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文檔簡介
育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第一節(jié)認(rèn)識(shí)智能機(jī)器人備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.認(rèn)識(shí)智能機(jī)器人;2.掌握開源機(jī)器人硬件的特征及發(fā)展歷程;3.了解開源機(jī)器人的應(yīng)用。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)掌握開源的含義及開源機(jī)器人教學(xué)難點(diǎn)了解開源機(jī)器人的應(yīng)用教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入1.播放智能機(jī)器人應(yīng)用場景視頻《新型人工智能機(jī)器人》2.問題:視頻中的機(jī)器人都做了什么?想不想認(rèn)識(shí)這些神秘的機(jī)器人?3.你喜歡機(jī)器人嗎?讓我們走進(jìn)機(jī)器人的世界,與機(jī)器人交個(gè)朋友吧。學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:了解什么是智能機(jī)器人?任務(wù)分析:完成教材P2知識(shí)框閱讀,完整智能機(jī)器人三要素:感覺、運(yùn)動(dòng)、思考。智能機(jī)器人是具有高度自主能力,擁有發(fā)達(dá)的“頭腦”,能夠在各類環(huán)境中自主地或交互地執(zhí)行各種擬人任務(wù)的機(jī)器,它具備多種內(nèi)外部信息傳感器和效應(yīng)器。任務(wù)二:認(rèn)識(shí)開源機(jī)器人任務(wù)分析:閱讀教材P2:在這個(gè)任務(wù)中,要讓學(xué)生掌握:開源和開源機(jī)器人系統(tǒng)。開源:硬件及軟件的開放性開源機(jī)器人系統(tǒng):Player/Stage系統(tǒng)、Arduino系統(tǒng)任務(wù)三:開源機(jī)器人的發(fā)展任務(wù)分析:通過閱讀教材內(nèi)容,讓學(xué)生明白開源軟件、開源硬件的概念及我國自主研發(fā)開源機(jī)器人的狀況。開源軟件:源代碼完全公開,可自由開發(fā),任何人可免費(fèi)獲取。如PHP、Python等開源硬件:硬件是實(shí)物。如3D打印、無人駕駛飛機(jī)等。多學(xué)一手:P4開源運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)任務(wù)四:開源機(jī)器人的硬件特征任務(wù)分析:通過閱讀教材內(nèi)容,明白開源硬件的特征:1、開放性2、成本低3、標(biāo)準(zhǔn)化任務(wù)五:開源機(jī)器人的應(yīng)用自主探索任務(wù)分析:閱讀教材P5-6,了解開源機(jī)器人在各行業(yè)的應(yīng)用,并能夠舉例說明,完成下表:行業(yè)分類應(yīng)用制造業(yè)農(nóng)業(yè)航空航天其他四、作業(yè)布置指導(dǎo)學(xué)生通過各種途徑查找資料,了解創(chuàng)客、創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)帶來的影響。通過查找資料,以小組為單位,說說自己了解到的“開源機(jī)器人”。二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第二節(jié)建構(gòu)開源機(jī)器人備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解開源機(jī)器人的硬件組成部件;2.掌握開源機(jī)器人的控制核心、電機(jī)和各類傳感器的使用;3.學(xué)會(huì)搭建簡單的開源機(jī)器人。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)學(xué)會(huì)搭建簡單的開源機(jī)器人教學(xué)難點(diǎn)掌握開源機(jī)器人的控制核心、電機(jī)和各類傳感器的使用教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入1.播放《機(jī)器人走迷宮》視頻。2.問題:做一個(gè)視頻中這樣的機(jī)器人都需要什么材料?如果提供了這些材料,你能不能做一個(gè)機(jī)器人?二、學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:認(rèn)識(shí)開源機(jī)器人常用的零部件?任務(wù)分析:1、了解并認(rèn)識(shí)Makeblok開源機(jī)器人的零部件。2、常用部件的作用mCore控制板、電機(jī)、傳感器(超聲波模塊、光線傳感器、彩色LED燈模塊、巡線模塊)任務(wù)二:建構(gòu)機(jī)器人任務(wù)分析:在這個(gè)任務(wù)中,要讓學(xué)生掌握:開源機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)感知部分、控制部分、驅(qū)動(dòng)部分和支撐部分。機(jī)器人分類(以移動(dòng)方式)輪式機(jī)器人、履帶機(jī)器人、足式行走機(jī)器人。自主探索查閱相關(guān)資料,熟悉Makeblock機(jī)器人配件中各個(gè)零部件的用途和性能,完成教材P14mbot機(jī)器人的搭建。四、作業(yè)布置完成教材P14mbot機(jī)器人的搭建。二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第三節(jié)讓機(jī)器人動(dòng)起來備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解mCore控制板;2.熟悉并掌握mBlock的編程環(huán)境;3.實(shí)現(xiàn)簡單編程,控制機(jī)器人直線行走。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)熟悉并掌握mBlock的編程教學(xué)難點(diǎn)實(shí)現(xiàn)簡單編程,控制機(jī)器人直線行走教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入1.問題:機(jī)器人要想完成復(fù)雜的工作,先要學(xué)會(huì)什么?2.播放《機(jī)器人直行》視頻。學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:認(rèn)識(shí)mCore主控板任務(wù)分析:通過觀察主控板,認(rèn)識(shí)RJ傳感器接口、蜂鳴器、紅外線接收器、光線傳感器、LED彩燈等,然后能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化連線。任務(wù)二:認(rèn)識(shí)mBlock軟件環(huán)境任務(wù)分析:mBlock是一款編程軟件,支持圖形化和Python模式,通過編程實(shí)現(xiàn)控制硬件的功能。任務(wù)三:讓mbot機(jī)器人動(dòng)起來任務(wù)分析:通過將mbot機(jī)器人與電腦連接,用mBlock編寫一個(gè)能控制機(jī)器人運(yùn)行前進(jìn)、后退的程序,上傳后離線執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人動(dòng)起來的目標(biāo)。讓機(jī)器人動(dòng)起來,一是硬件連接準(zhǔn)確,二是編寫相應(yīng)的控制程序。1.三種連接電腦的方式:①USB連接;②2.4G串口連接;③藍(lán)牙連接2.編程。3.上傳。4.執(zhí)行。做中學(xué):1.指導(dǎo)學(xué)生以USB線連接mbot機(jī)器人與電腦。2.編寫程序:3.將程序上傳到Arduino。4.執(zhí)行腳本三、自主探索討論分析mbot小車出現(xiàn)以上狀況的原因,并進(jìn)行修改。四、作業(yè)布置1.分組探究完成:編寫讓mbot小車走出“L”型軌跡。2.有興趣的同學(xué)在完成上一個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上,修改程序讓mbot小車走出正方形的軌跡。二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第四節(jié)機(jī)器人走迷宮備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解超聲波傳感器;2.掌握超聲波傳感器的編程控制方法;3.編寫調(diào)試程序讓mBot機(jī)器人完成走迷宮任務(wù)。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)超聲波傳感器的編程控制方法教學(xué)難點(diǎn)用mBlock軟件編程控制超聲波傳感器教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入出示圖1-4-1迷宮,在日常生活中,走迷宮一項(xiàng)很有趣的游戲,迷宮里道路情況復(fù)雜??梢钥简?yàn)人的記憶力和判斷力。非常具有挑戰(zhàn)性。那么我們的開源機(jī)器人能夠迎接這個(gè)挑戰(zhàn)嗎?學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:認(rèn)識(shí)超聲波傳感器教師講解:超聲波傳感器就像mbot的“眼睛”,能讓mbot知道其前方物體的距離。超聲波傳感器所測數(shù)值的單位是厘米,精確度為1cm,最大可測距離為400cm。mbot超聲波傳感器標(biāo)有T的一般為發(fā)射端。用來發(fā)射超聲波信號(hào)。而標(biāo)有R的一端為接受端能夠接受端,能夠接收遇到障礙物反射回來的信號(hào)??梢杂脕韼椭鷐Bot避開障礙物。多學(xué)一手:自學(xué)P24頁超聲波原理。任務(wù)二:用mblock軟件編程控制超聲波傳感器做中學(xué):編程控制超聲波傳感器,獲取超聲波傳感器的數(shù)值。并上熊貓說出到障礙物的距離。連接超聲波傳感器編程設(shè)計(jì):編制如圖1-4-4所示腳本。運(yùn)行腳本:將手對(duì)準(zhǔn)超聲波傳感前后移動(dòng)距離,觀察舞臺(tái)中熊貓索寶數(shù)值的變化,理解超聲波傳感的工作原理。任務(wù)三:機(jī)器人走迷宮1.學(xué)習(xí)任務(wù)用現(xiàn)有材料搭建迷宮場地,迷宮場地要具有可隨時(shí)調(diào)整的特點(diǎn),且迷宮里的障礙物要有一定的高度,可以讓機(jī)器人檢測到,設(shè)置程序控制機(jī)器從迷宮入口進(jìn)入,從出口離開。2.任務(wù)分析3.參考程序4.運(yùn)行程序練一練:機(jī)器人能否順利完成走迷宮的任務(wù)?如果任務(wù)成功,請(qǐng)記錄下的程序;如果任務(wù)失敗,查找原因,完成表1-4-——小組合作記錄問題,分析錯(cuò)誤原因,并再次調(diào)整程序。三、自主探索禮讓行人是文明駕駛的基本要求。設(shè)計(jì)一款智能小車禮讓行人,要求mbot機(jī)器人在板載按鈕啟動(dòng)行駛后,若遇到前方有行人過馬路(距離<10cm)就停止前進(jìn),若行人離開,繼續(xù)前進(jìn)。分小組探究完成車輛自動(dòng)禮讓行人的學(xué)習(xí)任務(wù)。四、作業(yè)布置P27實(shí)踐與提高2.有興趣的學(xué)生繼續(xù)分組完成懸崖勒馬的學(xué)習(xí)任務(wù),讓mbOt機(jī)器人行走到危險(xiǎn)的“懸崖”邊(可將白色或淺淺色桌面的邊緣設(shè)為懸崖邊)時(shí),自動(dòng)停下來。使其具有智能識(shí)別路面的技能。首先要對(duì)MBOT進(jìn)行改裝,將超聲波傳感器改裝到mbot的底部,測量他與桌面的距離。編程設(shè)計(jì):mbot在板載按鈕啟動(dòng)后行駛,探測到前方有落就繼續(xù)前行,沒有路(即為懸崖),停止前進(jìn)。二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第五節(jié)循跡機(jī)器人備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解巡線傳感器;2.掌握巡線傳感器的編程控制方法;3.學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)巡線機(jī)器人。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)巡線傳感器的編程控制方法教學(xué)難點(diǎn)用mBlock軟件編程控制巡線傳感器教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入現(xiàn)實(shí)生活中,螞蟻會(huì)沿著地面上有塘的路線行走,警犬和搜救犬會(huì)追尋氣味搜尋目標(biāo),地鐵和火車會(huì)沿著既定的軌道行駛,那么機(jī)器人是否可以沿著既定的路線行走呢?學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:認(rèn)識(shí)巡線傳感器教師講解:尋線傳感器一般安裝在機(jī)器人的下方,通常被用來控制機(jī)器人,沿著既定路線行走。Makeblock使用專用巡線傳感器進(jìn)行巡線操作,它與其他一些品牌機(jī)器人不同,巡線傳感器返回值并不是光線的強(qiáng)度,而是巡線傳感器與黑線之間空間的相對(duì)狀態(tài),而其他類型的傳感器,更多檢測的是周圍環(huán)境的物理狀態(tài)。多學(xué)一手:自學(xué)P29頁巡線傳感器的組成及特性。Makeblock巡線傳感器是由個(gè)傳感器和構(gòu)成,每個(gè)傳感器又由一個(gè)和一個(gè)組成,其檢測范圍是厘米到厘米。任務(wù)二:巡線傳感器的四種狀態(tài)狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3狀態(tài)4圖示說明mbot在黑線上,巡線傳感器值為0,保持前進(jìn)mbot偏離黑線向右,巡線傳感器值為1,應(yīng)向左轉(zhuǎn)回到黑線上mbot偏離黑線向左,巡線傳感器值為2,應(yīng)向右轉(zhuǎn)回到黑線上mbot不在黑線上,巡線傳感器值為3,可后退尋找黑線○表示sensor接收不到紅外信號(hào)●表示sensor可接收到紅外信號(hào)任務(wù)二:用mblock軟件編程控制巡線傳感器做中學(xué):編程控制巡線傳感器,將mbot機(jī)器人放置于淺色桌面上,一旦mbot被拿起,則持續(xù)發(fā)出報(bào)警聲。連接巡線傳感器任務(wù)分析。(見P31頁)編程設(shè)計(jì):編制示例腳本。運(yùn)行腳本:任務(wù)三:設(shè)計(jì)巡線機(jī)器人學(xué)習(xí)任務(wù):分小組完成任務(wù),在淺色平面上,讓mbot機(jī)器人沿著黑色軌跡前進(jìn)。(具體參考P32、33頁內(nèi)容)練一練:完成巡線機(jī)器人的場地設(shè)計(jì)、機(jī)器人的安裝、流程圖設(shè)計(jì)、程序的編寫,完成巡線任務(wù)。三、自主探索如果讓mbot識(shí)別黑色平面上的淺色軌跡,機(jī)器人能夠完成巡檢任務(wù)嗎?分小組探究嘗試完成這個(gè)方案。四、作業(yè)布置P34實(shí)踐與提高二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第六節(jié)向著光明前進(jìn)備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.熟悉開源機(jī)器人常用傳感器的使用技巧;2.掌握開源機(jī)器人解決實(shí)際問題的方法。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)開源機(jī)器人解決實(shí)際問題的方法教學(xué)難點(diǎn)開源機(jī)器人解決實(shí)際問題的方法教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入開源機(jī)器人制作方便,功能強(qiáng)大,那么能把它應(yīng)用到我們的生活中嗎?生活中,植物都朝著陽光的方向生長,光明能給人帶來希望,帶來溫暖。如果在黑暗的生動(dòng)力探索找到光明,就找到了生存的希望?,F(xiàn)在,我們一起用Macblock部件構(gòu)造一款追光人,向著光明前進(jìn)吧!師:以“機(jī)器人追光”為主題,制作一個(gè)能夠向著光明前進(jìn)的開源機(jī)器人。二、學(xué)習(xí)新課結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):使用Makeblok零部件(可自制或兼容其他品牌的零部件),搭建具有兩個(gè)光線傳感器的開源機(jī)器人。所制作的機(jī)器人需要結(jié)構(gòu)合理,功能明確,需采用傳感器作為機(jī)器人智能化控制。任務(wù)說明:制作的開源機(jī)器人能夠通過左右光線傳感器感應(yīng)周圍的光線強(qiáng)度,當(dāng)機(jī)器人左邊光線強(qiáng)度大于右邊時(shí),機(jī)器人左轉(zhuǎn):當(dāng)右邊光線道度大于左邊時(shí),機(jī)器人右轉(zhuǎn):否則機(jī)器人直行。程序要求:利用模塊區(qū)聲光類中相應(yīng)的光線傳感器模塊控制機(jī)器人,編程選擇接口3、接口4;不能選擇板載。。活動(dòng)要求:1.以3--5人為一組自由組合開展活動(dòng),選出組長。2.組長帶領(lǐng)組員討論,根據(jù)組員的能力特長分配具體任務(wù),明確目標(biāo)。3.分工合作,探究完成小組的項(xiàng)目任務(wù)。4.可以使用其他品牌的設(shè)備,鼓勵(lì)自主制作零部件,主控板盡量使用mCore,設(shè)計(jì)的作品既要完成任務(wù),也要結(jié)構(gòu)科學(xué)、美觀實(shí)用。活動(dòng)過程1.組建小組,查找資料,制定本組的項(xiàng)目內(nèi)容。2.組內(nèi)討論分析任務(wù),研究機(jī)器人的建構(gòu)方法,討論制定編程算法。3.分工設(shè)計(jì)搭建機(jī)器人。4.編寫調(diào)試程序。5.展示小組作品,通過自評(píng)、互評(píng)推選出優(yōu)秀作品,進(jìn)行交流共享。6.回顧總結(jié)通過實(shí)踐活動(dòng)學(xué)到的知識(shí),互相交流本組作品的不足之處,進(jìn)一步提高制作開源機(jī)器人的技術(shù)水平。活動(dòng)記錄小組成員共同探討,完成制作追光機(jī)器人計(jì)劃書(見課本)。填寫組員活動(dòng)記錄表(見課本)?;顒?dòng)過程記錄(見課本)。評(píng)價(jià)與反思使用課本P39頁表格進(jìn)行評(píng)價(jià),并與其他小組進(jìn)行交流反饋。在綜合實(shí)踐活動(dòng)中遇到問題是如何解決的?通過綜合實(shí)踐活動(dòng),有哪些方面的收獲?完成任務(wù)過程中還存在哪些不足,今后如何改進(jìn)?你認(rèn)為哪個(gè)小組任務(wù)完成得比較好,哪些方面值得學(xué)習(xí)借鑒?三、作業(yè)設(shè)計(jì)同學(xué)們回家以后,以“機(jī)器人追光”為主題,制作一個(gè)能夠向著光明前行的開源機(jī)器人??梢?到5人為一小組,必要時(shí)尋求家長或老師幫助。二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第七節(jié)無人機(jī)的基本組成備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解多旋翼無人機(jī)的基本組成。2.認(rèn)識(shí)多旋翼無人機(jī)各組成部分的功能。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。教學(xué)重點(diǎn)多旋翼無人機(jī)的有哪幾部分組成。教學(xué)難點(diǎn)掌握多旋翼無人機(jī)各組成部分的功能。教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入通過放映無人機(jī)表演“勺子湯圓”的煙花,感受高科技給人們帶來的幸福生活。同學(xué)們都知道有哪些種類的無人機(jī)?(植保無人機(jī)、航拍無人機(jī)、氣象無人機(jī)、勘探無人機(jī)、測繪無人機(jī)等)他們的組成一樣嗎?用途和功能一樣嗎?和同學(xué)們一起討論討論,今天我們以生活中常見的多旋翼無人機(jī)為例來學(xué)習(xí)無人機(jī)的基本組成。學(xué)習(xí)新課多旋翼無人機(jī)主要由機(jī)身系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)四部分組成的。下面我們分別來學(xué)習(xí)他們每部分的組成。任務(wù)一、機(jī)身系統(tǒng)相當(dāng)于人的骨骼,主要包括機(jī)架和起落架。(p42圖)機(jī)架:機(jī)架是多旋翼無人機(jī)的主體框架,大部分設(shè)備需安裝在機(jī)架上。(機(jī)架材料:工程塑料、碳纖維、玻璃纖維、鋁合金等)起落架:起落架是多旋翼無人機(jī)起飛和降落時(shí)的重要部件。任務(wù)二、動(dòng)力系統(tǒng)(1)認(rèn)識(shí)動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)的主要作用是為無人機(jī)飛行提供動(dòng)力,包括電機(jī)、螺旋槳、電調(diào)、電池等。電動(dòng)機(jī):常稱為電機(jī)、馬達(dá)。主要作用是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的螺旋槳旋轉(zhuǎn)。螺旋槳:螺旋槳是直接產(chǎn)生升力的部件。電子調(diào)速器:常稱為電調(diào),主要作用是根據(jù)飛控系統(tǒng)的控制信號(hào)來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電池:主要作用是為無人機(jī)提供能量。在電池容量相同的條件下,鋰聚合物電池質(zhì)量小并且具有較高的起飛效率。(2)電機(jī)與螺旋槳的“正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)”a.認(rèn)識(shí)正反轉(zhuǎn)電機(jī)、正反轉(zhuǎn)槳葉b.正反轉(zhuǎn)電機(jī)、正反轉(zhuǎn)槳葉的安裝位置任務(wù)三、飛控系統(tǒng)飛控系統(tǒng)是指能夠穩(wěn)定無人機(jī)飛行姿態(tài),并能控制無人機(jī)自主或半自主飛行的控制系統(tǒng),是無人機(jī)的大腦。它包括硬件部分及軟件部分,硬件部分主要包括中央處理器及各類傳感器,常被稱簡稱為“飛控”;軟件部分主要包括上傳在飛控系統(tǒng)硬件中的飛行控制程序。任務(wù)四、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)是地面控制設(shè)備與無人機(jī)之間傳遞指令、信息的媒介,遙控器可以說是數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中最常見的地面控制設(shè)備。自主探索無人機(jī)還有哪些常見的地面控制設(shè)備?借助網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)信息,選取其中一種地面控制設(shè)備與同學(xué)們分享交流。作業(yè)布置P46實(shí)踐與提高二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第八節(jié)無人機(jī)的定位方式備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解無人機(jī)定位的作用;2.了解無人機(jī)定位的方法;3.掌握無人機(jī)二維碼定位的編程方法。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)了解無人機(jī)定位的方法教學(xué)難點(diǎn)掌握無人機(jī)二維碼定位的編程方法教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程一、新課導(dǎo)入播放電影《無人機(jī)飛行》片段電影《無人機(jī)飛行》中截取片段觀后感。教師引導(dǎo)學(xué)生,試著讓學(xué)生回答:“什么是人工智能?”(學(xué)生會(huì)讀課本上的定義或用自己的話回答?!盁o人機(jī)如果沒有定位功能會(huì)怎么樣?”等回答)提出問題:人具有行為能力、感知能力、學(xué)習(xí)能力及思維能力。你覺得無人機(jī)的有什么作用呢?(通過學(xué)生的回答,老師的引導(dǎo),得到答案)二、學(xué)習(xí)新課任務(wù)一、無人機(jī)定位的作用無人機(jī)定位的作用是為無人機(jī)提供精準(zhǔn)的空間位置和方向信息。任務(wù)二、無人機(jī)定位的方法學(xué)生自主閱讀無機(jī)定位的方法有那幾種?1.基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也叫全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng),是一種全球性無線電衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),其利用人造衛(wèi)星這類“人造星體”作為參考點(diǎn)來確定一個(gè)物體的位置、速度及時(shí)間信息,位置精確程度可達(dá)厘米級(jí)別。其中,中國北斗恒星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2.基于視覺定位視覺定位是通過攝像頭獲取環(huán)境圖像,再經(jīng)過處理分析,得出無人機(jī)實(shí)際位置的過程,就好比我們是通過眼睛獲取周圍的圖像來確定環(huán)境中的位置一樣。任務(wù)三、無人機(jī)定位的編碼方法1、無人機(jī)的飛行誤差無人機(jī)在飛行過程中通過定位功能來確定自身的飛行距離,以某機(jī)型為例,其默認(rèn)狀態(tài)下是借助光流定位來確定飛行距離的。每種定位方法都存在一定的誤差,飛行時(shí)間越長,積累的誤差就越大。(見圖1-8-5)2、二維碼定位的編程的方法為了矯正無人機(jī)飛行過程中出現(xiàn)的飛行誤差,可以在光流定位的基礎(chǔ)上添加二維碼定位來輔助無人機(jī)定位。在無人機(jī)飛行的過程中,二維碼起到了一個(gè)定位點(diǎn)的作用。(1)二維碼的數(shù)字標(biāo)號(hào)每個(gè)二維碼wager圖像信息是不一樣的,其右下角都有一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)字標(biāo)號(hào)。(2)二維碼定位的示例程序(見課本P51頁)三、自主探索1、完成P52頁的自主探索2、學(xué)生自己討論做“P52頁的實(shí)踐與提高”四、小結(jié)同學(xué)們,在學(xué)習(xí)了這節(jié)內(nèi)容后,你們是不是覺得無人機(jī)在航拍時(shí)都具有定位功能,因此無人機(jī)才能保持在一定的高度與水平位置上,缺少定位功能的無人機(jī),如在茫茫大海航拍中缺失了指南針的船,無法獲取位置及前進(jìn)方向。只能隨風(fēng)漂流。五、作業(yè)布置繼續(xù)完成P52實(shí)踐與提高二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第九節(jié)無人機(jī)自動(dòng)跟隨備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.認(rèn)識(shí)無人機(jī)自動(dòng)跟隨的作用;2.了解無人機(jī)自動(dòng)跟隨的應(yīng)用;3.掌握基于二維碼自動(dòng)跟隨的編程方法過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)了解無人機(jī)自動(dòng)跟隨的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)用二維碼讓無人機(jī)自動(dòng)跟隨。教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入師:你見過這樣的無人機(jī)嗎?當(dāng)你向前跑、向后跑的時(shí)候,無人機(jī)也跟著你向前移動(dòng)、向后移動(dòng),此時(shí)的無人機(jī)像是有生命一樣,十分有趣!這就是具有自動(dòng)跟隨功能的無人機(jī)!自動(dòng)跟隨可以說是無人機(jī)設(shè)備開啟智能化大門的第一步,這一技術(shù)研究熱點(diǎn)也逐漸應(yīng)用于軍事、民用、消費(fèi)等領(lǐng)域。學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:無人機(jī)自動(dòng)跟隨的作用無人機(jī)自動(dòng)跟隨的作用是讓無人機(jī)與指定目標(biāo)保持一定距離并跟隨飛行。圖1-9-1無人機(jī)自動(dòng)跟隨飛行任務(wù)二:無人機(jī)自動(dòng)跟隨的作用自動(dòng)跟隨功能目前是無人機(jī)的技術(shù)研究熱點(diǎn),還處于一個(gè)不斷發(fā)展的階段。已開始逐漸應(yīng)用于軍事、民用、消費(fèi)等領(lǐng)域。1.軍事領(lǐng)域在軍事偵察方面,邊防巡邏時(shí)通過無人機(jī)自動(dòng)跟隨功能,可對(duì)人、動(dòng)物、車輛等可疑地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的入侵進(jìn)行檢測,能夠解放兵力,保障士兵安全,提高軍事偵察能力。2.民用領(lǐng)域在安防巡邏方面,通過無人機(jī)自動(dòng)跟隨功能對(duì)可疑目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)跟蹤,可提高巡邏效率。3.消費(fèi)領(lǐng)域在航空拍攝方面,通過無人機(jī)自動(dòng)跟隨功能,可讓人們輕松實(shí)現(xiàn)固定角度跟拍、環(huán)繞跟拍、運(yùn)動(dòng)特寫等。自主探索不同的應(yīng)用場景會(huì)采用不同的自動(dòng)跟隨方法。根據(jù)目標(biāo)定位方式的不同,無人機(jī)自動(dòng)跟隨的方法主要有基于衛(wèi)星導(dǎo)航跟隨和基于視覺跟隨兩種。那生活中常見的無人機(jī)智能跟拍是使用了哪種自動(dòng)跟隨方法呢?為什么?請(qǐng)借助網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)信息并與同學(xué)們分享交流吧!任務(wù)三、基于二維碼自動(dòng)跟隨的編程方法1.基于二維碼自動(dòng)跟隨的實(shí)現(xiàn)過程基于二維碼自動(dòng)跟隨是基于視覺跟隨的實(shí)現(xiàn)方式之一。無人機(jī)需經(jīng)過目標(biāo)識(shí)別(檢測指定目標(biāo))、目標(biāo)定位(獲取目標(biāo)的位置)、目標(biāo)跟隨(控制自身跟隨目標(biāo)移動(dòng))三個(gè)過程,才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟隨功能。這就類似于大自然中獵豹追蹤羚羊的過程,首先獵豹需要在草原中找出羚羊,然后確定羚羊的方位及大概距離,最后控制自己的腳步跟隨著羚羊移動(dòng),如圖1-9-5目標(biāo)識(shí)別、圖1-9-6目標(biāo)定位、圖1-9-7目標(biāo)跟隨所示。2.基于二維碼自動(dòng)跟隨的相關(guān)積木塊3.基于二維碼自動(dòng)跟隨的示例程序以龍?jiān)芁Y-230無人機(jī)為例,將1號(hào)二維碼放置于距離LY-230無人機(jī)130cm的位置上,自動(dòng)跟隨示例程序如圖1-9-10所示。見圖1-9-9LY-230無人機(jī)及二維碼的位置圖打開LONGING圖形化編程軟件并運(yùn)行示例程序,當(dāng)無人機(jī)飛行至1號(hào)二維碼上方附近區(qū)域時(shí),無人機(jī)能夠自主識(shí)別二維碼并定位移動(dòng)到二維碼的正上方,此時(shí)移動(dòng)1號(hào)二維碼,無人機(jī)將自主跟隨1號(hào)二維碼移動(dòng)。三、自主探索在無人機(jī)自動(dòng)跟隨過程中,以較快速度移動(dòng)二維碼,無人機(jī)還能一直跟隨二維碼移動(dòng)嗎?為什么呢?動(dòng)手試一試,并將你的看法與同學(xué)們分享交流吧!四、作業(yè)布置P59實(shí)踐與提高二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第十節(jié)無人機(jī)編隊(duì)表演(第一課時(shí))備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解無人機(jī)編隊(duì)表演流程;2.掌握無人機(jī)編隊(duì)動(dòng)作的編程方法。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)了解無人機(jī)編隊(duì)表演流程教學(xué)難點(diǎn)掌握無人機(jī)編隊(duì)動(dòng)作的編程方法教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排2課時(shí)教學(xué)過程第一課時(shí)新課導(dǎo)入大家看過無人機(jī)編隊(duì)表演嗎?多臺(tái)無人機(jī)在空中組成各種上圖案,伴隨燈光閃耀,令人耳目一新!那這么多無人機(jī)是用許多遙控器分別控制的嗎?無人機(jī)編隊(duì)表演通常是通過一個(gè)控制器同時(shí)控制多臺(tái)無人機(jī)來實(shí)現(xiàn)飛行動(dòng)作的。學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:了解無人機(jī)編隊(duì)表演流程教師講解:無人機(jī)編隊(duì)表演一般是指多臺(tái)無人機(jī)通過飛行軟件提前統(tǒng)籌規(guī)劃所有無人機(jī)的飛行數(shù)據(jù),然后由一臺(tái)地面端設(shè)備統(tǒng)一控制及上傳數(shù)據(jù),無人機(jī)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)完成飛行動(dòng)作。無人機(jī)編隊(duì)表演一般分兩類室外編隊(duì)表演室外編隊(duì)表演的無人機(jī)一般是通過全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)室外三維空間的定位,從而實(shí)現(xiàn)飛行表演。室內(nèi)編隊(duì)表演室內(nèi)編隊(duì)表演的無人機(jī)主要通過視覺識(shí)別技術(shù)來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)三維空間的定位,從而實(shí)現(xiàn)飛行表演。多學(xué)一手:(自學(xué)課本P62頁多學(xué)一手)任務(wù)二、LONGING某圖形化編隊(duì)軟件的認(rèn)識(shí)(1)教師詳解該軟件功能:(2)教師演示軟件的操作:①信息區(qū)②舞臺(tái)區(qū)③代碼區(qū)④狀態(tài)區(qū)3.跟蹤練習(xí)(10min)LONGING圖形化編隊(duì)軟件的實(shí)踐操作三、自主探索LONGING圖形化編隊(duì)軟件界面有哪些區(qū)域?四、作業(yè)布置說出人機(jī)編隊(duì)表演的流程,并能說出無人機(jī)編隊(duì)表演一般分為那兩類第二課時(shí)一、新課導(dǎo)入1.復(fù)習(xí)回顧:人機(jī)編隊(duì)表演的流程,2.出示教學(xué)目標(biāo)了解無人機(jī)編隊(duì)表演流程掌握無人機(jī)編隊(duì)動(dòng)作的編程方法二、合作探討任務(wù)一:編寫無人機(jī)編隊(duì)程序閱讀課本P63—P68,以四人小組合作學(xué)習(xí)編寫無人機(jī)編隊(duì)程序(教師巡視指導(dǎo))(1)設(shè)置編隊(duì)參數(shù)(2)設(shè)置無人機(jī)初始位置位置(3)添加飛行隊(duì)形①起飛②直達(dá)③翻滾④降落(4)仿真模擬任務(wù)二:設(shè)置無人機(jī)編號(hào)閱讀課本P70—P71,以四人小組合作形式運(yùn)行無人機(jī)編隊(duì)程序1.建立連接使用數(shù)據(jù)線連接電腦和無人機(jī)→打開無人機(jī)開關(guān)(無人機(jī)需裝好電池)→當(dāng)狀態(tài)區(qū)設(shè)備名稱、串口號(hào)顯示對(duì)應(yīng)名稱及數(shù)字后,表示已成功連接。2.設(shè)置編號(hào)單擊編隊(duì)軟件左下角“飛控設(shè)置”選項(xiàng)→在編隊(duì)設(shè)置一欄中勾選“打開”選項(xiàng)、“飛機(jī)編號(hào)”設(shè)置為0、“通信通道”設(shè)置為110(舉例)、“連接密碼”設(shè)置為12345(舉例)→單擊“發(fā)送”按鈕。此時(shí)無人機(jī)四個(gè)電機(jī)底部的燈閃爍,表示設(shè)置成功。任務(wù)三、運(yùn)行無人機(jī)編隊(duì)程序(1)將無人機(jī)放置在二維碼地墊上上傳、運(yùn)行程序前,需將0-3號(hào)無人機(jī)依次放置在二維碼地墊上的對(duì)應(yīng)位置。(2)運(yùn)行程序①水平校準(zhǔn)②上傳程序(3)修改編隊(duì)程序①刪除隊(duì)形②修改隊(duì)列三、自主探索閱讀P71頁的自主探索內(nèi)容,“環(huán)繞”“燈光”除開有怎樣的飛行效果呢?請(qǐng)自主嘗試并與同學(xué)們交流分享吧!四、作業(yè)布置完成P72頁實(shí)踐與提高通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),讓我們嘗試設(shè)計(jì)并制作一個(gè)無人機(jī)編隊(duì)表演作品吧!二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第一節(jié)認(rèn)識(shí)人工智能備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.認(rèn)識(shí)人工智能的特點(diǎn);2.了解人工智能的發(fā)展歷史及應(yīng)用領(lǐng)域;3.探討人工智能給人類社會(huì)帶來的影響。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過編程及動(dòng)手操作,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)人工智能給人類社會(huì)帶來的影響教學(xué)難點(diǎn)對(duì)人工智能的思考教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入什么是人工智能?播放電影《我,機(jī)器人》中截取片段。師:人們普遍認(rèn)為,人工智能是研究和開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、技術(shù)、方法及應(yīng)用系統(tǒng)的一門學(xué)科。它是探索人腦奧秘的重要科學(xué)途徑。人工智能、原子能技術(shù)和空間技術(shù)被稱為20世紀(jì)三大尖端科技。學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:人工智能的特點(diǎn)師:人具有行為能力、感知能力、學(xué)習(xí)能力及思維能力。你覺得人工智能產(chǎn)品應(yīng)該具備什么特點(diǎn)呢?(通過學(xué)生的回答,老師的引導(dǎo),得到答案)能模擬人的行為能模擬人的感知能模擬人的學(xué)習(xí)能模擬人的思維自主探索:請(qǐng)同學(xué)們查閱資料,看看以下人工智能產(chǎn)品都模擬了人的哪些智能行為智能翻譯機(jī)②智能音箱③無人駕駛汽車④掃地機(jī)器人任務(wù)二:人工智能的發(fā)展歷程1.人式智能的發(fā)展史中,有一位不可忽視的人物——艾倫·圖靈。1850年,他提出了一個(gè)判斷機(jī)器是否具有智能的實(shí)驗(yàn)方法——圖靈測試,對(duì)人工智能的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。播放《圖靈測試》短視頻自讀P77頁多學(xué)一手1956年,約翰·麥卡錫等多位科學(xué)家在美國漢諾斯小鎮(zhèn)的達(dá)特茅斯學(xué)院召開了一次研討會(huì)。在此會(huì)議上,“人工智能”一詞被正式提出,因此這一年也就成為人工智能元年。2.三次浪潮第一次浪潮(20世紀(jì)50——80年代)第二次浪潮(20世紀(jì)80——90年代)第三次浪潮(21世紀(jì)初)任務(wù)三:人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域智能居家智能醫(yī)療智能教育智能交通智能物流智能軍事議一議:以小組為單位,討論生活中還有哪些人工智能應(yīng)用或產(chǎn)品,并說明這些應(yīng)用或產(chǎn)品的功能。任務(wù)四:人工智能的思考1.人工智能技術(shù)帶來的失業(yè)問題2.機(jī)器人安全問題3.智能機(jī)器人的倫理多學(xué)一手:1942年艾薩克·阿西莫夫在《我,機(jī)器人》中提出了“機(jī)器人三定律”。第一定律:機(jī)器人不得傷害人類個(gè)體,或者目睹人類個(gè)體將遭受危險(xiǎn)而不管。第二定律:機(jī)器人必須服從人給予它的命令,當(dāng)該命令與第一定律沖突時(shí)例外。第三定律:機(jī)器人在不違反第一、第二定律的情況下盡可能保護(hù)自己的生存。三、自主探索完成P82表格:人工智能技術(shù)的利與弊四、作業(yè)布置P82實(shí)踐與提高二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第一節(jié)認(rèn)識(shí)智能機(jī)器人備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.認(rèn)識(shí)智能機(jī)器人;2.掌握開源機(jī)器人硬件的特征及發(fā)展歷程;3.了解開源機(jī)器人的應(yīng)用。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)掌握開源的含義及開源機(jī)器人教學(xué)難點(diǎn)了解開源機(jī)器人的應(yīng)用教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入1.播放智能機(jī)器人應(yīng)用場景視頻《新型人工智能機(jī)器人》2.問題:視頻中的機(jī)器人都做了什么?想不想認(rèn)識(shí)這些神秘的機(jī)器人?3.你喜歡機(jī)器人嗎?讓我們走進(jìn)機(jī)器人的世界,與機(jī)器人交個(gè)朋友吧。學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:了解什么是智能機(jī)器人?任務(wù)分析:完成教材P2知識(shí)框閱讀,完整智能機(jī)器人三要素:感覺、運(yùn)動(dòng)、思考。智能機(jī)器人是具有高度自主能力,擁有發(fā)達(dá)的“頭腦”,能夠在各類環(huán)境中自主地或交互地執(zhí)行各種擬人任務(wù)的機(jī)器,它具備多種內(nèi)外部信息傳感器和效應(yīng)器。任務(wù)二:認(rèn)識(shí)開源機(jī)器人任務(wù)分析:閱讀教材P2:在這個(gè)任務(wù)中,要讓學(xué)生掌握:開源和開源機(jī)器人系統(tǒng)。開源:硬件及軟件的開放性開源機(jī)器人系統(tǒng):Player/Stage系統(tǒng)、Arduino系統(tǒng)任務(wù)三:開源機(jī)器人的發(fā)展任務(wù)分析:通過閱讀教材內(nèi)容,讓學(xué)生明白開源軟件、開源硬件的概念及我國自主研發(fā)開源機(jī)器人的狀況。開源軟件:源代碼完全公開,可自由開發(fā),任何人可免費(fèi)獲取。如PHP、Python等開源硬件:硬件是實(shí)物。如3D打印、無人駕駛飛機(jī)等。多學(xué)一手:P4開源運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)任務(wù)四:開源機(jī)器人的硬件特征任務(wù)分析:通過閱讀教材內(nèi)容,明白開源硬件的特征:1、開放性2、成本低3、標(biāo)準(zhǔn)化任務(wù)五:開源機(jī)器人的應(yīng)用自主探索任務(wù)分析:閱讀教材P5-6,了解開源機(jī)器人在各行業(yè)的應(yīng)用,并能夠舉例說明,完成下表:行業(yè)分類應(yīng)用制造業(yè)農(nóng)業(yè)航空航天其他四、作業(yè)布置指導(dǎo)學(xué)生通過各種途徑查找資料,了解創(chuàng)客、創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)帶來的影響。通過查找資料,以小組為單位,說說自己了解到的“開源機(jī)器人”二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第二節(jié)建構(gòu)開源機(jī)器人備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解開源機(jī)器人的硬件組成部件;2.掌握開源機(jī)器人的控制核心、電機(jī)和各類傳感器的使用;3.學(xué)會(huì)搭建簡單的開源機(jī)器人。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)學(xué)會(huì)搭建簡單的開源機(jī)器人教學(xué)難點(diǎn)掌握開源機(jī)器人的控制核心、電機(jī)和各類傳感器的使用教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入1.播放《機(jī)器人走迷宮》視頻。2.問題:做一個(gè)視頻中這樣的機(jī)器人都需要什么材料?如果提供了這些材料,你能不能做一個(gè)機(jī)器人?二、學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:認(rèn)識(shí)開源機(jī)器人常用的零部件?任務(wù)分析:1、了解并認(rèn)識(shí)Makeblok開源機(jī)器人的零部件。2、常用部件的作用mCore控制板、電機(jī)、傳感器(超聲波模塊、光線傳感器、彩色LED燈模塊、巡線模塊)任務(wù)二:建構(gòu)機(jī)器人任務(wù)分析:在這個(gè)任務(wù)中,要讓學(xué)生掌握:開源機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)感知部分、控制部分、驅(qū)動(dòng)部分和支撐部分。機(jī)器人分類(以移動(dòng)方式)輪式機(jī)器人、履帶機(jī)器人、足式行走機(jī)器人。自主探索查閱相關(guān)資料,熟悉Makeblock機(jī)器人配件中各個(gè)零部件的用途和性能,完成教材P14mbot機(jī)器人的搭建。五、作業(yè)布置完成教材P14mbot機(jī)器人的搭建。二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第三節(jié)讓機(jī)器人動(dòng)起來備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解mCore控制板;2.熟悉并掌握mBlock的編程環(huán)境;3.實(shí)現(xiàn)簡單編程,控制機(jī)器人直線行走。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)熟悉并掌握mBlock的編程教學(xué)難點(diǎn)實(shí)現(xiàn)簡單編程,控制機(jī)器人直線行走教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入1.問題:機(jī)器人要想完成復(fù)雜的工作,先要學(xué)會(huì)什么?2.播放《機(jī)器人直行》視頻。學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:認(rèn)識(shí)mCore主控板任務(wù)分析:通過觀察主控板,認(rèn)識(shí)RJ傳感器接口、蜂鳴器、紅外線接收器、光線傳感器、LED彩燈等,然后能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化連線。任務(wù)二:認(rèn)識(shí)mBlock軟件環(huán)境任務(wù)分析:mBlock是一款編程軟件,支持圖形化和Python模式,通過編程實(shí)現(xiàn)控制硬件的功能。任務(wù)三:讓mbot機(jī)器人動(dòng)起來任務(wù)分析:通過將mbot機(jī)器人與電腦連接,用mBlock編寫一個(gè)能控制機(jī)器人運(yùn)行前進(jìn)、后退的程序,上傳后離線執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人動(dòng)起來的目標(biāo)。讓機(jī)器人動(dòng)起來,一是硬件連接準(zhǔn)確,二是編寫相應(yīng)的控制程序。1.三種連接電腦的方式:①USB連接;②2.4G串口連接;③藍(lán)牙連接2.編程。3.上傳。4.執(zhí)行。做中學(xué):1.指導(dǎo)學(xué)生以USB線連接mbot機(jī)器人與電腦。2.編寫程序:3.將程序上傳到Arduino。4.執(zhí)行腳本三、自主探索討論分析mbot小車出現(xiàn)以上狀況的原因,并進(jìn)行修改。四、作業(yè)布置1.分組探究完成:編寫讓mbot小車走出“L”型軌跡。2.有興趣的同學(xué)在完成上一個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上,修改程序讓mbot小車走出正方形的軌跡。二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第四節(jié)機(jī)器人走迷宮備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解超聲波傳感器;2.掌握超聲波傳感器的編程控制方法;3.編寫調(diào)試程序讓mBot機(jī)器人完成走迷宮任務(wù)。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)超聲波傳感器的編程控制方法教學(xué)難點(diǎn)用mBlock軟件編程控制超聲波傳感器教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入出示圖1-4-1迷宮,在日常生活中,走迷宮一項(xiàng)很有趣的游戲,迷宮里道路情況復(fù)雜??梢钥简?yàn)人的記憶力和判斷力。非常具有挑戰(zhàn)性。那么我們的開源機(jī)器人能夠迎接這個(gè)挑戰(zhàn)嗎?學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:認(rèn)識(shí)超聲波傳感器教師講解:超聲波傳感器就像mbot的“眼睛”,能讓mbot知道其前方物體的距離。超聲波傳感器所測數(shù)值的單位是厘米,精確度為1cm,最大可測距離為400cm。mbot超聲波傳感器標(biāo)有T的一般為發(fā)射端。用來發(fā)射超聲波信號(hào)。而標(biāo)有R的一端為接受端能夠接受端,能夠接收遇到障礙物反射回來的信號(hào)??梢杂脕韼椭鷐Bot避開障礙物。多學(xué)一手:自學(xué)P24頁超聲波原理。任務(wù)二:用mblock軟件編程控制超聲波傳感器做中學(xué):編程控制超聲波傳感器,獲取超聲波傳感器的數(shù)值。并上熊貓說出到障礙物的距離。連接超聲波傳感器編程設(shè)計(jì):編制如圖1-4-4所示腳本。運(yùn)行腳本:將手對(duì)準(zhǔn)超聲波傳感前后移動(dòng)距離,觀察舞臺(tái)中熊貓索寶數(shù)值的變化,理解超聲波傳感的工作原理。任務(wù)三:機(jī)器人走迷宮1.學(xué)習(xí)任務(wù)用現(xiàn)有材料搭建迷宮場地,迷宮場地要具有可隨時(shí)調(diào)整的特點(diǎn),且迷宮里的障礙物要有一定的高度,可以讓機(jī)器人檢測到,設(shè)置程序控制機(jī)器從迷宮入口進(jìn)入,從出口離開。2.任務(wù)分析3.參考程序4.運(yùn)行程序練一練:機(jī)器人能否順利完成走迷宮的任務(wù)?如果任務(wù)成功,請(qǐng)記錄下的程序;如果任務(wù)失敗,查找原因,完成表1-4-——小組合作記錄問題,分析錯(cuò)誤原因,并再次調(diào)整程序。三、自主探索禮讓行人是文明駕駛的基本要求。設(shè)計(jì)一款智能小車禮讓行人,要求mbot機(jī)器人在板載按鈕啟動(dòng)行駛后,若遇到前方有行人過馬路(距離<10cm)就停止前進(jìn),若行人離開,繼續(xù)前進(jìn)。分小組探究完成車輛自動(dòng)禮讓行人的學(xué)習(xí)任務(wù)。四、作業(yè)布置P27實(shí)踐與提高2.有興趣的學(xué)生繼續(xù)分組完成懸崖勒馬的學(xué)習(xí)任務(wù),讓mbOt機(jī)器人行走到危險(xiǎn)的“懸崖”邊(可將白色或淺淺色桌面的邊緣設(shè)為懸崖邊)時(shí),自動(dòng)停下來。使其具有智能識(shí)別路面的技能。首先要對(duì)MBOT進(jìn)行改裝,將超聲波傳感器改裝到mbot的底部,測量他與桌面的距離。編程設(shè)計(jì):mbot在板載按鈕啟動(dòng)后行駛,探測到前方有落就繼續(xù)前行,沒有路(即為懸崖),停止前進(jìn)。二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第五節(jié)循跡機(jī)器人備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解巡線傳感器;2.掌握巡線傳感器的編程控制方法;3.學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)巡線機(jī)器人。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)巡線傳感器的編程控制方法教學(xué)難點(diǎn)用mBlock軟件編程控制巡線傳感器教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入現(xiàn)實(shí)生活中,螞蟻會(huì)沿著地面上有塘的路線行走,警犬和搜救犬會(huì)追尋氣味搜尋目標(biāo),地鐵和火車會(huì)沿著既定的軌道行駛,那么機(jī)器人是否可以沿著既定的路線行走呢?學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:認(rèn)識(shí)巡線傳感器教師講解:尋線傳感器一般安裝在機(jī)器人的下方,通常被用來控制機(jī)器人,沿著既定路線行走。Makeblock使用專用巡線傳感器進(jìn)行巡線操作,它與其他一些品牌機(jī)器人不同,巡線傳感器返回值并不是光線的強(qiáng)度,而是巡線傳感器與黑線之間空間的相對(duì)狀態(tài),而其他類型的傳感器,更多檢測的是周圍環(huán)境的物理狀態(tài)。多學(xué)一手:自學(xué)P29頁巡線傳感器的組成及特性。Makeblock巡線傳感器是由個(gè)傳感器和構(gòu)成,每個(gè)傳感器又由一個(gè)和一個(gè)組成,其檢測范圍是厘米到厘米。任務(wù)二:巡線傳感器的四種狀態(tài)狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3狀態(tài)4圖示說明mbot在黑線上,巡線傳感器值為0,保持前進(jìn)mbot偏離黑線向右,巡線傳感器值為1,應(yīng)向左轉(zhuǎn)回到黑線上mbot偏離黑線向左,巡線傳感器值為2,應(yīng)向右轉(zhuǎn)回到黑線上mbot不在黑線上,巡線傳感器值為3,可后退尋找黑線○表示sensor接收不到紅外信號(hào)●表示sensor可接收到紅外信號(hào)任務(wù)二:用mblock軟件編程控制巡線傳感器做中學(xué):編程控制巡線傳感器,將mbot機(jī)器人放置于淺色桌面上,一旦mbot被拿起,則持續(xù)發(fā)出報(bào)警聲。連接巡線傳感器任務(wù)分析。(見P31頁)編程設(shè)計(jì):編制如圖1-5-3所示腳本。運(yùn)行腳本:任務(wù)三:設(shè)計(jì)巡線機(jī)器人學(xué)習(xí)任務(wù):分小組完成任務(wù),在淺色平面上,讓mbot機(jī)器人沿著黑色軌跡前進(jìn)。(具體參考P32、33頁內(nèi)容)練一練:完成巡線機(jī)器人的場地設(shè)計(jì)、機(jī)器人的安裝、流程圖設(shè)計(jì)、程序的編寫,完成巡線任務(wù)。三、自主探索如果讓mbot識(shí)別黑色平面上的淺色軌跡,機(jī)器人能夠完成巡檢任務(wù)嗎?分小組探究嘗試完成這個(gè)方案。四、作業(yè)布置P34實(shí)踐與提高二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第六節(jié)向著光明前進(jìn)備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.熟悉開源機(jī)器人常用傳感器的使用技巧;2.掌握開源機(jī)器人解決實(shí)際問題的方法。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)開源機(jī)器人解決實(shí)際問題的方法教學(xué)難點(diǎn)開源機(jī)器人解決實(shí)際問題的方法教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入開源機(jī)器人制作方便,功能強(qiáng)大,那么能把它應(yīng)用到我們的生活中嗎?生活中,植物都朝著陽光的方向生長,光明能給人帶來希望,帶來溫暖。如果在黑暗的生動(dòng)力探索找到光明,就找到了生存的希望。現(xiàn)在,我們一起用Macblock部件構(gòu)造一款追光人,向著光明前進(jìn)吧!師:以“機(jī)器人追光”為主題,制作一個(gè)能夠向著光明前進(jìn)的開源機(jī)器人。二、學(xué)習(xí)新課結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):使用Makeblok零部件(可自制或兼容其他品牌的零部件),搭建具有兩個(gè)光線傳感器的開源機(jī)器人。所制作的機(jī)器人需要結(jié)構(gòu)合理,功能明確,需采用傳感器作為機(jī)器人智能化控制。任務(wù)說明:制作的開源機(jī)器人能夠通過左右光線傳感器感應(yīng)周圍的光線強(qiáng)度,當(dāng)機(jī)器人左邊光線強(qiáng)度大于右邊時(shí),機(jī)器人左轉(zhuǎn):當(dāng)右邊光線道度大于左邊時(shí),機(jī)器人右轉(zhuǎn):否則機(jī)器人直行。程序要求:利用模塊區(qū)聲光類中相應(yīng)的光線傳感器模塊控制機(jī)器人,編程選擇接口3、接口4;不能選擇板載。?;顒?dòng)要求:1.以3--5人為一組自由組合開展活動(dòng),選出組長。2.組長帶領(lǐng)組員討論,根據(jù)組員的能力特長分配具體任務(wù),明確目標(biāo)。3.分工合作,探究完成小組的項(xiàng)目任務(wù)。4.可以使用其他品牌的設(shè)備,鼓勵(lì)自主制作零部件,主控板盡量使用mCore,設(shè)計(jì)的作品既要完成任務(wù),也要結(jié)構(gòu)科學(xué)、美觀實(shí)用?;顒?dòng)過程1.組建小組,查找資料,制定本組的項(xiàng)目內(nèi)容。2.組內(nèi)討論分析任務(wù),研究機(jī)器人的建構(gòu)方法,討論制定編程算法。3.分工設(shè)計(jì)搭建機(jī)器人。4.編寫調(diào)試程序。5.展示小組作品,通過自評(píng)、互評(píng)推選出優(yōu)秀作品,進(jìn)行交流共享。6.回顧總結(jié)通過實(shí)踐活動(dòng)學(xué)到的知識(shí),互相交流本組作品的不足之處,進(jìn)一步提高制作開源機(jī)器人的技術(shù)水平。活動(dòng)記錄小組成員共同探討,完成制作追光機(jī)器人計(jì)劃書(見課本)。填寫組員活動(dòng)記錄表(見課本)?;顒?dòng)過程記錄(見課本)。評(píng)價(jià)與反思使用課本P39頁表格進(jìn)行評(píng)價(jià),并與其他小組進(jìn)行交流反饋。在綜合實(shí)踐活動(dòng)中遇到問題是如何解決的?通過綜合實(shí)踐活動(dòng),有哪些方面的收獲?完成任務(wù)過程中還存在哪些不足,今后如何改進(jìn)?你認(rèn)為哪個(gè)小組任務(wù)完成得比較好,哪些方面值得學(xué)習(xí)借鑒?三、作業(yè)設(shè)計(jì)同學(xué)們回家以后,以“機(jī)器人追光”為主題,制作一個(gè)能夠向著光明前行的開源機(jī)器人??梢?到5人為一小組,必要時(shí)尋求家長或老師幫助。二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第七節(jié)無人機(jī)的基本組成備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解多旋翼無人機(jī)的基本組成。2.認(rèn)識(shí)多旋翼無人機(jī)各組成部分的功能。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。教學(xué)重點(diǎn)多旋翼無人機(jī)的有哪幾部分組成。教學(xué)難點(diǎn)掌握多旋翼無人機(jī)各組成部分的功能。教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入通過放映無人機(jī)表演“勺子湯圓”的煙花,感受高科技給人們帶來的幸福生活。同學(xué)們都知道有哪些種類的無人機(jī)?(植保無人機(jī)、航拍無人機(jī)、氣象無人機(jī)、勘探無人機(jī)、測繪無人機(jī)等)他們的組成一樣嗎?用途和功能一樣嗎?和同學(xué)們一起討論討論,今天我們以生活中常見的多旋翼無人機(jī)為例來學(xué)習(xí)無人機(jī)的基本組成。學(xué)習(xí)新課多旋翼無人機(jī)主要由機(jī)身系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)四部分組成的。下面我們分別來學(xué)習(xí)他們每部分的組成。任務(wù)一、機(jī)身系統(tǒng)相當(dāng)于人的骨骼,主要包括機(jī)架和起落架。(p42圖)機(jī)架:機(jī)架是多旋翼無人機(jī)的主體框架,大部分設(shè)備需安裝在機(jī)架上。(機(jī)架材料:工程塑料、碳纖維、玻璃纖維、鋁合金等)起落架:起落架是多旋翼無人機(jī)起飛和降落時(shí)的重要部件。任務(wù)二、動(dòng)力系統(tǒng)(1)認(rèn)識(shí)動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)的主要作用是為無人機(jī)飛行提供動(dòng)力,包括電機(jī)、螺旋槳、電調(diào)、電池等。電動(dòng)機(jī):常稱為電機(jī)、馬達(dá)。主要作用是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的螺旋槳旋轉(zhuǎn)。螺旋槳:螺旋槳是直接產(chǎn)生升力的部件。電子調(diào)速器:常稱為電調(diào),主要作用是根據(jù)飛控系統(tǒng)的控制信號(hào)來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電池:主要作用是為無人機(jī)提供能量。在電池容量相同的條件下,鋰聚合物電池質(zhì)量小并且具有較高的起飛效率。(2)電機(jī)與螺旋槳的“正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)”a.認(rèn)識(shí)正反轉(zhuǎn)電機(jī)、正反轉(zhuǎn)槳葉b.正反轉(zhuǎn)電機(jī)、正反轉(zhuǎn)槳葉的安裝位置任務(wù)三、飛控系統(tǒng)飛控系統(tǒng)是指能夠穩(wěn)定無人機(jī)飛行姿態(tài),并能控制無人機(jī)自主或半自主飛行的控制系統(tǒng),是無人機(jī)的大腦。它包括硬件部分及軟件部分,硬件部分主要包括中央處理器及各類傳感器,常被稱簡稱為“飛控”;軟件部分主要包括上傳在飛控系統(tǒng)硬件中的飛行控制程序。任務(wù)四、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)是地面控制設(shè)備與無人機(jī)之間傳遞指令、信息的媒介,遙控器可以說是數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中最常見的地面控制設(shè)備。自主探索無人機(jī)還有哪些常見的地面控制設(shè)備?借助網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)信息,選取其中一種地面控制設(shè)備與同學(xué)們分享交流。作業(yè)布置P46實(shí)踐與提高二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第八節(jié)無人機(jī)的定位方式備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解無人機(jī)定位的作用;2.了解無人機(jī)定位的方法;3.掌握無人機(jī)二維碼定位的編程方法。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)了解無人機(jī)定位的方法教學(xué)難點(diǎn)掌握無人機(jī)二維碼定位的編程方法教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程一、新課導(dǎo)入播放電影《無人機(jī)飛行》片段電影《無人機(jī)飛行》中截取片段觀后感。教師引導(dǎo)學(xué)生,試著讓學(xué)生回答:“什么是人工智能?”(學(xué)生會(huì)讀課本上的定義或用自己的話回答。“無人機(jī)如果沒有定位功能會(huì)怎么樣?”等回答)提出問題:人具有行為能力、感知能力、學(xué)習(xí)能力及思維能力。你覺得無人機(jī)的有什么作用呢?(通過學(xué)生的回答,老師的引導(dǎo),得到答案)二、學(xué)習(xí)新課任務(wù)一、無人機(jī)定位的作用無人機(jī)定位的作用是為無人機(jī)提供精準(zhǔn)的空間位置和方向信息。任務(wù)二、無人機(jī)定位的方法學(xué)生自主閱讀無機(jī)定位的方法有那幾種?1.基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也叫全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng),是一種全球性無線電衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),其利用人造衛(wèi)星這類“人造星體”作為參考點(diǎn)來確定一個(gè)物體的位置、速度及時(shí)間信息,位置精確程度可達(dá)厘米級(jí)別。其中,中國北斗恒星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2.基于視覺定位視覺定位是通過攝像頭獲取環(huán)境圖像,再經(jīng)過處理分析,得出無人機(jī)實(shí)際位置的過程,就好比我們是通過眼睛獲取周圍的圖像來確定環(huán)境中的位置一樣。任務(wù)三、無人機(jī)定位的編碼方法1、無人機(jī)的飛行誤差無人機(jī)在飛行過程中通過定位功能來確定自身的飛行距離,以某機(jī)型為例,其默認(rèn)狀態(tài)下是借助光流定位來確定飛行距離的。每種定位方法都存在一定的誤差,飛行時(shí)間越長,積累的誤差就越大。(見圖1-8-5)2、二維碼定位的編程的方法為了矯正無人機(jī)飛行過程中出現(xiàn)的飛行誤差,可以在光流定位的基礎(chǔ)上添加二維碼定位來輔助無人機(jī)定位。在無人機(jī)飛行的過程中,二維碼起到了一個(gè)定位點(diǎn)的作用。(1)二維碼的數(shù)字標(biāo)號(hào)每個(gè)二維碼wager圖像信息是不一樣的,其右下角都有一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)字標(biāo)號(hào)。(2)二維碼定位的示例程序(見課本P51頁)三、自主探索1、完成P52頁的自主探索2、學(xué)生自己討論做“P52頁的實(shí)踐與提高”四、小結(jié)同學(xué)們,在學(xué)習(xí)了這節(jié)內(nèi)容后,你們是不是覺得無人機(jī)在航拍時(shí)都具有定位功能,因此無人機(jī)才能保持在一定的高度與水平位置上,缺少定位功能的無人機(jī),如在茫茫大海航拍中缺失了指南針的船,無法獲取位置及前進(jìn)方向。只能隨風(fēng)漂流。五、作業(yè)布置繼續(xù)完成P52實(shí)踐與提高二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第九節(jié)無人機(jī)自動(dòng)跟隨備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.認(rèn)識(shí)無人機(jī)自動(dòng)跟隨的作用;2.了解無人機(jī)自動(dòng)跟隨的應(yīng)用;3.掌握基于二維碼自動(dòng)跟隨的編程方法過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)了解無人機(jī)自動(dòng)跟隨的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)用二維碼讓無人機(jī)自動(dòng)跟隨。教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入師:你見過這樣的無人機(jī)嗎?當(dāng)你向前跑、向后跑的時(shí)候,無人機(jī)也跟著你向前移動(dòng)、向后移動(dòng),此時(shí)的無人機(jī)像是有生命一樣,十分有趣!這就是具有自動(dòng)跟隨功能的無人機(jī)!自動(dòng)跟隨可以說是無人機(jī)設(shè)備開啟智能化大門的第一步,這一技術(shù)研究熱點(diǎn)也逐漸應(yīng)用于軍事、民用、消費(fèi)等領(lǐng)域。學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:無人機(jī)自動(dòng)跟隨的作用無人機(jī)自動(dòng)跟隨的作用是讓無人機(jī)與指定目標(biāo)保持一定距離并跟隨飛行。圖1-9-1無人機(jī)自動(dòng)跟隨飛行任務(wù)二:無人機(jī)自動(dòng)跟隨的作用自動(dòng)跟隨功能目前是無人機(jī)的技術(shù)研究熱點(diǎn),還處于一個(gè)不斷發(fā)展的階段。已開始逐漸應(yīng)用于軍事、民用、消費(fèi)等領(lǐng)域。1.軍事領(lǐng)域在軍事偵察方面,邊防巡邏時(shí)通過無人機(jī)自動(dòng)跟隨功能,可對(duì)人、動(dòng)物、車輛等可疑地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的入侵進(jìn)行檢測,能夠解放兵力,保障士兵安全,提高軍事偵察能力。2.民用領(lǐng)域在安防巡邏方面,通過無人機(jī)自動(dòng)跟隨功能對(duì)可疑目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)跟蹤,可提高巡邏效率。3.消費(fèi)領(lǐng)域在航空拍攝方面,通過無人機(jī)自動(dòng)跟隨功能,可讓人們輕松實(shí)現(xiàn)固定角度跟拍、環(huán)繞跟拍、運(yùn)動(dòng)特寫等。自主探索不同的應(yīng)用場景會(huì)采用不同的自動(dòng)跟隨方法。根據(jù)目標(biāo)定位方式的不同,無人機(jī)自動(dòng)跟隨的方法主要有基于衛(wèi)星導(dǎo)航跟隨和基于視覺跟隨兩種。那生活中常見的無人機(jī)智能跟拍是使用了哪種自動(dòng)跟隨方法呢?為什么?請(qǐng)借助網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)信息并與同學(xué)們分享交流吧!任務(wù)三、基于二維碼自動(dòng)跟隨的編程方法1.基于二維碼自動(dòng)跟隨的實(shí)現(xiàn)過程基于二維碼自動(dòng)跟隨是基于視覺跟隨的實(shí)現(xiàn)方式之一。無人機(jī)需經(jīng)過目標(biāo)識(shí)別(檢測指定目標(biāo))、目標(biāo)定位(獲取目標(biāo)的位置)、目標(biāo)跟隨(控制自身跟隨目標(biāo)移動(dòng))三個(gè)過程,才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟隨功能。這就類似于大自然中獵豹追蹤羚羊的過程,首先獵豹需要在草原中找出羚羊,然后確定羚羊的方位及大概距離,最后控制自己的腳步跟隨著羚羊移動(dòng),如圖1-9-5目標(biāo)識(shí)別、圖1-9-6目標(biāo)定位、圖1-9-7目標(biāo)跟隨所示。2.基于二維碼自動(dòng)跟隨的相關(guān)積木塊3.基于二維碼自動(dòng)跟隨的示例程序以龍?jiān)芁Y-230無人機(jī)為例,將1號(hào)二維碼放置于距離LY-230無人機(jī)130cm的位置上,自動(dòng)跟隨示例程序如圖1-9-10所示。見圖1-9-9LY-230無人機(jī)及二維碼的位置圖打開LONGING圖形化編程軟件并運(yùn)行示例程序,當(dāng)無人機(jī)飛行至1號(hào)二維碼上方附近區(qū)域時(shí),無人機(jī)能夠自主識(shí)別二維碼并定位移動(dòng)到二維碼的正上方,此時(shí)移動(dòng)1號(hào)二維碼,無人機(jī)將自主跟隨1號(hào)二維碼移動(dòng)。三、自主探索在無人機(jī)自動(dòng)跟隨過程中,以較快速度移動(dòng)二維碼,無人機(jī)還能一直跟隨二維碼移動(dòng)嗎?為什么呢?動(dòng)手試一試,并將你的看法與同學(xué)們分享交流吧!四、作業(yè)布置P59實(shí)踐與提高二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第十節(jié)無人機(jī)編隊(duì)表演(第一課時(shí))備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.了解無人機(jī)編隊(duì)表演流程;2.掌握無人機(jī)編隊(duì)動(dòng)作的編程方法。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過視頻及動(dòng)畫作品欣賞,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制作動(dòng)畫的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)了解無人機(jī)編隊(duì)表演流程教學(xué)難點(diǎn)掌握無人機(jī)編隊(duì)動(dòng)作的編程方法教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排2課時(shí)教學(xué)過程第一課時(shí)新課導(dǎo)入大家看過無人機(jī)編隊(duì)表演嗎?多臺(tái)無人機(jī)在空中組成各種上圖案,伴隨燈光閃耀,令人耳目一新!那這么多無人機(jī)是用許多遙控器分別控制的嗎?無人機(jī)編隊(duì)表演通常是通過一個(gè)控制器同時(shí)控制多臺(tái)無人機(jī)來實(shí)現(xiàn)飛行動(dòng)作的。學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:了解無人機(jī)編隊(duì)表演流程教師講解:無人機(jī)編隊(duì)表演一般是指多臺(tái)無人機(jī)通過飛行軟件提前統(tǒng)籌規(guī)劃所有無人機(jī)的飛行數(shù)據(jù),然后由一臺(tái)地面端設(shè)備統(tǒng)一控制及上傳數(shù)據(jù),無人機(jī)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)完成飛行動(dòng)作。無人機(jī)編隊(duì)表演一般分兩類室外編隊(duì)表演室外編隊(duì)表演的無人機(jī)一般是通過全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)室外三維空間的定位,從而實(shí)現(xiàn)飛行表演。室內(nèi)編隊(duì)表演室內(nèi)編隊(duì)表演的無人機(jī)主要通過視覺識(shí)別技術(shù)來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)三維空間的定位,從而實(shí)現(xiàn)飛行表演。多學(xué)一手:(自學(xué)課本P62頁多學(xué)一手)任務(wù)二、LONGING某圖形化編隊(duì)軟件的認(rèn)識(shí)(1)教師詳解該軟件功能:(2)教師演示軟件的操作:①信息區(qū)②舞臺(tái)區(qū)③代碼區(qū)④狀態(tài)區(qū)3.跟蹤練習(xí)(10min)LONGING圖形化編隊(duì)軟件的實(shí)踐操作三、自主探索LONGING圖形化編隊(duì)軟件界面有哪些區(qū)域?四、作業(yè)布置說出人機(jī)編隊(duì)表演的流程,并能說出無人機(jī)編隊(duì)表演一般分為那兩類第二課時(shí)一、新課導(dǎo)入1.復(fù)習(xí)回顧:人機(jī)編隊(duì)表演的流程,2.出示教學(xué)目標(biāo)了解無人機(jī)編隊(duì)表演流程掌握無人機(jī)編隊(duì)動(dòng)作的編程方法二、合作探討任務(wù)一:編寫無人機(jī)編隊(duì)程序閱讀課本P63—P68,以四人小組合作學(xué)習(xí)編寫無人機(jī)編隊(duì)程序(教師巡視指導(dǎo))(1)設(shè)置編隊(duì)參數(shù)(2)設(shè)置無人機(jī)初始位置位置(3)添加飛行隊(duì)形①起飛②直達(dá)③翻滾④降落(4)仿真模擬任務(wù)二:設(shè)置無人機(jī)編號(hào)閱讀課本P70—P71,以四人小組合作形式運(yùn)行無人機(jī)編隊(duì)程序1.建立連接使用數(shù)據(jù)線連接電腦和無人機(jī)→打開無人機(jī)開關(guān)(無人機(jī)需裝好電池)→當(dāng)狀態(tài)區(qū)設(shè)備名稱、串口號(hào)顯示對(duì)應(yīng)名稱及數(shù)字后,表示已成功連接。2.設(shè)置編號(hào)單擊編隊(duì)軟件左下角“飛控設(shè)置”選項(xiàng)→在編隊(duì)設(shè)置一欄中勾選“打開”選項(xiàng)、“飛機(jī)編號(hào)”設(shè)置為0、“通信通道”設(shè)置為110(舉例)、“連接密碼”設(shè)置為12345(舉例)→單擊“發(fā)送”按鈕。此時(shí)無人機(jī)四個(gè)電機(jī)底部的燈閃爍,表示設(shè)置成功。任務(wù)三、運(yùn)行無人機(jī)編隊(duì)程序(1)將無人機(jī)放置在二維碼地墊上上傳、運(yùn)行程序前,需將0-3號(hào)無人機(jī)依次放置在二維碼地墊上的對(duì)應(yīng)位置。(2)運(yùn)行程序①水平校準(zhǔn)②上傳程序(3)修改編隊(duì)程序①刪除隊(duì)形②修改隊(duì)列三、自主探索閱讀P71頁的自主探索內(nèi)容,“環(huán)繞”“燈光”除開有怎樣的飛行效果呢?請(qǐng)自主嘗試并與同學(xué)們交流分享吧!四、作業(yè)布置完成P72頁實(shí)踐與提高通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),讓我們嘗試設(shè)計(jì)并制作一個(gè)無人機(jī)編隊(duì)表演作品吧!二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第一節(jié)認(rèn)識(shí)人工智能備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.認(rèn)識(shí)人工智能的特點(diǎn);2.了解人工智能的發(fā)展歷史及應(yīng)用領(lǐng)域;3.探討人工智能給人類社會(huì)帶來的影響。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過編程及動(dòng)手操作,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息技術(shù)整理信息的能力。核心素養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣和信心。教學(xué)重點(diǎn)人工智能給人類社會(huì)帶來的影響教學(xué)難點(diǎn)對(duì)人工智能的思考教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入什么是人工智能?播放電影《我,機(jī)器人》中截取片段。師:人們普遍認(rèn)為,人工智能是研究和開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、技術(shù)、方法及應(yīng)用系統(tǒng)的一門學(xué)科。它是探索人腦奧秘的重要科學(xué)途徑。人工智能、原子能技術(shù)和空間技術(shù)被稱為20世紀(jì)三大尖端科技。學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:人工智能的特點(diǎn)師:人具有行為能力、感知能力、學(xué)習(xí)能力及思維能力。你覺得人工智能產(chǎn)品應(yīng)該具備什么特點(diǎn)呢?(通過學(xué)生的回答,老師的引導(dǎo),得到答案)能模擬人的行為能模擬人的感知能模擬人的學(xué)習(xí)能模擬人的思維自主探索:請(qǐng)同學(xué)們查閱資料,看看以下人工智能產(chǎn)品都模擬了人的哪些智能行為智能翻譯機(jī)②智能音箱③無人駕駛汽車④掃地機(jī)器人任務(wù)二:人工智能的發(fā)展歷程1.人式智能的發(fā)展史中,有一位不可忽視的人物——艾倫·圖靈。1850年,他提出了一個(gè)判斷機(jī)器是否具有智能的實(shí)驗(yàn)方法——圖靈測試,對(duì)人工智能的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。播放《圖靈測試》短視頻自讀P77頁多學(xué)一手1956年,約翰·麥卡錫等多位科學(xué)家在美國漢諾斯小鎮(zhèn)的達(dá)特茅斯學(xué)院召開了一次研討會(huì)。在此會(huì)議上,“人工智能”一詞被正式提出,因此這一年也就成為人工智能元年。2.三次浪潮第一次浪潮(20世紀(jì)50——80年代)第二次浪潮(20世紀(jì)80——90年代)第三次浪潮(21世紀(jì)初)任務(wù)三:人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域智能居家智能醫(yī)療智能教育智能交通智能物流智能軍事議一議:以小組為單位,討論生活中還有哪些人工智能應(yīng)用或產(chǎn)品,并說明這些應(yīng)用或產(chǎn)品的功能。任務(wù)四:人工智能的思考1.人工智能技術(shù)帶來的失業(yè)問題2.機(jī)器人安全問題3.智能機(jī)器人的倫理多學(xué)一手:1942年艾薩克·阿西莫夫在《我,機(jī)器人》中提出了“機(jī)器人三定律”。第一定律:機(jī)器人不得傷害人類個(gè)體,或者目睹人類個(gè)體將遭受危險(xiǎn)而不管。第二定律:機(jī)器人必須服從人給予它的命令,當(dāng)該命令與第一定律沖突時(shí)例外。第三定律:機(jī)器人在不違反第一、第二定律的情況下盡可能保護(hù)自己的生存。三、自主探索完成P82表格:人工智能技術(shù)的利與弊四、作業(yè)布置P82實(shí)踐與提高二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)八年級(jí)班級(jí)課題名稱第二節(jié)讓機(jī)器懂得學(xué)習(xí)備課組信息組備課教師備課組長教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.理解機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的原理;2.了解機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的方法;3.理解機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用案例;4.了解機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢。過程與方法:任務(wù)驅(qū)動(dòng),自主探究,學(xué)會(huì)利用知識(shí)遷移進(jìn)行高效地學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀:感受人工智能對(duì)生活學(xué)習(xí)帶來的影響,能夠正確看待人工智能的發(fā)展方向及意義,認(rèn)識(shí)到事物的兩面性。核心素養(yǎng):進(jìn)一步激發(fā)學(xué)術(shù)概念學(xué)習(xí)和探究新技術(shù)、新知識(shí)的積極性。教學(xué)重點(diǎn)理解機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的原理,能夠描述機(jī)器學(xué)習(xí)的過程教學(xué)難點(diǎn)理解機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的方法教法學(xué)法學(xué)法:自主探究、討論合作。教法:任務(wù)驅(qū)動(dòng)、課件輔助、引導(dǎo)啟發(fā)、講解演示、情境教學(xué)。教具準(zhǔn)備相關(guān)PPT課件電子教室課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程新課導(dǎo)入教師:什么是機(jī)器學(xué)習(xí)?機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)與人工智能的關(guān)系是什么?學(xué)生回答:機(jī)器學(xué)習(xí)是一種讓計(jì)算機(jī)像人一樣學(xué)習(xí)獲得知識(shí)與技能,并像人類一樣感知世界、認(rèn)識(shí)世界的技術(shù)。機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能領(lǐng)域的核心技術(shù),是使計(jì)算機(jī)具有智能的重要途徑。在大量數(shù)據(jù)的支撐下,人工智能通過機(jī)器學(xué)習(xí)的各種方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次分析,從而完成學(xué)習(xí)。二、學(xué)習(xí)新課任務(wù)一:機(jī)器學(xué)習(xí)的原理——教計(jì)算機(jī)區(qū)別貓和狗自主探索:講同學(xué)們上網(wǎng)查閱資料,了解人類的學(xué)習(xí)過程是怎樣的。自讀P83頁人對(duì)貓的認(rèn)識(shí)過程那么,機(jī)器是怎樣學(xué)習(xí)的呢?收集數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)特征訓(xùn)練模型測試模型任務(wù)二、機(jī)器學(xué)習(xí)方法機(jī)器學(xué)習(xí)通常分為兩大類:有監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)有監(jiān)督學(xué)習(xí):通過有標(biāo)注的訓(xùn)練數(shù)據(jù)經(jīng)過訓(xùn)練得到一個(gè)最有模型,再利用這個(gè)模型對(duì)新的、不知道輸出結(jié)果的數(shù)據(jù)樣本預(yù)測其輸出結(jié)果無監(jiān)督學(xué)習(xí):沒有任何訓(xùn)練數(shù)據(jù)訓(xùn)練機(jī)器,需要讓機(jī)器自己從數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律,建立能夠反映數(shù)據(jù)之間關(guān)系的模型。任務(wù)三、機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用案例——識(shí)別手勢通過人工智能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成對(duì)如圖所示的石頭、剪刀、布三種手勢的驗(yàn)證,從而加深對(duì)有監(jiān)督學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)。1.打開mBlock,在積木區(qū)添加“機(jī)器學(xué)習(xí)”擴(kuò)展模塊。2.點(diǎn)擊“機(jī)器學(xué)習(xí)”中的“訓(xùn)練模型”,進(jìn)入模型訓(xùn)練界面。3.打開攝像頭,分別拍攝三種手勢的照片并設(shè)計(jì)訓(xùn)練模型4.停止模型訓(xùn)練后,可以通過攝像頭識(shí)別手勢,測試模型的訓(xùn)練結(jié)果。5.完成模型訓(xùn)練后,點(diǎn)擊“使用模型”,則可在“機(jī)器學(xué)習(xí)”積木區(qū)打開識(shí)別窗口進(jìn)行識(shí)別手勢。任務(wù)四、機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域1.機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展五個(gè)階段:①萌芽時(shí)期(20世紀(jì)40年代);②熱烈時(shí)期(20世紀(jì)50年代中期至60年代中期);③冷靜時(shí)期(20世紀(jì)60年代中期至70年代中期);④復(fù)興時(shí)期(20世紀(jì)70年代中期至80年代末期);⑤多元發(fā)展時(shí)期(20世紀(jì)90年代后)。2.機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用領(lǐng)域【展示交流】通過查找資料,以小組為單位,說說自己了解的機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域。三、自主探索上網(wǎng)查閱機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展應(yīng)用領(lǐng)域,并與同學(xué)們交流。四、作業(yè)布置請(qǐng)同學(xué)們仿照前面石頭、剪刀、布手勢的識(shí)別過程,利用mBlock里的“機(jī)器學(xué)習(xí)”模塊完成圖2-2-14所示的三種手勢的特征訓(xùn)練與驗(yàn)證,總結(jié)識(shí)別過程,并記錄識(shí)別結(jié)果。二次備課課后反思育才中學(xué)信息科技教案學(xué)科信息技
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