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苏科版初中信息技术选修《走进机器人创新设计》教案

由天下分享时间：2025/1/15 2:08:17 加入收藏我要投稿点赞

第5单元机器人创新设计

一、教学目的与要求

1．初步了解机器人创新设计的特点。 2．了解创新设计的基本方法。

3．能运用创新设计方法对学科科学实验中的问题进行设计。

二、教学内容与课时安排

本单元内容的教学约需2～3课时（包括上机实践），也可以根据各学校实际教学条件和教学安排，酌情增减。

第1节走近机器人创新设计 1课时第2节走进机器人创新设计 1课时

三、教学重点与难点

1．重点

机器人创新设计的基本方法。 2．难点

机器人创新设计。

第1节走近机器人创新设计

一、教学要求

1．了解机器人创新设计的基本方法。 2．了解机器人创新设计的要素。

3．体验机器人创新设计中的方法和技术。

4．运用创新设计方法完成探究过程中的设计任务，制作实验设计书。

二、教材分析与教法建议

1．教材的地位和要求

信息识别与获取：了解机器人创新设计的基本方法，初步选择合理的方法进行实验设计。信息存储与管理：学习和体验学生机器人创新设计的技术和方法。

信息加工与表达：运用创新设计方法完成探究过程中的设计任务，制作实验设计书。信息发布与交流：完成学科实验设计书短文，与同学交流和分享。

2．教学方法的指导

本节机器人创新设计以创新设计方法为基础，重在方法的教学，以教师指导为主，学生讨论学习、探究学习为辅。在普及机器人教育过程中，教材对创新设计的结果没有具体的要求，关键在于学生学会创新设计的基本方法，将其迁移到对学科实验的设计上，开展思维

创新、方法创新、技术创新。在本节探究过程中，可以尝试体验学习，小组学习等方式。

（1）机器人创新设计的方法

教材在本节介绍了进行机器人创新设计的三种方法：组合法、焦点法、辐射法，其他方法仅提及。要求学生理解三种方法，并能运用到具体学习和生活中。教学时可以列举学生可以理解的各种例子，让学生体验和分辨。（2）机器人创新设计要素

针对机器人创新设计，教材列出6个要素，要求比较高，适用在学生进行创新设计活动中，对于一般的设计，可以大大降低要求。特别指出，要教育学生做到第6点要素：要特别注意安全性，设计活动时不对周边人员构成威胁，不对环境造成破坏。（3）体验学生机器人创新设计

通过“智能家居”和“悬崖回头车”两个学生设计实例，体验什么是辐射法、焦点法以及机器人技术的运用和设计。学生可以在此基础上，进一步辐射和聚焦，设计出新的家居和回头车。（4）探究活动

教材提供了三个方面十多个的实验设计内容，希望学生采用创新设计方法，对其中一个实验进行设计，关键是方法的合理运用，技术的实现可能，不要求有具体实验成果实样。因为许多传感器学生没有接触到，但可以让学生发挥想象力，假设存在某种设备可以接受某类自然信息，然后再上网或请教老师进行确认，如果有此类传感器，选用一种合适的进行设计。例如，步行计数器关键是接受步行信息，迈出一步，产生一个信号，此类传感器已经有许多，学生可以选择，并进行改进，信息接受到后，让单片机计算并显示。学生的实验设计书和设计的设备不一定实用，因为涉及到制作，在技术和体积上达不到实用要求，但作为一种设计，只要其创新的方法正确，思路有改进，就是非常好的设计。

三、实践指导

过程与方法（答案）：

1．创新设计方法中，组合法应用最常见，请你将行走机器人技术与其他技术组合，进行新设计：

设计1 爬楼体机器人，组合爬楼专用轮设计2 迎宾机器人，组合语音技术设计3 割草机器人，组合割草机技术

2．手机的技术应用比较普及，请你利用“辐射法”设计方法，设计出更新奇的各种应用，有意识深度挖掘手机应用范畴。

应用1 计步器手机应用2 体温手机应用3 万用表手机

3．转笔刀机器人的创新点在于完成卷笔的过程中，给机器人加动力，使一力两用。

练习与思考（答案）：

3．远程电话控制电源插座的产品，它是用焦点法、组合法、辐射法中哪一种思想设计的？请你利用这项技术，运用辐射法思想，在你的家庭中寻找辐射点，设计新应用。

远程电话控制电源插座是用组合法设计的，将电话远程控制与电源插座组合在一起。在家庭中的应用非常广，可以是远程控制电饭锅、远程控制洗衣机、远程控制通风窗等。

创新与探究（答案）：

2．用“焦点法”创新设计方法，对走黑线小车机器人进行“暂停”设计，从光、声、磁等多个方面考虑。例如从磁传感设计，可以用干簧管、霍尔传感器，当遇到磁性时，发出信号，使小车暂停。