信息技術2.0微能力：中學九年級信息技術上（第一單元）-中小學作業(yè)設計大賽獲獎優(yōu)秀作品-《義務教育信息技術課程標準（2022年版）》

1、 中學九年級信息技術上（第一單元）義務教育信息技術課程標準（2022年版）微能力2.0認證-中小學作業(yè)設計大賽目 錄作業(yè)設計方案撰寫：TFCF優(yōu)秀獲獎作品一、單元信息基本信息學科年級學期教材版本單元名稱信息技術九年級第一學期科學出版社智能機器人探究單元組 織方式團自然單元重組單元課時信息序號課時名稱對應教材內容1初識智能機器人九年級上冊第一單元活動 12感知機器人大腦九年級上冊第一單元活動 23認識機器人四肢九年級上冊第一單元活動 34了解機器人感官九年級上冊第一單元活動 4二、單元分析(一)課標要求信息技術學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現，是學生通過 學科學習而逐步形成的正確價值觀、必備

2、品格和關鍵能力。信息技術 學科核心素養(yǎng)由數字意識、計算思維、數字化學習與創(chuàng)新、數字社會 責任四個核心要素組成。四個核心要素互相支持， 互相滲透， 共同促 進學生信息素養(yǎng)的提升。智能機器人立足信息技術教學的基礎， 以基 礎的、寬泛的、與學生日常生活聯(lián)系緊密的技術內容為載體， 以進一 步提高學生的信息素養(yǎng)、技術素養(yǎng)， 促進學生全面而富有個性的發(fā)展 為目標。通過本課程的學習，學生將進一步拓展信息技術、信息技術 學習的視野， 學會或掌握一些信息技術的基本知識和基本技能，掌握 信息技術及其設計的一般思想和方法，具有一定的信息技術探究、運 用信息技術原理解決實際問題以及終身進行信息技術學習的能力，形 成和

3、保持對信息技術的興趣和學習愿望，具有正確的信息技術觀和較強的信息技術創(chuàng)新意識， 養(yǎng)成積極、負責、安全地使用信息技術的行 為習慣。智能機器人課程注重學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，在實現以 上目標的同時， 并著力在以下幾個方面形成目標上的獨特追求， 信息 技術的理解、使用、改進及決策能力，意念的表達與理念轉化為操作 方案的能力， 知識的整合、應用及物化能力， 創(chuàng)造性想象、批判性思 維及問題解決的能力，信息技術文化的理解、評價及選擇能力。在機 器人教學環(huán)境下的中學信息技術課程中注重學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)將 為學生未來的全面發(fā)展奠定堅實的基礎。本單元包含 4 個活動，分別是認識智能機器人、機器人的大腦、

4、機器人的四肢、機器人的感官 4 個活動，這些內容都是生活中的真實 應用問題。在教學中注重培養(yǎng)學生對機器人在社會生活中的應用， 幫 助學生學會有效利用信息社會中的海量信息、豐富媒體和多樣化技術 工具， 優(yōu)化自己的學習和生活， 提高服務社會的能力，掌握機器人的 分類和機器人的組成， 培養(yǎng)學生的信息意識； 再次， 通過感受機器人 處理問題,來了解機器人的大腦和機器人的思維方式， 培養(yǎng)學生信息 技術思維能力。通過學習四肢的各種形態(tài)和四肢的運動方式， 了解機 器人具體的應用，培養(yǎng)學生的數字化學習與創(chuàng)作。再者，通過機器人 視聽和觸覺， 讓學生來感受機器人在生活中的多方面應用， 從而培養(yǎng) 信息社會責任，引導

5、學生在信息社會中提升文化修養(yǎng)、遵守道德規(guī)范， 自覺地履行信息社會責任。(二)教材分析本單元共有 4 個活動，具體分析如下：活動活動 名稱教材主要內容教學課時活動 1初識智能機器人了解機器人的分類和機器人的組成， 本活動分以下 2 個階段進行：1根據機器人的應用領域， 將機器人分為生活 機器人、娛樂機器人、教育機器人、工業(yè)機器人和 軍用機器人等。 并了解每類機器人的功能及用途。2機器人的組成， 介紹基本的組成部分： “大 腦” “四肢”“感官”。1 課時活動 2感知機器人大腦智能機器人擁有功能強大的“大腦”，能根據外 部世界的變化，做出相應的反應， 智能機器人通過 “感官”接收信息，并對信息進行

6、分析、處理， 做 出判斷，執(zhí)行任務。本活動分以下 2 個階段進行：1了解機器人的大腦： 通過了解機器人的大腦， 知道機器人大腦的組成， 掌握主控器的作用及主控 器的外部組成和主控器內部結構。2認識機器人的思維： 了解機器人的編程軟件、 會編寫簡單的程序，并下載程序，測試程序。1 課時活動 3認識機器人四肢人們用手拿東西，用腳行走，人多四肢在大腦 指揮下完成各種動作，引入機器人的四肢都有哪些 形態(tài)，各種形態(tài)的四肢在機器人大腦的指揮下可以 做哪些事情？本活動分以下 2 個部分：1四肢的各種形態(tài)：機器人的四肢形態(tài)各異， 典型的有輪式、履帶、多足、機械臂和人型，形態(tài) 不同， 組成主要由電機、傳動軸、凸

7、輪等部分組成。2四肢的運動方式： 機器人通過四肢運動， 可以完成前進、后退、轉彎等多種方式的運動， 四 肢的運動都是通過程序來控制的。 使用車輪和履帶 實現運動的機器人，是通過程序控制機器人左右兩 側的電機來實現操作的；多足機器人、機械臂和人 型機器人的運動，是通體程序控制機器人舵機旋轉 的角度來實現操控的。1 課時活動 4了解機器人感官眼睛、耳朵、皮膚等感覺器官，是人類從外界 獲取信息的橋梁， 傳感器是機器人感受外界信息的 重要部件， 就像人的眼睛、耳朵、皮膚等感覺器官 一樣，能夠使機器人“看到”“聽到”或“觸摸到” 外界環(huán)境。本活動分以下 2 個階段進行：1機器人的視聽： 了解傳感器的工作

8、原理和常 見的傳感器及應用。2機器人的觸覺： 了解機器人如何實現 “觸 覺”，知道機器人通過相應的傳感器來獲取類似人 類觸覺的信息，并反饋給主控器， 以實現機器人的 “觸覺”。1 課時(三)學情分析活動活動名稱學情分析活動 1初識智能機器人學生對機器人并不陌生， 但是對機器人的分類和組成卻 了解不足。對于大部分學生而言， 都用過機器人的某一些功 能，但是對于其中的組成卻感覺很神秘， 所以興趣是學好信 息技術活動的最堅實的基礎，要求我們培養(yǎng)學生的學習興 趣，學生通過掌握本活動的相關知識， 一定會大大提升他們 的成就感，更深入的了解機器人?；顒?2感知機器人大腦本活動是感知機器人的大腦。學生對機器

9、人大腦的內部 不了解， 主控器的作用和組成沒有接觸過， 通過學習學生了 解主控器的作用和主控器的外部組成及內部結構。 學會利用 計算機進行簡單的機器人編程?；顒?3認識機器人四肢人的四肢同學們都了解， 但是機器人的四肢因為形態(tài)各 異， 學生不易掌握， 通過學習學生了解了機器人四肢的組成 部分及機器人不同四肢的運動方式。 通過對機器人程序的編 寫控制， 機器人通過四肢的運動來完成前進、后退、轉彎等 多種方式的運動。活動 4了解機器人感官機器人的四肢和運動方式學生有了一定的了解， 但是對 于機器人如何進行信息之間的傳遞的， 學生還是不解， 通過 學習學生知道傳感器的作用， 知道機器人通過傳感器來獲

10、取 外界信息并做出反應。三、單元學習與作業(yè)目標單元作業(yè)目標設計表涉及目標序號、目標描述、學習水平等要素。 借助作業(yè)目標設計表開展作業(yè)目標設計，有助于從整體上把握不同單元作業(yè)目標與課時作業(yè)目標的關聯(lián)性、作業(yè)目標的結構性。單元目標序號單元目標描述學習水平9S-1-1-A了解機器人的分類A 知道9S-1-2-A了解機器人的大腦A 知道9S-1-3-A了解機器人四肢的各種形態(tài)A 知道9S-1-4-A了解機器人的視聽和機器人的觸覺A 知道9S-1-1-B理解機器人的組成B 理解9S-1-2-B理解機器人主控器的組成和內部結構及機器人的思 維B 理解9S-1-3-B理解機器人四肢的運動方式B 理解9S-1

11、-4-B理解傳感器的工作原理B 理解9S-1-1-C學會機器人在當今世界的應用C 應用9S-1-2-C學會利用機器人編程軟件進行機器人編程C 應用9S-1-3-C學會編寫程序控制車輪和履帶的運動方式及機械手 臂的運動方式C 應用9S-1-4-C學會常用傳感器的使用C 應用9S-1-1-D機器人給我們的生活帶來了哪些變化D 綜合9S-1-2-D機器人編程來控制機器人D 綜合9S-1-3-D通過程序來控制機器人四肢的運動D 綜合9S-1-4-D常見傳感器的應用D 綜合四、 單元作業(yè)設計思路1.分析課標要求、教學內容和學情。2.制訂單元目標和作業(yè)目標。3.作業(yè)設計基本流程： 明確作業(yè)目標、選取情境素

12、材、設定問題 任務、制定評價標準和確定作業(yè)類型。五、課時作業(yè)第一課時初識智能機器人第二課時感知機器人大腦第三課時認識機器人四肢第四課時了解機器人感官一、 基礎性單元作業(yè)九年級上冊第 1 章 智能機器人探究 基礎性單元作業(yè)作業(yè)類型團 基礎性作業(yè) 探究性作業(yè) 實踐性作業(yè) 跨學科綜合作業(yè)作業(yè)類別 課時作業(yè) 團單元作業(yè) 學期作業(yè)應用場景課前預習 課中練習 團課后練習作業(yè)對象團 全體學生作業(yè) 學生根據情況可自選作業(yè)作業(yè)時長8-15 分鐘同學你好，請在 15 分鐘內完成，并將作業(yè)提交。伶人記里鼓車A. B. C.一、單項選擇題1 根據機器人的應用領域， 可以將機器人分為生活機器人、娛樂機器人、教育機器人、

13、工業(yè)機器人( )。A學習機器人 B軍用機器人 C商業(yè)機器人2 機器人末端執(zhí)行器的力量來自哪里? ( )A. 決定機器人手部位姿的各個關節(jié) B. 機器人手部的關節(jié)C. 機器人的全部關節(jié)3 人工智能是指利用 ( ) 所具有的智能。A. 機器人智能 B. 機器人動作 C. 計算機實現人類4 傳感器的運用，使得機器人具有了一定的 ( ) 能力。A. 一般 B. 重復工作 C. 識別判斷5 下列哪種傳動方式主要用于 改變力的大小、 方向和速度( ) 。A. 皮帶傳動和鏈傳動機構 B. 電動 C. 齒輪傳動6 1800 年前的漢代，大科學家張衡不僅發(fā)明了地動儀， 而且發(fā)明了 ( )。木鳥二、判斷題1主控器

14、內部一般由電路板、主控芯片和各種接口組成， 其中主控芯片是機器人主控器最核心的部分。 ( )2. 機器人的基本組成部分是大腦、四肢。 ( )3. 主控器只是機器人的硬件，還必須加上軟件計算機程序， 才能使機器人具備思維。 ( )4. 三國時期，魏國丞相諸葛亮成功制作出“木牛流馬”，并用他們運送軍用物資。 ( )5. 電路板是機器人主控器最核心的部分。 ( )6. 機器人通過四肢運動，可以完成前進、后退、轉彎等多種運動方式的運動，四肢的運動都是通過程序來控制的。 ( )三、填空題1主控器就是機器人的 ,各種功能的實現都是由它來控制 。2主控器上一般都有輸入輸出(I/O)、電機、 、電源等接口。3

15、. 機器人的四肢形態(tài)各異， 典型的有輪式、多足、 和人形， 主要由電機、傳動軸、凸輪等部分組成。4. 萬向輪有單輪、雙輪和 3 種形式。5. 輪式機器人的轉向時通過改變 的速度和方向來實 現的。6. 是一種檢測裝置， 能感受到被測量的信息，并能將感受 到的信息轉換成機器人能聽懂的信號，機器人據此作出反應。7、機器人轉彎，是通過左右電機設置不同的 來實現的。8、多足機器人、機械臂和人形機器人的運動， 是通過程序控制機器人 旋轉的角度來實現操控的。作業(yè)得分：作業(yè)用時：作業(yè)對象：全體學生，是基礎性作業(yè)作業(yè)時長：不超過 15 分鐘本作業(yè)是基礎性的， 面向全體學生的作業(yè)。采用網絡在線評分， 學生可以根據

16、系統(tǒng)自評結果， 了解自己的成績。教師也可借助網絡系 統(tǒng)，設置自動評價，再通過網絡平臺，了解所授班級學生作業(yè)情況后， 再進行反饋。學生在提交作業(yè)后， 借助網絡評價平臺可查看自己答題成績。(具體如下圖所示)單元作業(yè)屬性分析是指向作業(yè)的內涵品質， 涉及題目目標、學習 水平、題目類型、題目難度、預計完成時間、題目來源等要素。撰寫 作業(yè)屬性表的各項屬性指標， 有助于聚焦設計作業(yè)， 能夠把握關鍵問題，反思作業(yè)必須達成的內涵和品質，提升作業(yè)質量。作業(yè)編號對應單元 目標序號學習水平題目類型預計完成時 間(分鐘)預估作業(yè)難度題目來源9X1-1-J019X-1-1-AA 知道選擇題10.9原創(chuàng)9X1-2-J029

17、X-1-2-AA 知道選擇題10.9原創(chuàng)9X1-2-J039X-1-2-BB 理解選擇題10.8原創(chuàng)9X1-4-J049X-1-4-BB 理解選擇題10.8原創(chuàng)9X1-3-J059X-1-3-BB 理解選擇題10.8原創(chuàng)9X1-4-J069X-1-4-BB 理解選擇題10.8原創(chuàng)9X1-2-J079X-1-2-AA 知道判斷題10.9原創(chuàng)9X1-1-J089X-1-1-BB 理解判斷題10.8原創(chuàng)9X1-2-J099X-1-2-CC 應用判斷題10.8原創(chuàng)9X1-1-J109X-1-1-CC 應用判斷題10.7原創(chuàng)9X1-2-J119X-1-2-CC 應用判斷題10.7原創(chuàng)9X1-3-J129

18、X-1-3-CC 應用判斷題10.7原創(chuàng)9X1-2-J139X-1-2-CC 應用填空題10.7原創(chuàng)9X1-2-J149X-1-2-CC 應用填空題10.7原創(chuàng)9X1-3-J159X-1-3-CC 應用填空題10.7原創(chuàng)9X1-3-J169X-1-3-CC 應用填空題10.7原創(chuàng)9X1-4-J179X-1-4-CC 應用填空題10.7原創(chuàng)9X1-4-J189X-1-4-CC 應用填空題10.7原創(chuàng)9X1-2-J199X-1-2-CC 應用填空題10.7原創(chuàng)9X1-3-J209X-1-3-CC 應用填空題10.7原創(chuàng)說明：作業(yè)編號 9X1-1-J 分別代表 9 年級下冊 1 單元第一節(jié)基礎性 作

19、業(yè)。對應單元目標序號是與單元作業(yè)設計中的序號要對應。學習水 平有 A 知道 B 理解 C 應用 D 綜合等。預計完成時間1 表示 1 分鐘以內。題目類型有選擇題、判斷題、填空題、操作題、應用題、 編程題等。預估作業(yè)難度 0.9 表示大約有 90%的學生可以回答正確。 題目來源有原創(chuàng)題、改編題、引用題等。1教師使用網絡問卷平臺設計的方式制作作業(yè)。 2學生進入課堂， 老師下發(fā)作業(yè)練習網址，學生進行作業(yè)練習。 3教師帶領學生共同分析講解作業(yè)反饋情況。附：使用問卷制作的智能機器人探究基礎性作業(yè)方式一：電腦端瀏覽器中輸入： HYPERLINK https:/ks.wjx.top/vj/hkuakk2.a

20、spx https:/ks.wjx.top/vj/hkuakk2.aspx 網址方式二：移動端掃描下圖二維碼1單項選擇題(1) B (2) A (3) C (4) B (5) C (6) C2判斷題(1) (2) (3) (4) (5) (6) 3填空題(1) 大腦(2) USB (3)機械臂(4) 球形(5)左右驅動輪(6) 傳感器(7) 速度 (8)舵機二、 拓展性單元作業(yè)九年級上冊第一單元 智能機器人探究 拓展性課時作業(yè)信息作業(yè)類型團 探究性作業(yè) 實踐性作業(yè) 跨學科綜合作業(yè)作業(yè)類別 課時作業(yè) 團單元作業(yè) 學期作業(yè)應用場景課前預習 課中練習 團 課后練習作業(yè)對象全體學生作業(yè) 團 學生根據情

21、況可自選作業(yè)作業(yè)時長10-15 分鐘可選作業(yè)1：(難度)請同學們通過網絡查找， 了解更多的機器人，分組討論并完成下表：機器人名稱功能對人類的幫助掃地機器人家庭清潔自動在房間完成地板清掃、吸塵、擦地等工作?？蛇x作業(yè) 2：(難度)家庭機器人幫我們打掃衛(wèi)生， 烹飪美食； 醫(yī)療輔助機器人讓腿部殘疾 的孩子站起來， 自由行走； 無人機幫助人們實現救援機器人正在 改變我們的世界。這些機器人是怎樣工作的？現實中的工程師是怎么 給機器人編程的？請將你搜索到的答案做成幻燈片，并在班級展 示匯報?？蛇x作業(yè) 3：(難度)上網查閱你感興趣的機器人，說一說它們的四肢是什么樣的？可選作業(yè) 4：(難度)如今， 大數據、云計

22、算、人工智能等術語已經變成了街頭巷尾談論之 詞， 同時，智能家居機器人、智能工業(yè)機器人等智能機器人技術也給 我們的生活帶來了可觀的改變， 同學們， 請發(fā)揮你們的想象力， 談談 智能機器人技術會給我們的生活帶來哪些便利？自評：你選擇的拓展性作業(yè)是： 你對自己的完成情況的評價：互評：與同學交流，尋找完成同類拓展性作業(yè)的同學進行交流互評。 師評：將作業(yè)方案發(fā)給老師，請老師評價。作業(yè)編號對應單元目標 序號學習水平題目類型預計完成時間預估作業(yè) 難度題目來源9X1- 1-T019X-1-1-CC 應用實踐應用10 分鐘0.8原創(chuàng)9X1-2-T029X-1-2-DD 綜合實踐應用15 分鐘0.7原創(chuàng)9X1-

23、3-T039X-1-3-DD 綜合實踐應用15 分鐘0.6原創(chuàng)9X1-4-T049X-1-4-DD 綜合實踐應用15 分鐘0.8原創(chuàng)初中的學生具有一定的觀察能力、思維能力和表達能力，他們喜 歡學習新的東西， 喜歡動手操作。因此， 學習機器人與人工智能， 能 夠激發(fā)他們的學習熱情， 擴充他們的知識面， 培養(yǎng)他們動手操作的能 力以及勇于創(chuàng)新的精神。在教學中， 可以根據基礎性作業(yè)的學生答題情況， 對能夠對抽象、 表征性的材料進行邏輯推論，又具有一定的總結歸納和反思能力的同 學，在完成基礎性學習之后，可以結合教材， 讓學生 DIY 機器人。對于學有余力的學生， 還可以進行提供分層學習任務， 讓學生選

24、擇自己能力范圍內的學習任務，在真實的情況中運用自己所掌握的知 識。通過設計上述拓展性作業(yè)， 提供學生學習的支架，讓他們運用掌 握本活動的相關知識，在實踐中應用， 能更好的提升他們的成就感。三、 單元質量檢測作業(yè)九年級下冊第一單元智能機器人探究單元檢測作業(yè)基本信息作業(yè)類型基礎性作業(yè) 團 探究性作業(yè) 團 實踐性作業(yè) 跨學科綜合作業(yè)應用場景課前預習 課中練習 課后練習 團 課上檢測作業(yè)對象每組任選 1 題，組內合作完成，然后分組展示、匯報、評價作業(yè)時長45 分鐘同學你好，本單元作業(yè)用時 25-30 分鐘， 分組展示、評價 15-20分鐘?？蛇x題可選題可選題1機器人給我們的生活帶來了哪些變化？2機器人

25、主控器的作用、外部組成、內部結構是什么？3. 請將左側電機數值與右側的機器人運動情況連線，并說說自己的體會。電機數值左電機： 50 右電機： 50左電機：-50 右電機：-50左電機：50 右電機： -50左電機：30 右電機： 40左轉前進后退右轉機器人 運動可選題 4. 請你為第一章智能機器人探究制作一份知識點思維導圖。1.信息科技是一門科學與技術并重的學科， 學生除了掌握必要的 科學知識與技能外，還需要培養(yǎng)學生發(fā)現問題、分析問題、解決問題 的能力和科學探究精神，因此題目的設計有探究性作業(yè)、實踐性作業(yè)， 將來根據教學內容 還可以設計出跨學科綜合作業(yè)。2.新課程標準提出了“數字意識、計算思維、數字化學習與創(chuàng)新 和數字社會責任”四大核心素養(yǎng)， 同時也要求通過改革傳統(tǒng)評價方式， 從核心素養(yǎng)的四個維度檢測學生的能力。因