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教学内容 第一单元 第2节 机器人的结构
教学目标 知识与技能知道机器人的结构包含的四个部分，即控制系统、传感系统、机械系统和驱动系统；过程与方法1.熟悉常见传感器的功能和应用场景；2.可以根据需要选择合适的传感器；情感态度与价值观从机器人的结构了解机器人，学生能够正确认识机器人的组成，知道机器人如何服务人类，培养学生学习机器人的兴趣。
重点难点 本课重难点是机器人的传感系统，传感器种类繁多，学生需要学会归纳学习，从名称、形态、功能及应用场景来认识传感器。
教学准备 （一）课件、机器人基本结构的图片；（二）机器人运动方式的视频。
教学过程与方法 主 备 复 备
（一）任务导入教师：现实生活中，机器人种类繁多，形态各异，如图1-2-1所示。它像人一样，通过“感觉器官”获取信息，经过“大脑”处理信息并指挥“身体”完成动作。设计意图：导入新课，机器人不同的部分有着不同的功能，这些完成不同功能的部分就构成了机器人的结构。（二）课堂聚焦教师：机器人根据用途也会有大脑、手、脚、眼睛等“器官”。这次课我们来认识机器人的这些“器官”，即机器人的基本结构。设计意图：与人类比，让学生知道机器人的“器官”就是机器人的基本结构。确定本课学习主题。（三）任务分解教师：机器人的基本结构通常包括控制系统、传感系统、机械系统和驱动系统四个部分，如图1-2-2所示。每个部分都有自己的动能，组合在一起就构成了完整的机器人。下面我们一起逐个认识机器人的四大系统。学生：观察、分析机器人结构示意图，了解机器人不同部位的功能。设计意图：通过机器人结构示意图了解机器人的基本结构，为深入学习做准备。（四）子任务突破子任务一：机器人的控制系统教师：控制系统是机器人的核心系统，由控制器和控制程序组成。教师：控制器对机器人的性能起着决定性作用，它通过传感器获得信息，经过分析、处理再发出指令，控制机器人完成动作，如图1-2-3所示。学生：机器人的控制器并不陌生，是我们使用过的硬件。设计意图：通过学生使用过的控制板来解释控制器，学生容易理解。教师：控制程序通过编程软件编写，用数据线上传到机器人的控制器中，然后由机器人执行。常用的编程软件有Mind+、米思齐、Arduino IDE、mBlock等，如图1-2-4所示。学生：知道机器人控制程序也可以使用我们熟悉的图形化编程软件实现。子任务二：机器人的传感系统教师：机器人的听觉、嗅觉、触觉等是通过不同的传感器来实现的，功能各异的传感器组成了机器人的传感系统。教师：介绍常见机器人传感器的功能和外观，让学生熟悉。学生：了解不同传感器的功能、使用场景。子任务三：机器人的机械系统教师：机械系统即机器人的身体。机器人和人一样有躯干、手和脚，只是都由各种标准化部件代替，如图1-2-5所示。我们可以根据需要拼装成不同的机器人，按照运动方式来划分，机器人的外形有轮式、履带式、多足式、机械臂式、螺旋桨式等，如图1-2-6所示。学生：知道机器人按照运动方式可以划分成多种类型。设计意图：让学生理解机器人机械系统的含义。子任务四：机器人的驱动系统教师：驱动系统按照控制系统发出的指令驱使执行机构运动，机器人常用的驱动如图1-2-7所示。学生：知道机器人常见的驱动。教师：机器人驱动系统一般使用电能驱动，电源主要包括普通碱性电池、可充电电池、外接电源与太阳能电池，如图1-2-8所示。比如中国“玉兔号”月球车的动力来源于车载太阳能电池。学生：知道机器人一般都是电动的。设计意图：让学生了解机器人驱动系统中的电机和动力来源。子任务五：学习延伸无人驾驶汽车教师：无人驾驶汽车又叫轮式移动机器人，它通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定地点。无人驾驶汽车搭载了各种用途的传感器，比如长距离雷达、中短距离雷达、激光雷达、视频传感器、超声波传感器、全球卫星定位系统、红外线传感器等。随着大数据、物联网、云计算的不断深入发展，无人驾驶汽车的性能将会更加完善，我们相信在不远的未来，无人驾驶汽车将会奔驰在中国的大地上。学生：了解无人驾驶技术。未来机器人的发展趋势教师：未来机器人将向七个方向不断发展，更好地服务人类。未来机器人的发展趋势包括语言交流功能越来越完美；各种动作的完美化；外形越来越酷似人形；复原功能越来越强大；体内能量储存越来越大；逻辑分析能力越来越强；具备越来越多样化的功能。学生：了解未来机器人发展的趋势。
作业设计 未来的机器人会是什么样子呢 能做哪些事情？会超越人类吗？和同学们一起讨论吧。
板书设计
教学反思 本课主要任务是带领学生了解机器人的基本结构，让学生知道机器人基本结构的构成和功能。学生学习完之后，对机器人结构有了一个正确、客观的认识。
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