全國(guó)川教版信息技術(shù)九年級(jí)下冊(cè)第6課《機(jī)器人的“感覺世界”》教學(xué)設(shè)計(jì)

全國(guó)川教版信息技術(shù)九年級(jí)下冊(cè)第6課《機(jī)器人的“感覺世界”》教學(xué)設(shè)計(jì)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）全國(guó)川教版信息技術(shù)九年級(jí)下冊(cè)第6課《機(jī)器人的“感覺世界”》教學(xué)設(shè)計(jì)課程基本信息1.課程名稱：機(jī)器人的“感覺世界”

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：九年級(jí)信息技術(shù)

3.授課時(shí)間：2022年4月18日上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)（45分鐘）核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課以《機(jī)器人的“感覺世界”》為主題，旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)。

1.信息意識(shí)：通過學(xué)習(xí)機(jī)器人的感知技術(shù)，使學(xué)生了解信息技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)。

2.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：通過探究機(jī)器人的感知原理和應(yīng)用實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)字化工具進(jìn)行學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，提高學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)能力。

3.信息社會(huì)責(zé)任：通過分析機(jī)器人感知技術(shù)在生活中的應(yīng)用，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)對(duì)個(gè)人和社會(huì)的影響，培養(yǎng)學(xué)生的信息社會(huì)責(zé)任。學(xué)情分析九年級(jí)的學(xué)生在知識(shí)、能力和素質(zhì)方面已經(jīng)有一定的基礎(chǔ)。他們已經(jīng)掌握了基本的計(jì)算機(jī)操作和網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，對(duì)于信息技術(shù)的應(yīng)用有一定的了解。在知識(shí)方面，他們對(duì)機(jī)器人技術(shù)有一定的了解，知道機(jī)器人的基本功能和應(yīng)用領(lǐng)域。在能力方面，他們具備一定的探究能力和自主學(xué)習(xí)能力，能夠通過數(shù)字化工具進(jìn)行學(xué)習(xí)和創(chuàng)新。在素質(zhì)方面，他們具備一定的信息意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感，能夠認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)對(duì)個(gè)人和社會(huì)的影響。

然而，在行為習(xí)慣方面，部分學(xué)生可能存在一些問題。一些學(xué)生可能對(duì)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)缺乏興趣，認(rèn)為機(jī)器人技術(shù)離自己的生活太遠(yuǎn)，沒有實(shí)際意義。一些學(xué)生可能在學(xué)習(xí)過程中容易分心，缺乏專注力。這些行為習(xí)慣對(duì)課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生了一定的影響，需要教師在教學(xué)中采取相應(yīng)的措施進(jìn)行引導(dǎo)和糾正。

針對(duì)以上學(xué)情，教師需要采取以下措施進(jìn)行教學(xué)：

1.激發(fā)學(xué)生興趣：通過引入生活中的實(shí)際案例，讓學(xué)生了解機(jī)器人技術(shù)在生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.培養(yǎng)學(xué)生的專注力：通過設(shè)置具體的學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中保持專注，提高學(xué)習(xí)效果。

3.注重實(shí)踐操作：通過組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，讓學(xué)生親身體驗(yàn)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

4.培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感：通過分析機(jī)器人技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法：本節(jié)課采用講授、討論、案例研究和項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方法。通過講授，讓學(xué)生了解機(jī)器人的基本概念和感知技術(shù)的基本原理。通過討論和案例研究，激發(fā)學(xué)生的思考，提高他們的信息意識(shí)和數(shù)字化學(xué)習(xí)能力。通過項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)機(jī)器人的感知技術(shù)，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

2.教學(xué)活動(dòng)：

-角色扮演：學(xué)生分組扮演機(jī)器人和人類，通過模擬機(jī)器人的感知過程，讓學(xué)生了解機(jī)器人的感知技術(shù)。

-實(shí)驗(yàn)：組織學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人感知技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)機(jī)器人的感知過程，提高他們的實(shí)踐能力。

-游戲：設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人感知技術(shù)的游戲，讓學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)和運(yùn)用感知技術(shù)，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

3.教學(xué)媒體和資源：

-PPT：制作精美的PPT，展示機(jī)器人的基本概念、感知技術(shù)的基本原理和應(yīng)用實(shí)例，幫助學(xué)生理解和記憶。

-視頻：播放一些關(guān)于機(jī)器人感知技術(shù)的視頻，讓學(xué)生更直觀地了解機(jī)器人的感知過程和應(yīng)用實(shí)例。

-在線工具：使用在線工具，如虛擬實(shí)驗(yàn)室或在線編程平臺(tái)，讓學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人的感知技術(shù)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐操作。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解機(jī)器人的“感覺世界”的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)機(jī)器人的感知技術(shù)做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確機(jī)器人的“感覺世界”教學(xué)目標(biāo)和感知技術(shù)的重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保機(jī)器人的“感覺世界”教學(xué)過程的順利進(jìn)行。

設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)感知技術(shù)的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入機(jī)器人的“感覺世界”學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡(jiǎn)要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的機(jī)器人的基本概念，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對(duì)機(jī)器人的基本概念的掌握情況，為機(jī)器人的“感覺世界”新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解機(jī)器人的感知技術(shù)的基本原理，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

突出感知技術(shù)重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)感知技術(shù)的難點(diǎn)，通過對(duì)比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞機(jī)器人的感知技術(shù)問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)機(jī)器人的感知技術(shù)的應(yīng)用，提高實(shí)踐能力。

在機(jī)器人的“感覺世界”新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對(duì)機(jī)器人的感知技術(shù)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。

強(qiáng)調(diào)感知技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對(duì)機(jī)器人的感知技術(shù)的掌握情況。

鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決機(jī)器人的感知技術(shù)問題。

錯(cuò)題訂正：

針對(duì)學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的感知技術(shù)錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹與機(jī)器人的感知技術(shù)相關(guān)的拓展知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合機(jī)器人的感知技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)機(jī)器人的感知技術(shù)的心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的機(jī)器人的感知技術(shù)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)感知技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的機(jī)器人的感知技術(shù)內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。教學(xué)資源拓展教學(xué)資源拓展：

1.拓展資源：

-機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展歷程：介紹機(jī)器人的起源、發(fā)展階段和重要事件，讓學(xué)生了解機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)。

-機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域：介紹機(jī)器人在工業(yè)、醫(yī)療、家庭、教育等領(lǐng)域的應(yīng)用案例，展示機(jī)器人的廣泛應(yīng)用。

-機(jī)器人技術(shù)的未來趨勢(shì)：介紹機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，如人工智能、機(jī)器視覺、人機(jī)交互等，激發(fā)學(xué)生對(duì)未來的想象。

-機(jī)器人技術(shù)的倫理和法律問題：介紹機(jī)器人技術(shù)在倫理和法律方面的挑戰(zhàn)，如隱私保護(hù)、責(zé)任歸屬等，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

-機(jī)器人技術(shù)的國(guó)內(nèi)外政策和發(fā)展戰(zhàn)略：介紹各國(guó)在機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的政策、發(fā)展戰(zhàn)略和合作項(xiàng)目，拓寬學(xué)生的國(guó)際視野。

拓展建議：

1.學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)資源，如圖書館、學(xué)術(shù)期刊、專業(yè)網(wǎng)站等，查閱更多關(guān)于機(jī)器人技術(shù)的資料，加深對(duì)機(jī)器人的理解和認(rèn)識(shí)。

2.學(xué)生可以參加機(jī)器人技術(shù)相關(guān)的競(jìng)賽、研討會(huì)、工作坊等活動(dòng)，與同行交流學(xué)習(xí)，提升自己的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

3.學(xué)生可以嘗試編寫簡(jiǎn)單的機(jī)器人程序，如使用Scratch、Makeblock等編程工具，體驗(yàn)機(jī)器人的編程和控制過程，培養(yǎng)編程思維。

4.學(xué)生可以關(guān)注機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)，如科技新聞、學(xué)術(shù)論文、行業(yè)報(bào)告等，了解機(jī)器人技術(shù)的前沿發(fā)展和應(yīng)用趨勢(shì)。

5.學(xué)生可以參與機(jī)器人技術(shù)的社會(huì)實(shí)踐，如志愿服務(wù)、社區(qū)活動(dòng)等，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題解決，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。

6.學(xué)生可以開展機(jī)器人技術(shù)的研究項(xiàng)目，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人、開發(fā)一個(gè)機(jī)器人應(yīng)用等，提升自己的研究和創(chuàng)新能力。

7.學(xué)生可以利用機(jī)器人技術(shù)解決實(shí)際問題，如設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人幫助老年人、開發(fā)一個(gè)機(jī)器人進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)等，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。

8.學(xué)生可以開展機(jī)器人技術(shù)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)，如結(jié)合數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科，提升自己的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

9.學(xué)生可以加入機(jī)器人技術(shù)的學(xué)習(xí)小組，與同伴一起學(xué)習(xí)、交流、合作，共同提升自己的學(xué)習(xí)效果和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

10.學(xué)生可以尋求專業(yè)人士的指導(dǎo)，如機(jī)器人技術(shù)專家、教師等，獲得更專業(yè)的建議和指導(dǎo)，提高自己的學(xué)習(xí)水平。典型例題講解1.例題1：機(jī)器人的視覺感知原理是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明。

答案：機(jī)器人的視覺感知原理基于圖像處理技術(shù)，主要包括以下幾個(gè)步驟：

（1）圖像采集：通過攝像頭等傳感器采集外部環(huán)境的圖像信息。

（2）圖像預(yù)處理：對(duì)采集到的圖像進(jìn)行灰度化、二值化、濾波等處理，增強(qiáng)圖像的清晰度和對(duì)比度。

（3）特征提?。和ㄟ^邊緣檢測(cè)、輪廓提取、顏色分割等方法提取圖像中的關(guān)鍵特征。

（4）圖像識(shí)別：通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)提取的特征進(jìn)行分類和識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像內(nèi)容的理解和理解。

2.例題2：機(jī)器人的觸覺感知原理是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明。

答案：機(jī)器人的觸覺感知原理基于觸覺傳感器技術(shù)，主要包括以下幾個(gè)步驟：

（1）觸覺信號(hào)采集：通過觸覺傳感器采集物體表面的觸覺信號(hào)。

（2）信號(hào)處理：對(duì)采集到的觸覺信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理，提取觸覺信號(hào)的特征。

（3）觸覺特征提?。和ㄟ^對(duì)觸覺信號(hào)的特征進(jìn)行分析，提取出物體的硬度、溫度、紋理等信息。

（4）觸覺感知：通過觸覺特征對(duì)物體的表面特性和物理特性進(jìn)行感知和理解。

3.例題3：機(jī)器人的聽覺感知原理是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明。

答案：機(jī)器人的聽覺感知原理基于聲音信號(hào)處理技術(shù)，主要包括以下幾個(gè)步驟：

（1）聲音信號(hào)采集：通過麥克風(fēng)等傳感器采集外部環(huán)境的聲音信號(hào)。

（2）信號(hào)處理：對(duì)采集到的聲音信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、降噪等處理，增強(qiáng)聲音信號(hào)的清晰度和信噪比。

（3）聲音特征提?。和ㄟ^對(duì)聲音信號(hào)的特征進(jìn)行分析，提取出聲音的頻率、振幅、音調(diào)等信息。

（4）聲音識(shí)別：通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)提取的聲音特征進(jìn)行分類和識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音內(nèi)容的理解和理解。

4.例題4：機(jī)器人的嗅覺感知原理是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明。

答案：機(jī)器人的嗅覺感知原理基于氣體傳感器技術(shù)，主要包括以下幾個(gè)步驟：

（1）氣體信號(hào)采集：通過氣體傳感器采集外部環(huán)境中特定氣體的濃度信息。

（2）信號(hào)處理：對(duì)采集到的氣體信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理，提取氣體信號(hào)的特征。

（3）氣體特征提取：通過對(duì)氣體信號(hào)的特征進(jìn)行分析，提取出氣體的種類、濃度等信息。

（4）嗅覺感知：通過氣體特征對(duì)氣體的種類和濃度進(jìn)行感知和理解。

5.例題5：機(jī)器人的味覺感知原理是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明。

答案：機(jī)器人的味覺感知原理基于味覺傳感器技術(shù)，主要包括以下幾個(gè)步驟：

（1）味覺信號(hào)采集：通過味覺傳感器采集外部環(huán)境中的味覺信號(hào)。

（2）信號(hào)處理：對(duì)采集到的味覺信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理，提取味覺信號(hào)的特征。

（3）味覺特征提?。和ㄟ^對(duì)味覺信號(hào)的特征進(jìn)行分析，提取出味道的種類、濃度等信息。

（4）味覺感知：通過味覺特征對(duì)味道的種類和濃度進(jìn)行感知和理解。板書設(shè)計(jì)1.機(jī)器人的“感覺世界”

2.視覺感知

-圖像采集

-圖像預(yù)處理

-特征提取

-圖像識(shí)別

3.觸覺感知

-觸覺信號(hào)采集

-信號(hào)處理

-觸覺特征提取

-觸覺感知

4.聽覺感知

-聲音信號(hào)采集

-信號(hào)處理

-聲音特征提取

-聲音識(shí)別

5.嗅覺感知

-氣體信號(hào)采集

-信號(hào)處理

-氣體特征提取

-嗅覺感知

6.味覺感知

-味覺信號(hào)采集

-信號(hào)處理

-味覺特征提取

-味覺感知課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

1.學(xué)生能夠理解機(jī)器人的“感覺世界”的含義，了解機(jī)器人通過各種感知技術(shù)獲取外部環(huán)境信息的過程。

2.學(xué)生能夠掌握機(jī)器人的視覺、觸覺、聽覺、嗅覺和味覺感知原理，了解不同感知技術(shù)的工作方式和應(yīng)用場(chǎng)景。

3.學(xué)生能夠理解機(jī)器人的感知技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的重要性，認(rèn)識(shí)到機(jī)器人感知技術(shù)對(duì)于機(jī)器人智能化的推動(dòng)作用。

4.學(xué)生能夠通過實(shí)例了解機(jī)器人的感知技術(shù)在工業(yè)、醫(yī)療、家庭、教育等領(lǐng)域的應(yīng)用，感受到機(jī)器人技術(shù)的廣泛應(yīng)用和深遠(yuǎn)影響。

5.