[信息技术2.0微能力]：中学九年级信息技术上（第一单元）-中小学作业设计大赛获奖优秀作品-《义务教育信息技术课程标准（2022年版）》.docx

1、中学九年级信息技术上（第一单元）义务教育信息技术课程标准（2022年版）微能力2.0认证-中小学作业设计大赛目 录作业设计方案撰写：TFCF优秀获奖作品23一、单元信息基本信息学科年级学期教材版本单元名称信息技术九年级第一学期科学出版社智能机器人探究单元组 织方式团自然单元重组单元课时信息序号课时名称对应教材内容1初识智能机器人九年级上册第一单元活动 12感知机器人大脑九年级上册第一单元活动 23认识机器人四肢九年级上册第一单元活动 34了解机器人感官九年级上册第一单元活动 4二、单元分析(一)课标要求信息技术学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过 学科学习而逐步形成的正确价值观、必

2、备品格和关键能力。信息技术 学科核心素养由数字意识、计算思维、数字化学习与创新、数字社会 责任四个核心要素组成。四个核心要素互相支持， 互相渗透， 共同促 进学生信息素养的提升。智能机器人立足信息技术教学的基础， 以基 础的、宽泛的、与学生日常生活联系紧密的技术内容为载体， 以进一 步提高学生的信息素养、技术素养， 促进学生全面而富有个性的发展 为目标。通过本课程的学习，学生将进一步拓展信息技术、信息技术 学习的视野， 学会或掌握一些信息技术的基本知识和基本技能，掌握 信息技术及其设计的一般思想和方法，具有一定的信息技术探究、运 用信息技术原理解决实际问题以及终身进行信息技术学习的能力，形 成

3、和保持对信息技术的兴趣和学习愿望，具有正确的信息技术观和较强的信息技术创新意识， 养成积极、负责、安全地使用信息技术的行 为习惯。智能机器人课程注重学生创新精神和实践能力的培养，在实现以 上目标的同时， 并着力在以下几个方面形成目标上的独特追求， 信息 技术的理解、使用、改进及决策能力，意念的表达与理念转化为操作 方案的能力， 知识的整合、应用及物化能力， 创造性想象、批判性思 维及问题解决的能力，信息技术文化的理解、评价及选择能力。在机 器人教学环境下的中学信息技术课程中注重学生核心素养的培养将 为学生未来的全面发展奠定坚实的基础。本单元包含 4 个活动，分别是认识智能机器人、机器人的大脑、

4、 机器人的四肢、机器人的感官 4 个活动，这些内容都是生活中的真实 应用问题。在教学中注重培养学生对机器人在社会生活中的应用， 帮 助学生学会有效利用信息社会中的海量信息、丰富媒体和多样化技术 工具， 优化自己的学习和生活， 提高服务社会的能力，掌握机器人的 分类和机器人的组成， 培养学生的信息意识； 再次， 通过感受机器人 处理问题,来了解机器人的大脑和机器人的思维方式， 培养学生信息 技术思维能力。通过学习四肢的各种形态和四肢的运动方式， 了解机 器人具体的应用，培养学生的数字化学习与创作。再者，通过机器人 视听和触觉， 让学生来感受机器人在生活中的多方面应用， 从而培养 信息社会责任，引

5、导学生在信息社会中提升文化修养、遵守道德规范， 自觉地履行信息社会责任。(二)教材分析本单元共有 4 个活动，具体分析如下：活动活动 名称教材主要内容教学课时活动 1初识智能机器人了解机器人的分类和机器人的组成， 本活动分以下 2 个阶段进行：1根据机器人的应用领域， 将机器人分为生活 机器人、娱乐机器人、教育机器人、工业机器人和 军用机器人等。 并了解每类机器人的功能及用途。2机器人的组成， 介绍基本的组成部分： “大 脑” “四肢”“感官”。1 课时活动 2感知机器人大脑智能机器人拥有功能强大的“大脑”，能根据外 部世界的变化，做出相应的反应， 智能机器人通过 “感官”接收信息，并对信息进

6、行分析、处理， 做 出判断，执行任务。本活动分以下 2 个阶段进行：1了解机器人的大脑： 通过了解机器人的大脑， 知道机器人大脑的组成， 掌握主控器的作用及主控 器的外部组成和主控器内部结构。2认识机器人的思维： 了解机器人的编程软件、 会编写简单的程序，并下载程序，测试程序。1 课时活动 3认识机器人四肢人们用手拿东西，用脚行走，人多四肢在大脑 指挥下完成各种动作，引入机器人的四肢都有哪些 形态，各种形态的四肢在机器人大脑的指挥下可以 做哪些事情？本活动分以下 2 个部分：1四肢的各种形态：机器人的四肢形态各异， 典型的有轮式、履带、多足、机械臂和人型，形态 不同， 组成主要由电机、传动轴、

7、凸轮等部分组成。2四肢的运动方式： 机器人通过四肢运动， 可以完成前进、后退、转弯等多种方式的运动， 四 肢的运动都是通过程序来控制的。 使用车轮和履带 实现运动的机器人，是通过程序控制机器人左右两 侧的电机来实现操作的；多足机器人、机械臂和人 型机器人的运动，是通体程序控制机器人舵机旋转 的角度来实现操控的。1 课时活动 4了解机器人感官眼睛、耳朵、皮肤等感觉器官，是人类从外界 获取信息的桥梁， 传感器是机器人感受外界信息的 重要部件， 就像人的眼睛、耳朵、皮肤等感觉器官 一样，能够使机器人“看到”“听到”或“触摸到” 外界环境。本活动分以下 2 个阶段进行：1机器人的视听： 了解传感器的工

8、作原理和常 见的传感器及应用。2机器人的触觉： 了解机器人如何实现 “触 觉”，知道机器人通过相应的传感器来获取类似人 类触觉的信息，并反馈给主控器， 以实现机器人的 “触觉”。1 课时(三)学情分析活动活动名称学情分析活动 1初识智能机器人学生对机器人并不陌生， 但是对机器人的分类和组成却 了解不足。对于大部分学生而言， 都用过机器人的某一些功 能，但是对于其中的组成却感觉很神秘， 所以兴趣是学好信 息技术活动的最坚实的基础，要求我们培养学生的学习兴 趣，学生通过掌握本活动的相关知识， 一定会大大提升他们 的成就感，更深入的了解机器人。活动 2感知机器人大脑本活动是感知机器人的大脑。学生对机

9、器人大脑的内部 不了解， 主控器的作用和组成没有接触过， 通过学习学生了 解主控器的作用和主控器的外部组成及内部结构。 学会利用 计算机进行简单的机器人编程。活动 3认识机器人四肢人的四肢同学们都了解， 但是机器人的四肢因为形态各 异， 学生不易掌握， 通过学习学生了解了机器人四肢的组成 部分及机器人不同四肢的运动方式。 通过对机器人程序的编 写控制， 机器人通过四肢的运动来完成前进、后退、转弯等 多种方式的运动。活动 4了解机器人感官机器人的四肢和运动方式学生有了一定的了解， 但是对 于机器人如何进行信息之间的传递的， 学生还是不解， 通过 学习学生知道传感器的作用， 知道机器人通过传感器来

10、获取 外界信息并做出反应。三、单元学习与作业目标单元作业目标设计表涉及目标序号、目标描述、学习水平等要素。 借助作业目标设计表开展作业目标设计，有助于从整体上把握不同单元作业目标与课时作业目标的关联性、作业目标的结构性。单元目标序号单元目标描述学习水平9S-1-1-A了解机器人的分类A 知道9S-1-2-A了解机器人的大脑A 知道9S-1-3-A了解机器人四肢的各种形态A 知道9S-1-4-A了解机器人的视听和机器人的触觉A 知道9S-1-1-B理解机器人的组成B 理解9S-1-2-B理解机器人主控器的组成和内部结构及机器人的思 维B 理解9S-1-3-B理解机器人四肢的运动方式B 理解9S-

11、1-4-B理解传感器的工作原理B 理解9S-1-1-C学会机器人在当今世界的应用C 应用9S-1-2-C学会利用机器人编程软件进行机器人编程C 应用9S-1-3-C学会编写程序控制车轮和履带的运动方式及机械手 臂的运动方式C 应用9S-1-4-C学会常用传感器的使用C 应用9S-1-1-D机器人给我们的生活带来了哪些变化D 综合9S-1-2-D机器人编程来控制机器人D 综合9S-1-3-D通过程序来控制机器人四肢的运动D 综合9S-1-4-D常见传感器的应用D 综合四、 单元作业设计思路1.分析课标要求、教学内容和学情。2.制订单元目标和作业目标。3.作业设计基本流程： 明确作业目标、选取情境

12、素材、设定问题 任务、制定评价标准和确定作业类型。五、课时作业第一课时初识智能机器人第二课时感知机器人大脑第三课时认识机器人四肢第四课时了解机器人感官一、 基础性单元作业九年级上册第 1 章 智能机器人探究 基础性单元作业作业类型团 基础性作业 探究性作业 实践性作业 跨学科综合作业作业类别 课时作业 团单元作业 学期作业应用场景课前预习 课中练习 团课后练习作业对象团 全体学生作业 学生根据情况可自选作业作业时长8-15 分钟同学你好，请在 15 分钟内完成，并将作业提交。伶人记里鼓车A. B. C.一、单项选择题1 根据机器人的应用领域， 可以将机器人分为生活机器人、娱乐机器人、教育机器人

13、、工业机器人( )。A学习机器人 B军用机器人 C商业机器人2 机器人末端执行器的力量来自哪里? ( )A. 决定机器人手部位姿的各个关节 B. 机器人手部的关节C. 机器人的全部关节3 人工智能是指利用 ( ) 所具有的智能。A. 机器人智能 B. 机器人动作 C. 计算机实现人类4 传感器的运用，使得机器人具有了一定的 ( ) 能力。A. 一般 B. 重复工作 C. 识别判断5 下列哪种传动方式主要用于 改变力的大小、 方向和速度( ) 。A. 皮带传动和链传动机构 B. 电动 C. 齿轮传动6 1800 年前的汉代，大科学家张衡不仅发明了地动仪， 而且发明了 ( )。木鸟二、判断题1主控

14、器内部一般由电路板、主控芯片和各种接口组成， 其中主控芯片是机器人主控器最核心的部分。 ( )2. 机器人的基本组成部分是大脑、四肢。 ( )3. 主控器只是机器人的硬件，还必须加上软件计算机程序， 才能使机器人具备思维。 ( )4. 三国时期，魏国丞相诸葛亮成功制作出“木牛流马”，并用他们运送军用物资。 ( )5. 电路板是机器人主控器最核心的部分。 ( )6. 机器人通过四肢运动，可以完成前进、后退、转弯等多种运动方式的运动，四肢的运动都是通过程序来控制的。 ( )三、填空题1主控器就是机器人的 ,各种功能的实现都是由它来控制 。2主控器上一般都有输入输出(I/O)、电机、 、电源等接口。

15、3. 机器人的四肢形态各异， 典型的有轮式、多足、 和人形， 主要由电机、传动轴、凸轮等部分组成。4. 万向轮有单轮、双轮和 3 种形式。5. 轮式机器人的转向时通过改变 的速度和方向来实 现的。6. 是一种检测装置， 能感受到被测量的信息，并能将感受 到的信息转换成机器人能听懂的信号，机器人据此作出反应。7、机器人转弯，是通过左右电机设置不同的 来实现的。8、多足机器人、机械臂和人形机器人的运动， 是通过程序控制机器人 旋转的角度来实现操控的。作业得分：作业用时：作业对象：全体学生，是基础性作业作业时长：不超过 15 分钟本作业是基础性的， 面向全体学生的作业。采用网络在线评分， 学生可以根

16、据系统自评结果， 了解自己的成绩。教师也可借助网络系 统，设置自动评价，再通过网络平台，了解所授班级学生作业情况后， 再进行反馈。学生在提交作业后， 借助网络评价平台可查看自己答题成绩。(具体如下图所示)单元作业属性分析是指向作业的内涵品质， 涉及题目目标、学习 水平、题目类型、题目难度、预计完成时间、题目来源等要素。撰写 作业属性表的各项属性指标， 有助于聚焦设计作业， 能够把握关键问题，反思作业必须达成的内涵和品质，提升作业质量。作业编号对应单元 目标序号学习水平题目类型预计完成时 间(分钟)预估作业难度题目来源9X1-1-J019X-1-1-AA 知道选择题10.9原创9X1-2-J02

17、9X-1-2-AA 知道选择题10.9原创9X1-2-J039X-1-2-BB 理解选择题10.8原创9X1-4-J049X-1-4-BB 理解选择题10.8原创9X1-3-J059X-1-3-BB 理解选择题10.8原创9X1-4-J069X-1-4-BB 理解选择题10.8原创9X1-2-J079X-1-2-AA 知道判断题10.9原创9X1-1-J089X-1-1-BB 理解判断题10.8原创9X1-2-J099X-1-2-CC 应用判断题10.8原创9X1-1-J109X-1-1-CC 应用判断题10.7原创9X1-2-J119X-1-2-CC 应用判断题10.7原创9X1-3-J12

18、9X-1-3-CC 应用判断题10.7原创9X1-2-J139X-1-2-CC 应用填空题10.7原创9X1-2-J149X-1-2-CC 应用填空题10.7原创9X1-3-J159X-1-3-CC 应用填空题10.7原创9X1-3-J169X-1-3-CC 应用填空题10.7原创9X1-4-J179X-1-4-CC 应用填空题10.7原创9X1-4-J189X-1-4-CC 应用填空题10.7原创9X1-2-J199X-1-2-CC 应用填空题10.7原创9X1-3-J209X-1-3-CC 应用填空题10.7原创说明：作业编号 9X1-1-J 分别代表 9 年级下册 1 单元第一节基础性

19、作业。对应单元目标序号是与单元作业设计中的序号要对应。学习水 平有 A 知道 B 理解 C 应用 D 综合等。预计完成时间1 表示 1 分钟以内。题目类型有选择题、判断题、填空题、操作题、应用题、 编程题等。预估作业难度 0.9 表示大约有 90%的学生可以回答正确。 题目来源有原创题、改编题、引用题等。1教师使用网络问卷平台设计的方式制作作业。 2学生进入课堂， 老师下发作业练习网址，学生进行作业练习。 3教师带领学生共同分析讲解作业反馈情况。附：使用问卷制作的智能机器人探究基础性作业方式一：电脑端浏览器中输入：https:/ks.wjx.top/vj/hkuakk2.aspx 网址方式二：

20、移动端扫描下图二维码1单项选择题(1) B (2) A (3) C (4) B (5) C (6) C2判断题(1) (2) (3) (4) (5) (6) 3填空题(1) 大脑(2) USB (3)机械臂(4) 球形(5)左右驱动轮(6) 传感器(7) 速度 (8)舵机二、 拓展性单元作业九年级上册第一单元 智能机器人探究 拓展性课时作业信息作业类型团 探究性作业 实践性作业 跨学科综合作业作业类别 课时作业 团单元作业 学期作业应用场景课前预习 课中练习 团 课后练习作业对象全体学生作业 团 学生根据情况可自选作业作业时长10-15 分钟可选作业1：(难度)请同学们通过网络查找， 了解更多

21、的机器人，分组讨论并完成下表：机器人名称功能对人类的帮助扫地机器人家庭清洁自动在房间完成地板清扫、吸尘、擦地等工作。可选作业 2：(难度)家庭机器人帮我们打扫卫生， 烹饪美食； 医疗辅助机器人让腿部残疾 的孩子站起来， 自由行走； 无人机帮助人们实现救援机器人正在 改变我们的世界。这些机器人是怎样工作的？现实中的工程师是怎么 给机器人编程的？请将你搜索到的答案做成幻灯片，并在班级展 示汇报。可选作业 3：(难度)上网查阅你感兴趣的机器人，说一说它们的四肢是什么样的？可选作业 4：(难度)如今， 大数据、云计算、人工智能等术语已经变成了街头巷尾谈论之 词， 同时，智能家居机器人、智能工业机器人等

22、智能机器人技术也给 我们的生活带来了可观的改变， 同学们， 请发挥你们的想象力， 谈谈 智能机器人技术会给我们的生活带来哪些便利？自评：你选择的拓展性作业是： 你对自己的完成情况的评价：互评：与同学交流，寻找完成同类拓展性作业的同学进行交流互评。 师评：将作业方案发给老师，请老师评价。作业编号对应单元目标 序号学习水平题目类型预计完成时间预估作业 难度题目来源9X1- 1-T019X-1-1-CC 应用实践应用10 分钟0.8原创9X1-2-T029X-1-2-DD 综合实践应用15 分钟0.7原创9X1-3-T039X-1-3-DD 综合实践应用15 分钟0.6原创9X1-4-T049X-1

23、-4-DD 综合实践应用15 分钟0.8原创初中的学生具有一定的观察能力、思维能力和表达能力，他们喜 欢学习新的东西， 喜欢动手操作。因此， 学习机器人与人工智能， 能 够激发他们的学习热情， 扩充他们的知识面， 培养他们动手操作的能 力以及勇于创新的精神。在教学中， 可以根据基础性作业的学生答题情况， 对能够对抽象、 表征性的材料进行逻辑推论，又具有一定的总结归纳和反思能力的同 学，在完成基础性学习之后，可以结合教材， 让学生 DIY 机器人。对于学有余力的学生， 还可以进行提供分层学习任务， 让学生选 择自己能力范围内的学习任务，在真实的情况中运用自己所掌握的知 识。通过设计上述拓展性作业

24、， 提供学生学习的支架，让他们运用掌 握本活动的相关知识，在实践中应用， 能更好的提升他们的成就感。三、 单元质量检测作业九年级下册第一单元智能机器人探究单元检测作业基本信息作业类型基础性作业 团 探究性作业 团 实践性作业 跨学科综合作业应用场景课前预习 课中练习 课后练习 团 课上检测作业对象每组任选 1 题，组内合作完成，然后分组展示、汇报、评价作业时长45 分钟同学你好，本单元作业用时 25-30 分钟， 分组展示、评价 15-20分钟。可选题可选题可选题1机器人给我们的生活带来了哪些变化？2机器人主控器的作用、外部组成、内部结构是什么？3. 请将左侧电机数值与右侧的机器人运动情况连线

25、，并说说自己的体会。电机数值左电机： 50 右电机： 50左电机：-50 右电机：-50左电机：50 右电机： -50左电机：30 右电机： 40左转前进后退右转机器人 运动可选题 4. 请你为第一章智能机器人探究制作一份知识点思维导图。1.信息科技是一门科学与技术并重的学科， 学生除了掌握必要的 科学知识与技能外，还需要培养学生发现问题、分析问题、解决问题 的能力和科学探究精神，因此题目的设计有探究性作业、实践性作业， 将来根据教学内容 还可以设计出跨学科综合作业。2.新课程标准提出了“数字意识、计算思维、数字化学习与创新 和数字社会责任”四大核心素养， 同时也要求通过改革传统评价方式， 从

26、核心素养的四个维度检测学生的能力。因此， 单元检测作业的设计 体现了迁移知识解决实际问题的能力。3.结合信息技术学科的特点和当前的“双减”任务，课时作业在课 内完成， 单元检测作业也须在信息课上完成。考虑到要检测的知识、 能力等较多。单元检测作业， 通过分组活动、展示、评价等环节进行组织实施。时间建议安排在一节信息课上完成。1教师可以通过电子教室软件， 下发单元检测作业题目和相应 的资源， 并给出测试说明。2共 4 题， 每小组任选 1 题，组内合作完成。3教师使用问卷平台创建投票表单。可以按“组号+题号+组长 姓名”的方式命名选项，方便学生投票和评价。4学生在电脑的浏览器地址栏中输入网址，评

27、价各组作业。可选题 1：生活机器人： 可以帮助人们扫地、洗衣、送餐、护理， 与人交流 等，减轻人们在生活中的劳累，让人们的生活更轻松。娱乐机器人： 会唱歌跳舞，会像宠物一样“卖萌”，会做许多带 给人们欢乐的事。教育机器人： 可以代替教师的角色，也可以辅助教师教学， 还可 以让学生自主编程。工业机器人： 能按程序自动完成工作，在汽车、化工、电子、机 械制造、钢铁等领域有广泛的用途，被誉为“钢领工人”。军用机器人：是明察秋毫的侦查兵，是不惧枪林弹雨的超级战士， 还是能参善谋的司令部参谋。可选题 2：作用：主控器通过各种传感器获得信息， 经过分析、处理， 再发 出指令， 控制机器人的各种运动行为。外部组成： 一般包括各种接口、显示屏和操作按钮， 以实现程序 的下载和人机交互。内部结构： 一般由电路板、主控芯片和各种接口组成，其中主控 芯片是机器人主控器的核心部分。可选题 3：电机数值左电机： 50 右电机： 50左电机：-50 右电机：-50左电机：50 右电机：-50左电机：30 右电机：40左转前进后退右转机器人 运动可选题 4：初识智能机器人机器人的分类机器人的组成感知机器人大脑机器人的大脑机器人的思维认识机器人四肢四肢的各种形态四肢的运动方式了解机器人的感官机器人的视听机器人的触觉智能机器人探究2