1、n世界第一台机器人的诞生世界第一台机器人的诞生 美国是机器人的诞生地，早在美国是机器人的诞生地，早在1962年年就研制出世界上第一台工业机器人，比起就研制出世界上第一台工业机器人，比起号称号称机器人王国机器人王国的日本起步至少要早五的日本起步至少要早五六年。经过六年。经过30多年的发展，美国现已成为多年的发展，美国现已成为世界上的机器人强国之一，基础雄厚，技世界上的机器人强国之一，基础雄厚，技术先进。术先进。什么是机器人什么是机器人?n英国简明牛津字典的定义英国简明牛津字典的定义:机器人是机器人是“貌似人的自貌似人的自动机，具有智力的和顺从于人的但不具有人格的动机，具有智力的和顺从于人的但不具
2、有人格的机器机器”。n日本产业机器人协会：一种装备有记忆装置和末日本产业机器人协会：一种装备有记忆装置和末端执行装置的、能完成种种移动来代替人类劳动端执行装置的、能完成种种移动来代替人类劳动的通用机器的通用机器”。n美国国家标准局：一种能够进行编程并在自动控美国国家标准局：一种能够进行编程并在自动控制下执行某种引起操作和移动作业任务的机械装制下执行某种引起操作和移动作业任务的机械装置。置。什么是机器人什么是机器人?n我国科学家对机器人的定义是：一种自动我国科学家对机器人的定义是：一种自动化的机器，这种机器具备一些与人或生物化的机器，这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力
3、、相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。活性的自动化机器。机器人机器人分类-类人机器人机器人分类-娱乐机器人机器人分类-军用机器人万众瞩目万众瞩目“金字塔行金字塔行者者”n 胡夫金字塔上有一段可怕的铭文：胡夫金字塔上有一段可怕的铭文：“不论不论是谁骚扰了法老的安宁，死神之翼将在它是谁骚扰了法老的安宁，死神之翼将在它的头上降临。的头上降临。”美国美国医学月刊医学月刊曾刊登曾刊登调查报告：调查报告：l00名曾经进入金字塔的人中，名曾经进入金字塔的人中，在未来在未来l0年内死于癌症的高达年内死于癌症的高达40%
4、。几十。几十年来，一些进入大金字塔深处考古的科学年来，一些进入大金字塔深处考古的科学家们不约而同感染了一种神秘细菌，有的家们不约而同感染了一种神秘细菌，有的更于几月后不治身亡！更于几月后不治身亡！火星探路者机器人火星探路者机器人n“震旦机器人”亮相上海世博会震旦企业馆，将为游客指引，提供古典集体舞表演、问答、互动等展示。日本馆里德机器人会拉小提琴n瑞典馆内，由22个不同造型、大小的个体组成的机器人合唱团法国:“闹闹”通晓多国语言，会模仿人类许多动作，还擅长太极拳、爵士乐和踢足球西班牙“小米宝宝”仿佛就坐在自己的摇篮中迎接四方来客。机器人有哪些特性机器人有哪些特性 它有特有的机械结构；它有特有的
5、机械结构；（是一种物理状态，具有一定的形态）（是一种物理状态，具有一定的形态） 它有自身的大脑；它有自身的大脑；（控制机器人的程序）（控制机器人的程序） 能够完成一定的动作；能够完成一定的动作；（任何机器人都有一定的动作表现）（任何机器人都有一定的动作表现）机器人的组成机器人的组成n机器人大脑机器人大脑主板主板n机器人思想机器人思想程序程序n机器人感知机器人感知传感器传感器n机器人手脚机器人手脚马达马达n机器人骨架机器人骨架机械结构机械结构n机器人食物机器人食物电池电池教育机器人设备公司网站LEGO杭州纳英特广州中鸣 上海广茂达 南京紫光通用依耐特未来之星彭氏科技博创科技机器人足球机器人轨迹灭
6、火搜救足球机器人机器人教学的目标n培养对机器人的兴趣，初步了解机器人产生的背景以培养对机器人的兴趣，初步了解机器人产生的背景以及它的特点、种类、未来的发展方向，了解和体会机及它的特点、种类、未来的发展方向，了解和体会机器人在生产和生活中的实际应用和将要产生的作用。器人在生产和生活中的实际应用和将要产生的作用。从而进一步体会到信息技术的应用和带来的巨大变化。从而进一步体会到信息技术的应用和带来的巨大变化。n了解机器人的结构，能够在教师、手册等辅助下，编了解机器人的结构，能够在教师、手册等辅助下，编写简单的程序来控制机器人做一些简单的工作写简单的程序来控制机器人做一些简单的工作,从而进从而进一步加
7、深对一步加深对“机器人是怎样工作机器人是怎样工作”的理解，初步体会的理解，初步体会和感受计算机程序设计的思想、感受信息通信技术和和感受计算机程序设计的思想、感受信息通信技术和传感技术的实际应用。传感技术的实际应用。n培养动手操作能力，综合运用知识技能的能力，拓展培养动手操作能力，综合运用知识技能的能力，拓展科技视野，提升信息科技素养。科技视野，提升信息科技素养。各层次的学校可以根据实际情况选择合适的机器人设备方案n零投入方案零投入方案：采用软件仿真，无须机器人硬件投入采用软件仿真，无须机器人硬件投入n低投入方案：采用比较廉价的机器人，如北京通用机器人，低投入方案：采用比较廉价的机器人，如北京通
8、用机器人，价格在价格在500500元元/ /套套n多功能方案：采用比较先进的机器人，如纳英特机器人、多功能方案：采用比较先进的机器人，如纳英特机器人、广茂达机器人，可以同时满足机器人教学和机器人竞赛。广茂达机器人，可以同时满足机器人教学和机器人竞赛。基本配置型，价格在基本配置型，价格在10001000元元/ /套套nLEGOLEGO方案：采用的是积木式机器人，机器人零件是各种各方案：采用的是积木式机器人，机器人零件是各种各样的积木块，可以根据需要组装成特定的机器人，灵活方样的积木块，可以根据需要组装成特定的机器人，灵活方便，更适合对学生动手实践能力的培养。价格每套在便，更适合对学生动手实践能力
9、的培养。价格每套在20002000元元/ /套。套。没有机器人的方案n机器人仿真程序n仿真计算机模拟技术，在计算机里来反映真实世界的模型。n仿真程序可以部分模拟出机器人执行过程，比起单纯的编写程序，有一定的直观性，也能很好地帮助学生体会机器人是怎样工作的。但与真实的机器人比起来，动手实践机会被剥夺。n举例。机器人教室方案一：计算机房+ 说明：在原来电脑房的基础上，添置机器人设备。 优点：投入少，改造省力，机器人编程教学非常有利。 缺点：受电脑房环境的影响，不太适合机器人的设计组装和活动。 案例：留下小学案例：留下小学方案二：专用机器人教室 说明：建立专门的机器人教室。 优点：设计时可以充分考虑
10、机器人教学各中因素，包括器材的管理、教学的组织、操作平台的摆放、活动场地的安排等。缺点：资金投入大n 案例：保俶塔实验学校机器人教室案例：保俶塔实验学校机器人教室n 机器人活动场方案一：大型集中式专用活动场如灭火场地、足球场地等特点：占地大，费用高，通用性不强方案二：小型分散式自制活动场特点：价格低廉、轻便、灵活，教学适应性强机器人编程软件教材的设计立足点和意图n作为信息技术中的机器人教学，主要把侧重点放在程作为信息技术中的机器人教学，主要把侧重点放在程序设计的思想、算法等的体验和感受与实践上，机器序设计的思想、算法等的体验和感受与实践上，机器人的搭建结构、材料等等不是我们的重点。人的搭建结构
11、、材料等等不是我们的重点。n教材的呈现是按照教材的呈现是按照“问题情景问题情景”“任务分析任务分析”“流程图流程图”“实践实践”的结构来展开的，体现了一的结构来展开的，体现了一种问题解决的方法的指导：通过情景来引出问题，通种问题解决的方法的指导：通过情景来引出问题，通过任务分析，把实际问题转化成为数学模型，帮助学过任务分析，把实际问题转化成为数学模型，帮助学生建立机器人的设计要求，然后通过流程图来分析机生建立机器人的设计要求，然后通过流程图来分析机器人解决问题的过程，最后引导学生通过实践动手解器人解决问题的过程，最后引导学生通过实践动手解决问题。决问题。教学的组织形式n小组合作n器材的数量决定
12、必须这样n机器人的特点对小组合作有需求n注意的地方：教师需要做大量的前期工作，加强小组合作的指导，否则，小组合作将会出现无法控制的局面，达不到教学要求的效果。项目教学中两种教学设计模式n教师领走模式：老师把任务分成几步，每讲解一步，学生教师领走模式：老师把任务分成几步，每讲解一步，学生跟着做一步，直到完成任务。跟着做一步，直到完成任务。优点：一切尽在掌握中，反馈及时，达成度高。优点：一切尽在掌握中，反馈及时，达成度高。学习心理：老师下一步我们做什么啊？学习心理：老师下一步我们做什么啊？学生探究模式：老师将机器人研究和制作的任务和要求阐述学生探究模式：老师将机器人研究和制作的任务和要求阐述清楚，
13、然后给学生提供必要的学习支撑材料，如范例、说清楚，然后给学生提供必要的学习支撑材料，如范例、说明书、评价标准等，学生自主研究和完成学习任务。明书、评价标准等，学生自主研究和完成学习任务。优点：学习呈现主动方式优点：学习呈现主动方式学习心理：我要怎么办，我可以怎么办，我需要什么帮学习心理：我要怎么办，我可以怎么办，我需要什么帮助？助？问题与不足（）教师要做大量的课前准备工作，考虑学生问题与不足（）教师要做大量的课前准备工作，考虑学生可能发生的各种问题，还要在教学的组织和常规纪律做大可能发生的各种问题，还要在教学的组织和常规纪律做大量工作。量工作。（）每个个体差异将会很大。（）每个个体差异将会很大。既要放手给学生自主探索的空间，又体现教师的指导作用。既要放手给学生自主探索的空间，又体现教师的指导作用。提问与解答环节Questions And Answers谢谢聆听 学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
