)度與價值觀： 讓學(xué)生在編程控制中體驗成功的快樂，充分激 發(fā)孩子學(xué)習(xí)信息技術(shù)的興趣

5、。重難點：本課教學(xué)內(nèi)容為小學(xué)信息技術(shù)教材（浙江教育出版社） 第四冊第 12課，屬機器人模塊。本課教學(xué)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了第 10 課 我們身邊的機器人、第 11 課機器人仿真軟件掌握了機器人的簡 單工作原理， 初步掌握機器人仿真軟件的使用， 并會控制機器人走直 線的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)本課，為以后學(xué)習(xí)機器人畫正多邊形 、機器人分 辨顏色打下基礎(chǔ)。教學(xué)過程：一、鋪墊導(dǎo)入1出示機器人，簡單師生交流，拓展學(xué)生對機器人的了解。 討論：機器人由程序來控制。 我們用程序語言把機器人完成任務(wù)的步 驟與方法表達出來，這個過程叫編程。2教師演示機器人控制程序在仿真軟件中的仿真。 介紹：這種機器人的編程軟件的啟動與仿真。3學(xué)生打

6、開范例嘗試仿真。討論 1：機器人的動作，如直行、拐彎等。二、小組合作自主探究1任務(wù)一：讓機器人動起來。 教師講解與學(xué)生操作：介紹編程環(huán)境（菜單、快捷工具、模塊庫、編 程區(qū)） 模塊的拖放、移動、刪除 直行模塊與轉(zhuǎn)向模塊的設(shè)置 -文件的保存子任務(wù) 1：機器人直行（教師示范，并講解仿真環(huán)境的“運行、有軌 跡、退出”幾個按鈕的使用。子任務(wù) 2：機器人原地轉(zhuǎn)向（學(xué)生獨立完成）子任務(wù) 3：機器人走折線（最好走出一個 90 度的角出來） 要求：學(xué)生自主探究，教師巡視指導(dǎo)，適時轉(zhuǎn)播點評。 2任務(wù)二：讓機器人走弧線。讓機器人轉(zhuǎn)彎， 學(xué)習(xí)探究啟動電機模塊與延時等待模塊的設(shè)置。 教師 通過示意圖分析讓學(xué)生理解機器人

7、是怎樣實現(xiàn)左、 右轉(zhuǎn)彎的， 從而突 破難點。任務(wù) 1：讓機器人學(xué)會走弧線。 （學(xué)生自主探究，小組合作交流）三、鞏固新知，拓展練習(xí)。任務(wù)：讓機器人學(xué)會寫數(shù)字“ 7”“8”“9” 要求：學(xué)生自主探究為主，教師適時點撥課后反思：第三課、人工智能 （2 課時） 教學(xué)目標： 知識目標：了解人工智能（ AI ）的定義。知道常見的人工智能應(yīng)用。 技能目標：能夠分析“ AI 會取代人類嗎？”這個問題。 情感目標：能夠?qū)?AI 產(chǎn)生興趣，理性認識 AI 。重難點： 重點：人工智能的定義，了解人工智能的應(yīng)用。難點：看待 AI 威脅論。教學(xué)過程：導(dǎo)入：你知道 AlphaGo 嗎？（引起同學(xué)興趣）解釋AlphaGo是

8、什么？同學(xué)們觀看這幅圖片 , 認識他是誰嗎？（柯潔） 我們來讀讀他的微博：決戰(zhàn)前夕，感慨萬千 . 在這個特殊的時間，我有些話想和熱愛圍棋、關(guān)注圍棋、關(guān)注我的朋 友們說:無論輸贏，這都將是我與人工智能最后的三盤對局 很多人可能會問為什么？ 其實私底下我已經(jīng)與朋友家人說了很多次這樣的想法，現(xiàn)在的 AI 進 步之快遠超我們的想象。像國產(chǎn)的絕藝、日產(chǎn)的ZEN雖然和Alphago還有著較大差距，但已經(jīng)表現(xiàn)出超強的實力了 .我相信未來是屬于人 工智能的?？伤冀K都是冷冰冰的機器， 與人類相比， 我感覺不到它對圍棋的熱 情和熱愛。對它而言 .它的熱情也只不過是運轉(zhuǎn)速度過快導(dǎo)致CPU發(fā)熱罷了。我會我用所有的熱

9、情去與它做最后的對決， 不管面對再強大的對手 我也絕不會后退！至少這 .最后一次 .拼盡全力后，無論結(jié)果.管他口中是是非非， 來一首滄海一聲笑 . 豈不美哉、快意？我淡然笑到 .不眠夜，且看且珍惜，請大家欣賞我最后的三盤人機大戰(zhàn)。 我們可以感受到柯潔什么樣的心態(tài)？ 我們可以用一句話來表明：人工智能贏了棋，人類卻贏得了未來。 其實這人工智能時代的序幕！ 那么什么是人工智能呢？請同學(xué)起來回答。定義：人工智能（Artificial Intelligenee）,英文縮寫為 Al。它是研究、 開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng) 的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工：人力所能及制造的。智能：

10、涉及到其它諸如意識（CONSCIOUSNESS自我（SELF、思維 （MIND）（包括無意識的思維（UNCONSCIOUS_MIND等等問題。接下里，我們了解人工智能的發(fā)展。 （現(xiàn)階段的人工智能播放視頻） 我們現(xiàn)在是什么時代？是互聯(lián)網(wǎng)時代未來是屬于人工智能的時代 !他們有什么區(qū)別呢？ 區(qū)別：互聯(lián)網(wǎng)只是把原來存在的方式變得更加有效（連接萬物） 。 而人工智能使原來的不可能成為了可能（喚醒萬物） 。你們了解哪一些人工智能的應(yīng)用：接下來同學(xué)們看圖回答。 其實人工智能的應(yīng)用還有許多。我們來看一看。 現(xiàn)在，大家思考一個問題：人工智能會不會取代人類？ 在電影里面，我們可以看到邪惡機器人欲毀滅人類或者充滿正

11、義的機 器人拯救人類。你們認為人工智能會不會威脅人類 ?同學(xué)們討論 3 分 鐘。分為 2 個方面來辯論?，F(xiàn)階段的人工智能安全問題： 人工智能還在研究中， 但有學(xué)者認為讓 計算機擁有智商是很危險的， 它可能會反抗人類。 這種隱患也在多部 電影中發(fā)生過，其主要的關(guān)鍵是允不允許機器擁有自主意識的產(chǎn)生與 延續(xù)，如果使機器擁有自主意識， 則意味著機器具有與人同等或類似 的創(chuàng)造性，自我保護意識，情感和自發(fā)行為。大家了解百度現(xiàn)階段的人工智能應(yīng)用。 最后：以一句話和一副圖片作為這節(jié)課結(jié)尾。教學(xué)反思：第四課、人工智能計算機(2課時)教學(xué)目標：介紹計算智能所涉及的領(lǐng)域和范圍，計算智能的含義及其 與傳統(tǒng)人工智能的區(qū)

12、別。貝茲德克提出的“ABC及它與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NN)、 模式識別(PR)和智能之間的關(guān)系。教學(xué)重點：計算智能的含義及其與傳統(tǒng)的人工智能的區(qū)別。教學(xué)難點：“AB(及其與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NN)、模式識別(PR)和智能之間的 關(guān)系。教學(xué)方法:課堂教學(xué)。教學(xué)過程：一、計算智能的含義，了解計算智能與傳統(tǒng)的人工智能有何區(qū)別。了 解貝茲德克提出的“ABC及其與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NN)、模式識別(PR)和智能 之間的關(guān)系。信息科學(xué)與生命科學(xué)的相互交叉、相互滲透和相互促進是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個顯著特點。計算智能涉及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、進化計算和人工生命等領(lǐng)域，它的研究和發(fā)展正是反映了當代科學(xué)技術(shù)多學(xué)科交叉與集成的重要發(fā)展趨勢。

13、把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NN)歸類于人工智能(AI)可能不大合適，而歸類于計算智 能(CI)更能說明問題實質(zhì)。進化計算、人工生命和模糊邏輯系統(tǒng)的某 些課題，也都二、歸類于計算智能。經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NN)歸類于人工智能(AI)可能不大合適，而歸類于計算智能 (CI更能說明問題實質(zhì)。進化計算、人工生命和模糊邏輯系統(tǒng)的某些 課題，也都歸類于計算智能。計算智能取決于制造者(manufacturers)提供的數(shù)值數(shù)據(jù)，不依賴于知 識另一方面,人工智能應(yīng)用知識精品(knowledge tidbits)。人工神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)應(yīng)當稱為計算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。第一個對計算智能的定義是由貝茲德克(Bezdek于 1992年提出的。 盡管計算智能與人

14、工智能的界限并非十分明顯，然而討論它們的區(qū)別和關(guān)系是有益的。馬克斯(Marks)在1993年提到計算智能與人工智能 的區(qū)別，而貝茲德克則關(guān)心模式識別(PR與生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BNN)、人工 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)和計Array算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)的關(guān)系，以及模式識別與其 它智能的關(guān)系。忽視ANN與CNN的差別可能導(dǎo)致對模式識別中神經(jīng) 網(wǎng)四、絡(luò)模型的混淆、誤解、誤表示和誤用。貝茲德克對這些相關(guān)術(shù)語給予一定的符號和簡要說明或定義。他給出有趣的ABC。教學(xué)反思:第五課、大數(shù)據(jù) 機器人避障 （2 課時）教學(xué)目標知識目標：認識機器人的傳感器， 初步了解機器人的傳感器是如何工作的； 初步 學(xué)會分支結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計方

15、法。能力目標：能把避障的實際問題轉(zhuǎn)化成一個機器人信息處理的過程， 能編寫一個 簡單的程序來實現(xiàn)這個任務(wù)。情感目標： 體會到機器人的智能性，進一步培養(yǎng)對機器人學(xué)習(xí)的興趣。重點難點 傳感器的工作原理。、中、/.課前準備機器人；編程環(huán)境；機器人避障場地。教學(xué)過程 一、創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入。教師出示機器人所需完成的任務(wù)。出示障礙物。 出現(xiàn)疑難機器人撞到障礙物會怎么樣？你希望機器人能完成什么樣 的動作？、分析第一任務(wù)指令 如果讓機器人前進固定的距離，我們可以通過讓機器人前進一段時間 來實現(xiàn)。請學(xué)生設(shè)置機器人的行走出示障礙物，讓機器人在行走過程中碰到障礙物， 而機器人還在繼續(xù) 行走。碰到障礙物機器人應(yīng)該停止運轉(zhuǎn)，

16、而機器人前進多少距離才會碰上障 礙物這點我們不知道，那怎么辦？引出傳感器三、傳感器介紹。介紹傳感器概念出示各類傳感器圖片介紹傳感器實現(xiàn)避障的原理四、程序設(shè)計。引導(dǎo)學(xué)生完成以下流程圖：學(xué)生演示，實現(xiàn)功能。五、拓展延伸。如果機器人遇到障礙物，你能讓它繞過障礙物，繼續(xù)前進嗎？自主研究探索。教學(xué)反思: 第六課、滅火機器人 （2 課時）教學(xué)目標： 知識與技能目標： 了解亮度檢測傳感器的使用方法，了解機器人滅火的工作原理 過程與方法目標：學(xué)會亮度檢測傳感器及機器人滅火原理。 學(xué)會分析和處理機器人出現(xiàn)各種情況。情感目標：培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和精神。 教學(xué)重難點：1、教學(xué)重點： 亮度檢測傳感器的使用和滅火原理。2、教學(xué)難點：滅火基本原理。 出現(xiàn)各種情況成因分析。教學(xué)過程：（一）激趣導(dǎo)入： 師演示機器人滅火的視頻，生觀看。（二）新課教學(xué)：1