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1、小学五年级综合实践活动百变机器人教学设计执教老师：广州市白云区民航学校 彭丹一、教学背景本课是“广州市电视课堂”小学五年级综合实践活动线上教育课程。为响应教育部“停课不停教”的号召，基于学生的年龄特征，选取人工智能-百变机器人作为教学内容。随着信息技术的发展，智能机器人这一信息技术的前沿领域也得到了飞速的发展，有关专家预言，从信息产业的角度看，本世纪第一个十年将是智能机器人时代。我国的中小学校应具有教育超前意识教育，今天的超前发展是为以后的经济和社会发展打下基础，为了实现学生能够适应未来信息时代的要求，开展有关智能机器人知识的教学活动是有必要的。二、学情分析：高年段学生经过了两年的信息技术课的
2、学习，掌握了一定的信息技术知识，同时，人工智能在学生日常生活中也普遍应用，高年级学生也有接触，有了一定的认识，开展机器人学习活动是能进行的。三、教学目标：1.价值体认：通过学习机器人的相关知识，产生学习机器人的兴趣，树立正确应用机器人的意识。2.责任担当：通过学习机器人的相关知识为机器人技术的发展推广出一份力。3.问题解决：通过感受身边人工智能机器人的应用的魅力，提出自己想了解的机器人的相关问题。4.创意物化：形成有自我设计和组装机器人的想法。四、教学重难点教学重点：了解人工智能的相关知识和机器人的起源和发展过程中的变化。教学难点：了解机器人的起源和发展,讲清楚机器人发展过程中的变化。五、 工
3、具及资源准备 教学课件、视频、音频六、教学过程同学们大家好，我是广州市白云区民航学校的彭丹老师。今天我们学习的内容是五年级广州版综合实践活动-人工智能：百变机器人（一）激趣导入，明确目标1.播放视频，激发兴趣。（1）导语：提起机器人，你会想到谁？高达、大黄蜂、蜘蛛侠、变形金刚（2）观看视频：下面我们一起来观看一段视频，欣赏一下变化多端的机器人吧。请同学们一边观看视频，一边思考。2.思考：视频中的机器人进行了怎样的变身？变身后它又能做什么呢？找到答案了吗？是的，视频中的机器人，首先是由挖掘机汽车变成了拥有两个手臂且能站立的走路机器人。拥有了手臂，就能像人一样完成各种动作。接着，搅拌机汽车变成了冲
4、击钻机器人。它的两个冲击钻能有效地解决普通冲击钻定位不精确、破损工件表面的光整度等问题。（3）小结过渡：机器人为什么能变身呢？因为它搭载了人工智能。那同学们，你们知道什么是人工智能吗？（二）了解人工智能的相关知识1.思考：什么是人工智能？（1）人工智能的概念。我们把能模拟人的意识思维，像人类那样思考的新技术科学称为人工智能，人工智能简称AI，拥有人工智能的产品，能像人类那样行动。2、人工智能学科又是什么时候出现的呢？（2）人工智能学科的诞生。1956年，一批计算机专家在美国达特茅斯学院开会，专门研讨“如何用机器模拟人的智能”，会议上提出了“人工智能”这个概念。3、人们用这种新技术制作出了许多人
5、工智能产品，你知道我们身边有哪些人工智能产品吗？下面这些人工智能产品你认识吗？2. 小结过渡除了这些，其实生活当中还有很多人工智能产品。（例如语音翻译器、语音识别器、声纹处理器、机器人等等）在人工智能的世界里，机器人发展得特别快。你们看，这是一台送菜机器人，它可了不起啦！疫情期间，机器人送菜成为了马路上一道亮丽的风景线。无人车送菜既避免了人与人之间的接触，也节省了人力投入。人们只需要在手机上下单，机器人就能为你送到家。这便利的背后，离不开人工智能的帮助。有了人工智能的帮助，机器人仿佛无所不能，下面，让我们一起去了解搭载了人工智能的百变机器人吧！（三）了解机器人的起源和发展1.首先我们来了解一下
6、什么叫“机器人”？简单地说，机器人就是有了大脑的机器，他的大脑里存存储了程序，机器人的主要任务是协助或代替人类工作。那“机器人”这个名词又是什么时候出现的呢？这就要从世界上第一台机器人说起了。1959年乔治德沃和约瑟夫恩格博尔研制出了世界上第一台工业机器人“尤尼梅特”，“尤尼梅特”的意思是“万能自动”。它是世界上最早的以及至今仍在使用的现代工业机器人。有了机器人，人们可以从许多繁重的工作中解放出来。2.思考：那你知道机器人的发展经历了几个阶段吗？每个阶段有什么变化呢？让我们通过几个小视频来了解一下。看完后请完成表格。发展名称变化（特点）第一代机器人第二代机器人第三代机器人2. 观看第一代机器人
7、视频。视频中的机器人是一个关节机器人，它虽然拥有一个长长的工业臂，但只能按照人们的指令进行重复工作，不会改变。所以它也叫模拟型机器人。3. 观看第二代机器人视频。视频中的扫地机器人，当它工作过程中遇到障碍时，能够自动感应障碍，及时的调整自己的工作方向，做出改变。所以它叫有感觉的机器人。4. 观看第三代机器人视频。视频中的智能机器人大白之所以能像医生一样给病人看病，是因为它的体内带有多种传感器。人们在它体内的芯片里输入了超过一万种的医疗方案，它能根据内置传感器接受到各种信息，进行思考、识别，推理，最终判断出小宏除了是表皮擦伤，还对花生过敏。6.表格小结机器人在发展历程中的变化。发展名称变化（特点
8、）第一代机器人模拟型机器人重复工作，不会自己改变。第二代机器人有感觉的机器人灵活调整自己的工作。第三代机器人智能机器人能独立思考、识别、推理，并作出判断和决策。通过视频，我们知道了第一代机器人名称为模拟型机器人，它的主要功能是按照事先设计好的程序进行重复工作，一般不能适应变化的环境。而第二代机器人，有感觉的机器人，它能根据内置传感器获得指令信息，灵活调整自己的工作内容，完成任务。第三代机器人，智能机器人，它的体内带有多种传感器，能将各种传感器得到的信息自动整合，进行独立思考、识别、推理，做出判断和决策。（四）机器人在社会各行业中的应用1.身边的机器人。机器人的不断变化，使得它在社会上各行各业广
9、泛应用，你知道有哪些行业使用了机器人吗？把你见过的或者知道的机器人说出来。2.小结。同学们了解的机器人可真多，如今机器人的应用范围越来越广泛，例如在工业、服务 探测、军事、医用等领域都可以使用，由此看来机器人未来必将融入人类的生活。3. 思考：未来机器人的发展趋势会是怎样呢？我们来听听下面这二位同学的想法。4.二位同学分别从机器人的自我恢复功能以及多样化功能谈了自己的想法，真不错。下面这两位同学，为了更方便的运送东西，他们自己动手拼装了一个走路机器人，一起去看看吧！5.两位同学的动手能力可真强啊！同学们，随着科技的越来越发达，还有许多机器人领域等着你们来开发。（五）总结反思本节课，我们认识了人
10、工智能和机器人的相关知识。知道了：1.人工智能发展快，应用范围广。2.机器人变化大，种类多。3.人工智能越成熟的机器人越聪明。（六）课外实践 拓展延伸1.收集有关机器人的资料，准备制作一份手抄报。2.自己尝试或与同学一起组装一个机器人。课堂到此结束，谢谢大家的观看，再见！答疑环节：老师：同学们，学习了这节课，你有什么疑问吗？有同学提出了这样的一个问题学生：老师，上完了这节课，我对百变机器人非常感兴趣，我想知道机器人为什么会“百变”呢？老师：机器人会“百变”有以下几点原因：1、机器人是人工智能产品，它能模拟人的意识思维，像人那样行动。2、人工智能理论和技术越来越成熟，应用越来越广泛。例如在工业、
11、服务、探测、军事、医用等领域都使用。机器人在人工智能的帮助下，仿佛无所不能，能像孙悟空那样七十二变，还能上天入地。3、人们根据社会的发展，行业种类的多样性，也不断开发出适合自己行业的机器人。同学们，还有其他问题吗？这位同学提出了另外一个问题学生：老师，随着人工智能理论和技术的越来越成熟，机器人已经在社会的各行各业广泛应用，我想知道它给我们的生活带来了哪些影响呢？老师：机器人的出现给我们生活带来的影响有利也有弊。它带给我们的好处是：1.机器人能够帮助我们人类完成一些危险的任务。例如在抗洪抢险的时候，有很多的危险作业人类是无法完成的，但有了机器人，它们就可以协助我们完成一些安全隐患较大的任务。 2
12、.提高人们的工作效率。当我们需要完成一些复杂计算的时候，如果机器人能够帮上忙，那将为我们省去很多时间，极大的提高了我们的工作效率。 3.为我们的财产安全保驾护航。如果有了机器人，当我们外出的时候，机器人不仅可以在家起到看家护院的作用，还可以作为保镖，随时保证我们的人身安全。 它的弊端是：1.让人类养成依赖性。随着科技的发展，机器人已经能替代人们干很多事情了，长期以往人类将会变得越来越依赖机器人，从而变得越来越懒惰。2.威胁人类的存亡。如果机器人太过于智能，具备了一定的思维和情感，就有可能代替人类工作，对人类的生存造成威胁，甚至剥夺人类的主权。同学们都很善于思考，问题也提得很好。今天的课堂学习到此结束，谢谢大家的观看，同学们再见！