資源簡(jiǎn)介

小學(xué)五年級(jí)綜合實(shí)踐活動(dòng)
《百變機(jī)器人》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)背景
本課是“廣州市電視課堂”小學(xué)五年級(jí)綜合實(shí)踐活動(dòng)線上教育課程。為響應(yīng)教育部“停課不停教”的號(hào)召，基于學(xué)生的年齡特征，選取人工智能-百變機(jī)器人作為教學(xué)內(nèi)容。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能機(jī)器人這一信息技術(shù)的前沿領(lǐng)域也得到了飛速的發(fā)展，有關(guān)專家預(yù)言，從信息產(chǎn)業(yè)的角度看，本世紀(jì)第一個(gè)十年將是智能機(jī)器人時(shí)代。我國(guó)的中小學(xué)校應(yīng)具有教育超前意識(shí)教育，今天的超前發(fā)展是為以后的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展打下基礎(chǔ)，為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生能夠適應(yīng)未來(lái)信息時(shí)代的要求，開(kāi)展有關(guān)智能機(jī)器人知識(shí)的教學(xué)活動(dòng)是有必要的。
二、學(xué)情分析：
高年段學(xué)生經(jīng)過(guò)了兩年的信息技術(shù)課的學(xué)習(xí)，掌握了一定的信息技術(shù)知識(shí)，同時(shí)，人工智能在學(xué)生日常生活中也普遍應(yīng)用，高年級(jí)學(xué)生也有接觸，有了一定的認(rèn)識(shí)，開(kāi)展機(jī)器人學(xué)習(xí)活動(dòng)是能進(jìn)行的。
三、教學(xué)目標(biāo)：
1.價(jià)值體認(rèn)：通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)，產(chǎn)生學(xué)習(xí)機(jī)器人的興趣，樹(shù)立正確應(yīng)用機(jī)器人的意識(shí)。
2.責(zé)任擔(dān)當(dāng)：通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)為機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展推廣出一份力。
3.問(wèn)題解決：通過(guò)感受身邊人工智能機(jī)器人的應(yīng)用的魅力，提出自己想了解的機(jī)器人的相關(guān)問(wèn)題。
4.創(chuàng)意物化：形成有自我設(shè)計(jì)和組裝機(jī)器人的想法。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：了解人工智能的相關(guān)知識(shí)和機(jī)器人的起源和發(fā)展過(guò)程中的變化。
教學(xué)難點(diǎn)：了解機(jī)器人的起源和發(fā)展,講清楚機(jī)器人發(fā)展過(guò)程中的變化。
工具及資源準(zhǔn)備
教學(xué)課件、視頻、音頻
六、教學(xué)過(guò)程
同學(xué)們大家好，我是廣州市白云區(qū)民航學(xué)校的彭丹老師。今天我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容是五年級(jí)廣州版綜合實(shí)踐活動(dòng)------《人工智能：百變機(jī)器人》
（一）激趣導(dǎo)入，明確目標(biāo)
1.播放視頻，激發(fā)興趣。
（1）導(dǎo)語(yǔ)：提起機(jī)器人，你會(huì)想到誰(shuí)？高達(dá)、大黃蜂、蜘蛛俠、變形金剛……
（2）觀看視頻：下面我們一起來(lái)觀看一段視頻，欣賞一下變化多端的機(jī)器人吧。請(qǐng)同學(xué)們一邊觀看視頻，一邊思考。
2.思考：視頻中的機(jī)器人進(jìn)行了怎樣的變身？變身后它又能做什么呢？
找到答案了嗎？是的，視頻中的機(jī)器人，首先是由挖掘機(jī)汽車變成了擁有兩個(gè)手臂且能站立的走路機(jī)器人。擁有了手臂，就能像人一樣完成各種動(dòng)作。接著，攪拌機(jī)汽車變成了沖擊鉆機(jī)器人。它的兩個(gè)沖擊鉆能有效地解決普通沖擊鉆定位不精確、破損工件表面的光整度等問(wèn)題。
（3）小結(jié)過(guò)渡：機(jī)器人為什么能變身呢？因?yàn)樗钶d了人工智能。那同學(xué)們，你們知道什么是人工智能嗎？
（二）了解人工智能的相關(guān)知識(shí)
1.思考：什么是人工智能？
（1）人工智能的概念。
我們把能模擬人的意識(shí)思維，像人類那樣思考的新技術(shù)科學(xué)稱為人工智能，人工智能簡(jiǎn)稱AI，擁有人工智能的產(chǎn)品，能像人類那樣行動(dòng)。
2、人工智能學(xué)科又是什么時(shí)候出現(xiàn)的呢？
（2）人工智能學(xué)科的誕生。
1956年，一批計(jì)算機(jī)專家在美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院開(kāi)會(huì)，專門研討“如何用機(jī)器模擬人的智能”，會(huì)議上提出了“人工智能”這個(gè)概念。
3、人們用這種新技術(shù)制作出了許多人工智能產(chǎn)品，你知道我們身邊有哪些人工智能產(chǎn)品嗎？下面這些人工智能產(chǎn)品你認(rèn)識(shí)嗎？
小結(jié)過(guò)渡
除了這些，其實(shí)生活當(dāng)中還有很多人工智能產(chǎn)品。（例如語(yǔ)音翻譯器、語(yǔ)音識(shí)別器、聲紋處理器、機(jī)器人等等）在人工智能的世界里，機(jī)器人發(fā)展得特別快。你們看，這是一臺(tái)送菜機(jī)器人，它可了不起啦！疫情期間，機(jī)器人送菜成為了馬路上一道亮麗的風(fēng)景線。無(wú)人車送菜既避免了人與人之間的接觸，也節(jié)省了人力投入。人們只需要在手機(jī)上下單，機(jī)器人就能為你送到家。這便利的背后，離不開(kāi)人工智能的幫助。有了人工智能的幫助，機(jī)器人仿佛無(wú)所不能，下面，讓我們一起去了解搭載了人工智能的百變機(jī)器人吧！
（三）了解機(jī)器人的起源和發(fā)展
1.首先我們來(lái)了解一下什么叫“機(jī)器人”？簡(jiǎn)單地說(shuō)，機(jī)器人就是有了大腦的機(jī)器，他的大腦里存存儲(chǔ)了程序，機(jī)器人的主要任務(wù)是協(xié)助或代替人類工作。那“機(jī)器人”這個(gè)名詞又是什么時(shí)候出現(xiàn)的呢？這就要從世界上第一臺(tái)機(jī)器人說(shuō)起了。
1959年喬治德沃和約瑟夫恩格博爾研制出了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人“尤尼梅特”，“尤尼梅特”的意思是“萬(wàn)能自動(dòng)”。它是世界上最早的以及至今仍在使用的現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人。
有了機(jī)器人，人們可以從許多繁重的工作中解放出來(lái)。
2.思考：那你知道機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段嗎？每個(gè)階段有什么變化呢？讓我們通過(guò)幾個(gè)小視頻來(lái)了解一下。看完后請(qǐng)完成表格。
發(fā)展 名稱 變化（特點(diǎn)）
第一代機(jī)器人
第二代機(jī)器人
第三代機(jī)器人
觀看第一代機(jī)器人視頻。
視頻中的機(jī)器人是一個(gè)關(guān)節(jié)機(jī)器人，它雖然擁有一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的工業(yè)臂，但只能按照人們的指令進(jìn)行重復(fù)工作，不會(huì)改變。所以它也叫模擬型機(jī)器人。
觀看第二代機(jī)器人視頻。
視頻中的掃地機(jī)器人，當(dāng)它工作過(guò)程中遇到障礙時(shí)，能夠自動(dòng)感應(yīng)障礙，及時(shí)的調(diào)整自己的工作方向，做出改變。所以它叫有感覺(jué)的機(jī)器人。
觀看第三代機(jī)器人視頻。
視頻中的智能機(jī)器人大白之所以能像醫(yī)生一樣給病人看病，是因?yàn)樗捏w內(nèi)帶有多種傳感器。人們?cè)谒w內(nèi)的芯片里輸入了超過(guò)一萬(wàn)種的醫(yī)療方案，它能根據(jù)內(nèi)置傳感器接受到各種信息，進(jìn)行思考、識(shí)別，推理，最終判斷出小宏除了是表皮擦傷，還對(duì)花生過(guò)敏。
6.表格小結(jié)機(jī)器人在發(fā)展歷程中的變化。
發(fā)展 名稱 變化（特點(diǎn)）
第一代機(jī)器人 模擬型機(jī)器人 重復(fù)工作，不會(huì)自己改變。
第二代機(jī)器人 有感覺(jué)的機(jī)器人 靈活調(diào)整自己的工作。
第三代機(jī)器人 智能機(jī)器人 能獨(dú)立思考、識(shí)別、推理，并作出判斷和決策。
通過(guò)視頻，我們知道了第一代機(jī)器人名稱為模擬型機(jī)器人，它的主要功能是按照事先設(shè)計(jì)好的程序進(jìn)行重復(fù)工作，一般不能適應(yīng)變化的環(huán)境。而第二代機(jī)器人，有感覺(jué)的機(jī)器人，它能根據(jù)內(nèi)置傳感器獲得指令信息，靈活調(diào)整自己的工作內(nèi)容，完成任務(wù)。第三代機(jī)器人，智能機(jī)器人，它的體內(nèi)帶有多種傳感器，能將各種傳感器得到的信息自動(dòng)整合，進(jìn)行獨(dú)立思考、識(shí)別、推理，做出判斷和決策。
（四）機(jī)器人在社會(huì)各行業(yè)中的應(yīng)用
1.身邊的機(jī)器人。
機(jī)器人的不斷變化，使得它在社會(huì)上各行各業(yè)廣泛應(yīng)用，你知道有哪些行業(yè)使用了機(jī)器人嗎？把你見(jiàn)過(guò)的或者知道的機(jī)器人說(shuō)出來(lái)。
2.小結(jié)。
同學(xué)們了解的機(jī)器人可真多，如今機(jī)器人的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，例如在工業(yè)、服務(wù) 探測(cè)、軍事、醫(yī)用等領(lǐng)域都可以使用，由此看來(lái)機(jī)器人未來(lái)必將融入人類的生活。
思考：未來(lái)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)會(huì)是怎樣呢？
我們來(lái)聽(tīng)聽(tīng)下面這二位同學(xué)的想法。
4.二位同學(xué)分別從機(jī)器人的自我恢復(fù)功能以及多樣化功能談了自己的想法，真不錯(cuò)。下面這兩位同學(xué)，為了更方便的運(yùn)送東西，他們自己動(dòng)手拼裝了一個(gè)走路機(jī)器人，一起去看看吧！
5.兩位同學(xué)的動(dòng)手能力可真強(qiáng)啊！同學(xué)們，隨著科技的越來(lái)越發(fā)達(dá)，還有許多機(jī)器人領(lǐng)域等著你們來(lái)開(kāi)發(fā)。
（五）總結(jié)反思
本節(jié)課，我們認(rèn)識(shí)了人工智能和機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)。知道了：
1.人工智能發(fā)展快，應(yīng)用范圍廣。
2.機(jī)器人變化大，種類多。
3.人工智能越成熟的機(jī)器人越聰明。
（六）課外實(shí)踐 拓展延伸
1.收集有關(guān)機(jī)器人的資料，準(zhǔn)備制作一份手抄報(bào)。
2.自己嘗試或與同學(xué)一起組裝一個(gè)機(jī)器人。
課堂到此結(jié)束，謝謝大家的觀看，再見(jiàn)！
答疑環(huán)節(jié)：
老師：同學(xué)們，學(xué)習(xí)了這節(jié)課，你有什么疑問(wèn)嗎？
有同學(xué)提出了這樣的一個(gè)問(wèn)題
學(xué)生：老師，上完了這節(jié)課，我對(duì)百變機(jī)器人非常感興趣，我想知道機(jī)器人為什么會(huì)“百變”呢？
老師：機(jī)器人會(huì)“百變”有以下幾點(diǎn)原因：1、機(jī)器人是人工智能產(chǎn)品，它能模擬人的意識(shí)思維，像人那樣行動(dòng)。2、人工智能理論和技術(shù)越來(lái)越成熟，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。例如在工業(yè)、服務(wù)、探測(cè)、軍事、醫(yī)用等領(lǐng)域都使用。機(jī)器人在人工智能的幫助下，仿佛無(wú)所不能，能像孫悟空那樣七十二變，還能上天入地。3、人們根據(jù)社會(huì)的發(fā)展，行業(yè)種類的多樣性，也不斷開(kāi)發(fā)出適合自己行業(yè)的機(jī)器人。
同學(xué)們，還有其他問(wèn)題嗎？這位同學(xué)提出了另外一個(gè)問(wèn)題
學(xué)生：老師，隨著人工智能理論和技術(shù)的越來(lái)越成熟，機(jī)器人已經(jīng)在社會(huì)的各行各業(yè)廣泛應(yīng)用，我想知道它給我們的生活帶來(lái)了哪些影響呢？　　
老師：機(jī)器人的出現(xiàn)給我們生活帶來(lái)的影響有利也有弊。它帶給我們的好處是：
1.機(jī)器人能夠幫助我們?nèi)祟愅瓿梢恍┪ｋU(xiǎn)的任務(wù)。例如在抗洪搶險(xiǎn)的時(shí)候，有很多的危險(xiǎn)作業(yè)人類是無(wú)法完成的，但有了機(jī)器人，它們就可以協(xié)助我們完成一些安全隱患較大的任務(wù)。 　　
2.提高人們的工作效率。當(dāng)我們需要完成一些復(fù)雜計(jì)算的時(shí)候，如果機(jī)器人能夠幫上忙，那將為我們省去很多時(shí)間，極大的提高了我們的工作效率。 　　
3.為我們的財(cái)產(chǎn)安全保駕護(hù)航。如果有了機(jī)器人，當(dāng)我們外出的時(shí)候，機(jī)器人不僅可以在家起到看家護(hù)院的作用，還可以作為保鏢，隨時(shí)保證我們的人身安全。 　　　　
它的弊端是：
1.讓人類養(yǎng)成依賴性。隨著科技的發(fā)展，機(jī)器人已經(jīng)能替代人們干很多事情了，長(zhǎng)期以往人類將會(huì)變得越來(lái)越依賴機(jī)器人，從而變得越來(lái)越懶惰。
2.威脅人類的存亡。如果機(jī)器人太過(guò)于智能，具備了一定的思維和情感，就有可能代替人類工作，對(duì)人類的生存造成威脅，甚至剝奪人類的主權(quán)。
同學(xué)們都很善于思考，問(wèn)題也提得很好。
今天的課堂學(xué)習(xí)到此結(jié)束，謝謝大家的觀看，同學(xué)們?cè)僖?jiàn)！

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