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視頻標簽：機器人社團創新,賦予機器人智慧
所屬欄目：信息技術優質課視頻
視頻課題：七年級信息技術基于STEM教育理念的機器人社團創新課賦予機器人智慧-天津
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賦予機器人智慧
一、 案例背景信息
這是一節基于STEM教育理念的機器人社團創新課。學生為七年級的學生，他們對機器人教學剛剛接觸，充滿了好奇與新鮮感，教師通過設計讓學生感興趣的教學活動，讓學生們體驗機器人學習的魅力，嘗試利用學習的知識解決生活中遇到的問題，培養學生的創造能力和創新精神，激發學生學習知識的動力。
二、教學設計
（一）課程目標
1、通過親身感受，使學生了解機器人的工作狀態和對社會生活的影響。 2、通過小組學習和實踐，使學生體驗機器人智慧的由來。
3、在體驗和了解機器人的過程中,激發出學生對機器人學的求知欲和探索精神，形成主動參與創作活動的態度。利用“課程育人”理念，促進學生“全人”發展的同時，激發學生的創造力。
4、通過課程學習，培養學生主動探究的科學精神，激勵學生增長自身智慧，提高勇于創新的數字化學習能力。
學習重點：了解機器人編程的一般過程，體驗機器人智慧的形成。 學習難點：掌握解決問題的方法，能用學習的知識解決現實中的問題。
（四）教學策略設計 1．教學方法設計
（1）通過智能機器人的視頻鏡頭引入教學，讓學生感受機器人在生活的應用，如何影響我們的社會發展。
（2）強調學生主體，讓學生自主學習探究，利用電子白板和手機等現代化教學手段、引導學生主動觸摸知識，通過親身實踐，感受機器人智慧的形成。
（3）通過對學生學習的分析，采用分組實踐的教學方法，由組長帶領組員共同完成課題，每人確定不同的分工，并以“報告”的形式記錄下來。共同的協作，使得小組在體驗實踐的過程中，有機地將知識與技能相結合，組員之間的認知和智慧相互碰撞，在學習過程中提升學生分析問題和解決問題的能力。
2．關于教-學流程和教-學活動的設計思路
3.計劃使用哪些設備、軟件、課件或資源？
硬件環境：電子白板，手機，pc電腦，Macblock機器人套件，同屏器，雷大白機器人。 軟件環境：互聯網、教學課件,mBlock編程軟件。 教學資源：京東倉儲物流機器人視頻。
三、教與學的實際過程描述
1．教與學的過程描述 教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
課程導入（5分鐘） 請學生觀看，京東倉儲物流機器人工作的視頻。 思考問題： （1）在剛剛的視頻中大家都看到了什么，有什么感想？ （2）為什么要用機器人代替人去工作？
仔細觀看視頻，認真思考問題，回答問題。
觀看京東倉儲物流機器人工作的視頻，一方面將學生的眼球吸引到課堂中，另一方面通過視頻給學生一個感性認識，技術能改變人們的生活方式 ，幫助人類社會進行可持續發展。再加上教師的問題引導，
開始上課 視頻導入，問題引領。 理解機器人智慧的形成，學習編程的一般過程。 分組實踐體驗，完成設計項目。 教師幫助、指導 總結，布置作業
結束
展示匯報，知識延伸，深入探討
使學生快速明確本節課的學習內容和學習目標。播放國內的視頻，是讓學生了解中國在人工智能這項技術發展的現狀，增強民族自豪感。
知識儲備（8 分鐘） 機器人的智慧來自人類為它
們編寫的程序。 1、認識主板
Auriga主板介紹 10個接口的功能，藍牙接口，板載傳感器（溫度、光線、聲控等），板載的編碼電機、智能舵機接口，兩個電源接口。
2、RGB LED燈板特點
光線傳感器，led燈光原理。 3、Mblock編程系統 （1）選擇主板類型 （2）選擇COM端口 （3）編寫程序 4、賦予機器人智慧 分組跟隨著老師的講解觀察機器人主板的構造，了解機器人智慧的由來，掌握編程的技巧。 開動腦筋，利用學到的知識去解決生活中的遇到的問題。
這部分知識采用教師演示和介紹，考慮到學生們是初接觸，基本的操作和注意事項要讓學生知曉，并給學生們一個邊看演示邊學習的過程。
實戰演練（15分鐘） 將學生分成4個小組，讓學生去發現生活中的問題，利用學到的知識和方法去解決
問題，在實踐過程培養鍛煉學生們的動手能力和解決問題的創新能力。
在學生活動中，老師觀察各組學生的活動情況，并給予相應的指導。
各組學生進行頭腦風暴，去發現生活中的問題，利用設計led燈的程序解決這一問題。體驗發現問題——選擇方法——解決問題——優化設計——持續完善設計的過程。以小組為單位各組同學進行本組實踐。在實踐中要每人有分工，小組有合作。
小組合作培養學生的人際交往和合作能力。在與他人的相處共事中，既要勇于競爭又要成果共享。實踐活動使學生親身體驗機器智慧的由來，感受人工智能給人類生活帶來的改變，親身實踐，培養學生的動手能力，激發學生的求知欲和探索精神。規定時間完成，培養學生守時惜時，學習有序的學習習慣。
匯報體驗成果，內化表達。（12分鐘） 請各組同學將本組的項目活動的研究報告進行展示。 提綱：
項目名稱，發現問題，解決方法，改進措施
各組學生利用同屏器把研究報告從手機傳到大屏幕中，向全班同學匯報本組的項目活動情況，展示項目實踐的成果。
傾聽其他組同學的匯
利用平板電腦填寫報告，改變學生的學習方式，滿足學生的求新性，引導學生的創新能力。通過教學平臺的展示，給學生們一個挑戰自我的機會，培養學生的外
報，取長補短，改進本組的項目活動。
傾性，增強學生的自信心。讓各組同學之間互相學習，更加深入理解機器智能在我們生活中的應用，培養了學生團隊意識和分享共贏的理念。
知識拓展，激發志向 (2分鐘） 總結學生的項目特點，一個好的創意是一個好的項目的基礎。
創客的成長過程，開發-測試-認知，螺旋上升。
傾聽和總結，感受認識能力的螺旋上升模式。 教師幫助學生梳理認知過程，讓學生能體會到
創客的成長過程，開發-測試-認知，螺旋上升。 知識延伸（5分鐘） 介紹阿爾法狗，引出人工智能，介紹人工智能的實現方法：算力，算法和數據。人
工智能的發展階段，識別、判斷和創造。
對人工智能有個初步認知，讓學生獨立思考，做有創新精神和創造能力的人。
讓學生對人工智能的未來有個發散性思考。培養學生思辨的能力，形成不拘泥于定式的學習習慣。激勵學生奮發圖強，學習相關知識的熱情，培養學生利用所學知識解決實際問題的能力。
學習收獲 了解了機器人智慧的由來 實踐中找到解決問題的方法 編寫程序控制機器人
為做具有創新能力的人努力學習 總結本節課學到的內容。
鞏固知識，強化記憶。培養學生歸納總結的能力。
布置作業
進一步完善各組的項目。 思考本組項目的改進方法。
創新是無止境的，沒有最好只有更好。
2.教學關鍵環節提煉
以京東倉儲物流機器人視頻導入課程，以2個問題引入教學。以培養創客的流程進行教學，為讓機器擁有智慧，首先要有知識儲備，其次進行實戰演練，分組對項目的實施和完成情況進行展示匯報，最后提升個人的認知水平。以阿爾法狗引發學生深入思考人工智能對生活的影響，了解人工智能的實現方法和發展過程，培養學生創新精神和創造能力，激發學習熱情和求知欲。
四、教學反思
本課是STEM創新課程的嘗試，在教學中沒有強調學生掌握多少知識，會做多少操作，而是引導學生如何去發現問題，用自己學到的知識去想辦法解決問題，當現有的知識不能滿足需要時，激發學生去學習更多知識和技能，提高自身的能力，進而去解決問題，使學生找到解決問題的方法和思路。 本課的教學過程中，教師對學生各組進行展示和匯報的項目沒有進一步的跟進，沒能對學生提供必要的實際的幫助，在今后的創新教育課程中要注意對學生的肯定和引導。
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
