甘教版(2021)初中信息技术八年级下册教案

育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第一节认识智能机器人备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.认识智能机器人；2.掌握开源机器人硬件的特征及发展历程；3.了解开源机器人的应用。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点掌握开源的含义及开源机器人教学难点了解开源机器人的应用教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入1.播放智能机器人应用场景视频《新型人工智能机器人》2.问题：视频中的机器人都做了什么？想不想认识这些神秘的机器人？3.你喜欢机器人吗？让我们走进机器人的世界，与机器人交个朋友吧。学习新课任务一：了解什么是智能机器人？任务分析：完成教材P2知识框阅读，完整智能机器人三要素：感觉、运动、思考。智能机器人是具有高度自主能力，拥有发达的“头脑”，能够在各类环境中自主地或交互地执行各种拟人任务的机器，它具备多种内外部信息传感器和效应器。任务二：认识开源机器人任务分析：阅读教材P2:在这个任务中，要让学生掌握：开源和开源机器人系统。开源：硬件及软件的开放性开源机器人系统：Player/Stage系统、Arduino系统任务三：开源机器人的发展任务分析：通过阅读教材内容，让学生明白开源软件、开源硬件的概念及我国自主研发开源机器人的状况。开源软件：源代码完全公开，可自由开发，任何人可免费获取。如PHP、Python等开源硬件：硬件是实物。如3D打印、无人驾驶飞机等。多学一手：P4开源运动相关知识任务四：开源机器人的硬件特征任务分析：通过阅读教材内容，明白开源硬件的特征：1、开放性2、成本低3、标准化任务五：开源机器人的应用自主探索任务分析：阅读教材P5-6,了解开源机器人在各行业的应用，并能够举例说明，完成下表：行业分类应用制造业农业航空航天其他四、作业布置指导学生通过各种途径查找资料，了解创客、创客运动带来的影响。通过查找资料，以小组为单位，说说自己了解到的“开源机器人”。二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第二节建构开源机器人备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.了解开源机器人的硬件组成部件；2.掌握开源机器人的控制核心、电机和各类传感器的使用；3.学会搭建简单的开源机器人。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点学会搭建简单的开源机器人教学难点掌握开源机器人的控制核心、电机和各类传感器的使用教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入1.播放《机器人走迷宫》视频。2.问题：做一个视频中这样的机器人都需要什么材料？如果提供了这些材料，你能不能做一个机器人？二、学习新课任务一：认识开源机器人常用的零部件？任务分析：1、了解并认识Makeblok开源机器人的零部件。2、常用部件的作用mCore控制板、电机、传感器（超声波模块、光线传感器、彩色LED灯模块、巡线模块）任务二：建构机器人任务分析：在这个任务中，要让学生掌握：开源机器人的硬件结构感知部分、控制部分、驱动部分和支撑部分。机器人分类（以移动方式）轮式机器人、履带机器人、足式行走机器人。自主探索查阅相关资料，熟悉Makeblock机器人配件中各个零部件的用途和性能，完成教材P14mbot机器人的搭建。四、作业布置完成教材P14mbot机器人的搭建。二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第三节让机器人动起来备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.了解mCore控制板；2.熟悉并掌握mBlock的编程环境；3.实现简单编程，控制机器人直线行走。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点熟悉并掌握mBlock的编程教学难点实现简单编程，控制机器人直线行走教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入1.问题：机器人要想完成复杂的工作，先要学会什么？2.播放《机器人直行》视频。学习新课任务一：认识mCore主控板任务分析：通过观察主控板，认识RJ传感器接口、蜂鸣器、红外线接收器、光线传感器、LED彩灯等，然后能进行标准化连线。任务二：认识mBlock软件环境任务分析：mBlock是一款编程软件，支持图形化和Python模式，通过编程实现控制硬件的功能。任务三：让mbot机器人动起来任务分析：通过将mbot机器人与电脑连接，用mBlock编写一个能控制机器人运行前进、后退的程序，上传后离线执行，实现机器人动起来的目标。让机器人动起来，一是硬件连接准确，二是编写相应的控制程序。1.三种连接电脑的方式：①USB连接；②2.4G串口连接；③蓝牙连接2.编程。3.上传。4.执行。做中学：1.指导学生以USB线连接mbot机器人与电脑。2.编写程序：3.将程序上传到Arduino。4.执行脚本三、自主探索讨论分析mbot小车出现以上状况的原因，并进行修改。四、作业布置1.分组探究完成：编写让mbot小车走出“L”型轨迹。2.有兴趣的同学在完成上一个任务的基础上，修改程序让mbot小车走出正方形的轨迹。二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第四节机器人走迷宫备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.了解超声波传感器；2.掌握超声波传感器的编程控制方法；3.编写调试程序让mBot机器人完成走迷宫任务。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点超声波传感器的编程控制方法教学难点用mBlock软件编程控制超声波传感器教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入出示图1-4-1迷宫，在日常生活中，走迷宫一项很有趣的游戏，迷宫里道路情况复杂。可以考验人的记忆力和判断力。非常具有挑战性。那么我们的开源机器人能够迎接这个挑战吗？学习新课任务一：认识超声波传感器教师讲解：超声波传感器就像mbot的“眼睛”，能让mbot知道其前方物体的距离。超声波传感器所测数值的单位是厘米，精确度为1cm，最大可测距离为400cm。mbot超声波传感器标有T的一般为发射端。用来发射超声波信号。而标有R的一端为接受端能够接受端，能够接收遇到障碍物反射回来的信号。可以用来帮助mBot避开障碍物。多学一手：自学P24页超声波原理。任务二：用mblock软件编程控制超声波传感器做中学：编程控制超声波传感器，获取超声波传感器的数值。并上熊猫说出到障碍物的距离。连接超声波传感器编程设计：编制如图1-4-4所示脚本。运行脚本：将手对准超声波传感前后移动距离，观察舞台中熊猫索宝数值的变化，理解超声波传感的工作原理。任务三：机器人走迷宫1.学习任务用现有材料搭建迷宫场地，迷宫场地要具有可随时调整的特点，且迷宫里的障碍物要有一定的高度，可以让机器人检测到，设置程序控制机器从迷宫入口进入，从出口离开。2.任务分析3.参考程序4.运行程序练一练：机器人能否顺利完成走迷宫的任务？如果任务成功，请记录下的程序；如果任务失败，查找原因，完成表1-4-——小组合作记录问题，分析错误原因，并再次调整程序。三、自主探索礼让行人是文明驾驶的基本要求。设计一款智能小车礼让行人，要求mbot机器人在板载按钮启动行驶后，若遇到前方有行人过马路（距离＜10cm）就停止前进，若行人离开，继续前进。分小组探究完成车辆自动礼让行人的学习任务。四、作业布置P27实践与提高2.有兴趣的学生继续分组完成悬崖勒马的学习任务，让mbOt机器人行走到危险的“悬崖”边（可将白色或浅浅色桌面的边缘设为悬崖边）时，自动停下来。使其具有智能识别路面的技能。首先要对MBOT进行改装，将超声波传感器改装到mbot的底部，测量他与桌面的距离。编程设计：mbot在板载按钮启动后行驶，探测到前方有落就继续前行，没有路（即为悬崖），停止前进。二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第五节循迹机器人备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.了解巡线传感器；2.掌握巡线传感器的编程控制方法；3.学会设计巡线机器人。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点巡线传感器的编程控制方法教学难点用mBlock软件编程控制巡线传感器教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入现实生活中，蚂蚁会沿着地面上有塘的路线行走，警犬和搜救犬会追寻气味搜寻目标，地铁和火车会沿着既定的轨道行驶，那么机器人是否可以沿着既定的路线行走呢？学习新课任务一：认识巡线传感器教师讲解：寻线传感器一般安装在机器人的下方，通常被用来控制机器人，沿着既定路线行走。Makeblock使用专用巡线传感器进行巡线操作，它与其他一些品牌机器人不同，巡线传感器返回值并不是光线的强度，而是巡线传感器与黑线之间空间的相对状态，而其他类型的传感器，更多检测的是周围环境的物理状态。多学一手：自学P29页巡线传感器的组成及特性。Makeblock巡线传感器是由个传感器和构成，每个传感器又由一个和一个组成，其检测范围是厘米到厘米。任务二：巡线传感器的四种状态状态1状态2状态3状态4图示说明mbot在黑线上,巡线传感器值为0，保持前进mbot偏离黑线向右,巡线传感器值为1，应向左转回到黑线上mbot偏离黑线向左，巡线传感器值为2，应向右转回到黑线上mbot不在黑线上，巡线传感器值为3，可后退寻找黑线○表示sensor接收不到红外信号●表示sensor可接收到红外信号任务二：用mblock软件编程控制巡线传感器做中学：编程控制巡线传感器，将mbot机器人放置于浅色桌面上，一旦mbot被拿起，则持续发出报警声。连接巡线传感器任务分析。（见P31页）编程设计：编制示例脚本。运行脚本：任务三：设计巡线机器人学习任务：分小组完成任务，在浅色平面上，让mbot机器人沿着黑色轨迹前进。（具体参考P32、33页内容）练一练：完成巡线机器人的场地设计、机器人的安装、流程图设计、程序的编写，完成巡线任务。三、自主探索如果让mbot识别黑色平面上的浅色轨迹，机器人能够完成巡检任务吗？分小组探究尝试完成这个方案。四、作业布置P34实践与提高二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第六节向着光明前进备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.熟悉开源机器人常用传感器的使用技巧；2.掌握开源机器人解决实际问题的方法。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点开源机器人解决实际问题的方法教学难点开源机器人解决实际问题的方法教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入开源机器人制作方便，功能强大，那么能把它应用到我们的生活中吗？生活中，植物都朝着阳光的方向生长，光明能给人带来希望，带来温暖。如果在黑暗的生动力探索找到光明，就找到了生存的希望。现在，我们一起用Macblock部件构造一款追光人，向着光明前进吧！师：以“机器人追光”为主题，制作一个能够向着光明前进的开源机器人。二、学习新课结构设计：使用Makeblok零部件(可自制或兼容其他品牌的零部件)，搭建具有两个光线传感器的开源机器人。所制作的机器人需要结构合理，功能明确，需采用传感器作为机器人智能化控制。任务说明:制作的开源机器人能够通过左右光线传感器感应周围的光线强度，当机器人左边光线强度大于右边时，机器人左转:当右边光线道度大于左边时，机器人右转:否则机器人直行。程序要求:利用模块区声光类中相应的光线传感器模块控制机器人，编程选择接口3、接口4;不能选择板载。。活动要求：1.以3--5人为一组自由组合开展活动，选出组长。2.组长带领组员讨论，根据组员的能力特长分配具体任务，明确目标。3.分工合作，探究完成小组的项目任务。4.可以使用其他品牌的设备，鼓励自主制作零部件，主控板尽量使用mCore,设计的作品既要完成任务，也要结构科学、美观实用。活动过程1.组建小组，查找资料，制定本组的项目内容。2.组内讨论分析任务，研究机器人的建构方法，讨论制定编程算法。3.分工设计搭建机器人。4.编写调试程序。5.展示小组作品，通过自评、互评推选出优秀作品，进行交流共享。6.回顾总结通过实践活动学到的知识，互相交流本组作品的不足之处，进一步提高制作开源机器人的技术水平。活动记录小组成员共同探讨，完成制作追光机器人计划书（见课本）。填写组员活动记录表（见课本）。活动过程记录（见课本）。评价与反思使用课本P39页表格进行评价，并与其他小组进行交流反馈。在综合实践活动中遇到问题是如何解决的？通过综合实践活动，有哪些方面的收获？完成任务过程中还存在哪些不足，今后如何改进？你认为哪个小组任务完成得比较好，哪些方面值得学习借鉴？三、作业设计同学们回家以后，以“机器人追光”为主题，制作一个能够向着光明前行的开源机器人。可以3到5人为一小组，必要时寻求家长或老师帮助。二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第七节无人机的基本组成备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1．了解多旋翼无人机的基本组成。2．认识多旋翼无人机各组成部分的功能。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。教学重点多旋翼无人机的有哪几部分组成。教学难点掌握多旋翼无人机各组成部分的功能。教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入通过放映无人机表演“勺子汤圆”的烟花，感受高科技给人们带来的幸福生活。同学们都知道有哪些种类的无人机？（植保无人机、航拍无人机、气象无人机、勘探无人机、测绘无人机等）他们的组成一样吗?用途和功能一样吗？和同学们一起讨论讨论，今天我们以生活中常见的多旋翼无人机为例来学习无人机的基本组成。学习新课多旋翼无人机主要由机身系统、动力系统、飞控系统和数据链系统四部分组成的。下面我们分别来学习他们每部分的组成。任务一、机身系统相当于人的骨骼，主要包括机架和起落架。（p42图）机架：机架是多旋翼无人机的主体框架，大部分设备需安装在机架上。（机架材料：工程塑料、碳纤维、玻璃纤维、铝合金等）起落架：起落架是多旋翼无人机起飞和降落时的重要部件。任务二、动力系统（1）认识动力系统动力系统的主要作用是为无人机飞行提供动力，包括电机、螺旋桨、电调、电池等。电动机：常称为电机、马达。主要作用是将电能转化为机械能，从而驱动电机上的螺旋桨旋转。螺旋桨：螺旋桨是直接产生升力的部件。电子调速器：常称为电调，主要作用是根据飞控系统的控制信号来调节电机的转速。电池：主要作用是为无人机提供能量。在电池容量相同的条件下，锂聚合物电池质量小并且具有较高的起飞效率。（2）电机与螺旋桨的“正转与反转”a.认识正反转电机、正反转桨叶b.正反转电机、正反转桨叶的安装位置任务三、飞控系统飞控系统是指能够稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统，是无人机的大脑。它包括硬件部分及软件部分，硬件部分主要包括中央处理器及各类传感器，常被称简称为“飞控”；软件部分主要包括上传在飞控系统硬件中的飞行控制程序。任务四、数据链系统数据链系统是地面控制设备与无人机之间传递指令、信息的媒介，遥控器可以说是数据链系统中最常见的地面控制设备。自主探索无人机还有哪些常见的地面控制设备？借助网络查找相关信息，选取其中一种地面控制设备与同学们分享交流。作业布置P46实践与提高二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第八节无人机的定位方式备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.了解无人机定位的作用；2.了解无人机定位的方法；3.掌握无人机二维码定位的编程方法。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点了解无人机定位的方法教学难点掌握无人机二维码定位的编程方法教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程一、新课导入播放电影《无人机飞行》片段电影《无人机飞行》中截取片段观后感。教师引导学生，试着让学生回答：“什么是人工智能？”（学生会读课本上的定义或用自己的话回答。“无人机如果没有定位功能会怎么样？”等回答）提出问题：人具有行为能力、感知能力、学习能力及思维能力。你觉得无人机的有什么作用呢？（通过学生的回答，老师的引导，得到答案）二、学习新课任务一、无人机定位的作用无人机定位的作用是为无人机提供精准的空间位置和方向信息。任务二、无人机定位的方法学生自主阅读无机定位的方法有那几种？1.基于全球卫星导航系统定位全球卫星导航系统也叫全球导航卫星系统，是一种全球性无线电卫星导航系统，其利用人造卫星这类“人造星体”作为参考点来确定一个物体的位置、速度及时间信息，位置精确程度可达厘米级别。其中，中国北斗恒星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。2.基于视觉定位视觉定位是通过摄像头获取环境图像，再经过处理分析，得出无人机实际位置的过程，就好比我们是通过眼睛获取周围的图像来确定环境中的位置一样。任务三、无人机定位的编码方法1、无人机的飞行误差无人机在飞行过程中通过定位功能来确定自身的飞行距离，以某机型为例，其默认状态下是借助光流定位来确定飞行距离的。每种定位方法都存在一定的误差，飞行时间越长，积累的误差就越大。（见图1-8-5）2、二维码定位的编程的方法为了矫正无人机飞行过程中出现的飞行误差，可以在光流定位的基础上添加二维码定位来辅助无人机定位。在无人机飞行的过程中，二维码起到了一个定位点的作用。（1）二维码的数字标号每个二维码wager图像信息是不一样的，其右下角都有一个与之相对应的数字标号。（2）二维码定位的示例程序（见课本P51页）三、自主探索1、完成P52页的自主探索2、学生自己讨论做“P52页的实践与提高”四、小结同学们，在学习了这节内容后，你们是不是觉得无人机在航拍时都具有定位功能，因此无人机才能保持在一定的高度与水平位置上，缺少定位功能的无人机，如在茫茫大海航拍中缺失了指南针的船，无法获取位置及前进方向。只能随风漂流。五、作业布置继续完成P52实践与提高二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第九节无人机自动跟随备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.认识无人机自动跟随的作用；2.了解无人机自动跟随的应用；3.掌握基于二维码自动跟随的编程方法过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点了解无人机自动跟随的应用。教学难点运用二维码让无人机自动跟随。教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入师：你见过这样的无人机吗？当你向前跑、向后跑的时候，无人机也跟着你向前移动、向后移动，此时的无人机像是有生命一样，十分有趣！这就是具有自动跟随功能的无人机！自动跟随可以说是无人机设备开启智能化大门的第一步，这一技术研究热点也逐渐应用于军事、民用、消费等领域。学习新课任务一：无人机自动跟随的作用无人机自动跟随的作用是让无人机与指定目标保持一定距离并跟随飞行。图1-9-1无人机自动跟随飞行任务二：无人机自动跟随的作用自动跟随功能目前是无人机的技术研究热点，还处于一个不断发展的阶段。已开始逐渐应用于军事、民用、消费等领域。1.军事领域在军事侦察方面，边防巡逻时通过无人机自动跟随功能，可对人、动物、车辆等可疑地面运动目标的入侵进行检测，能够解放兵力，保障士兵安全，提高军事侦察能力。2.民用领域在安防巡逻方面，通过无人机自动跟随功能对可疑目标进行持续跟踪，可提高巡逻效率。3.消费领域在航空拍摄方面，通过无人机自动跟随功能，可让人们轻松实现固定角度跟拍、环绕跟拍、运动特写等。自主探索不同的应用场景会采用不同的自动跟随方法。根据目标定位方式的不同，无人机自动跟随的方法主要有基于卫星导航跟随和基于视觉跟随两种。那生活中常见的无人机智能跟拍是使用了哪种自动跟随方法呢？为什么？请借助网络查找相关信息并与同学们分享交流吧！任务三、基于二维码自动跟随的编程方法1.基于二维码自动跟随的实现过程基于二维码自动跟随是基于视觉跟随的实现方式之一。无人机需经过目标识别（检测指定目标）、目标定位（获取目标的位置）、目标跟随（控制自身跟随目标移动）三个过程，才能实现自动跟随功能。这就类似于大自然中猎豹追踪羚羊的过程，首先猎豹需要在草原中找出羚羊，然后确定羚羊的方位及大概距离，最后控制自己的脚步跟随着羚羊移动，如图1-9-5目标识别、图1-9-6目标定位、图1-9-7目标跟随所示。2.基于二维码自动跟随的相关积木块3.基于二维码自动跟随的示例程序以龙云LY-230无人机为例，将1号二维码放置于距离LY-230无人机130cm的位置上，自动跟随示例程序如图1-9-10所示。见图1-9-9LY-230无人机及二维码的位置图打开LONGING图形化编程软件并运行示例程序，当无人机飞行至1号二维码上方附近区域时，无人机能够自主识别二维码并定位移动到二维码的正上方，此时移动1号二维码，无人机将自主跟随1号二维码移动。三、自主探索在无人机自动跟随过程中，以较快速度移动二维码，无人机还能一直跟随二维码移动吗？为什么呢？动手试一试，并将你的看法与同学们分享交流吧！四、作业布置P59实践与提高二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第十节无人机编队表演（第一课时）备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.了解无人机编队表演流程；2.掌握无人机编队动作的编程方法。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点了解无人机编队表演流程教学难点掌握无人机编队动作的编程方法教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排2课时教学过程第一课时新课导入大家看过无人机编队表演吗？多台无人机在空中组成各种上图案，伴随灯光闪耀，令人耳目一新！那这么多无人机是用许多遥控器分别控制的吗？无人机编队表演通常是通过一个控制器同时控制多台无人机来实现飞行动作的。学习新课任务一：了解无人机编队表演流程教师讲解：无人机编队表演一般是指多台无人机通过飞行软件提前统筹规划所有无人机的飞行数据，然后由一台地面端设备统一控制及上传数据，无人机根据接收到的数据完成飞行动作。无人机编队表演一般分两类室外编队表演室外编队表演的无人机一般是通过全球卫星导航系统来实现室外三维空间的定位，从而实现飞行表演。室内编队表演室内编队表演的无人机主要通过视觉识别技术来实现室内三维空间的定位，从而实现飞行表演。多学一手：（自学课本P62页多学一手）任务二、LONGING某图形化编队软件的认识（1）教师详解该软件功能：（2）教师演示软件的操作：①信息区②舞台区③代码区④状态区3.跟踪练习（10min）LONGING图形化编队软件的实践操作三、自主探索LONGING图形化编队软件界面有哪些区域？四、作业布置说出人机编队表演的流程，并能说出无人机编队表演一般分为那两类第二课时一、新课导入1.复习回顾：人机编队表演的流程，2.出示教学目标了解无人机编队表演流程掌握无人机编队动作的编程方法二、合作探讨任务一：编写无人机编队程序阅读课本P63—P68，以四人小组合作学习编写无人机编队程序（教师巡视指导）（1）设置编队参数（2）设置无人机初始位置位置（3）添加飞行队形①起飞②直达③翻滚④降落（4）仿真模拟任务二：设置无人机编号阅读课本P70—P71，以四人小组合作形式运行无人机编队程序1.建立连接使用数据线连接电脑和无人机→打开无人机开关（无人机需装好电池）→当状态区设备名称、串口号显示对应名称及数字后，表示已成功连接。2.设置编号单击编队软件左下角“飞控设置”选项→在编队设置一栏中勾选“打开”选项、“飞机编号”设置为0、“通信通道”设置为110（举例）、“连接密码”设置为12345（举例）→单击“发送”按钮。此时无人机四个电机底部的灯闪烁，表示设置成功。任务三、运行无人机编队程序（1）将无人机放置在二维码地垫上上传、运行程序前，需将0-3号无人机依次放置在二维码地垫上的对应位置。（2）运行程序①水平校准②上传程序（3）修改编队程序①删除队形②修改队列三、自主探索阅读P71页的自主探索内容，“环绕”“灯光”除开有怎样的飞行效果呢？请自主尝试并与同学们交流分享吧！四、作业布置完成P72页实践与提高通过本节课的学习，让我们尝试设计并制作一个无人机编队表演作品吧！二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第一节认识人工智能备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.认识人工智能的特点；2.了解人工智能的发展历史及应用领域；3.探讨人工智能给人类社会带来的影响。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过编程及动手操作，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习人工智能的兴趣和信心。教学重点人工智能给人类社会带来的影响教学难点对人工智能的思考教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入什么是人工智能？播放电影《我，机器人》中截取片段。师：人们普遍认为，人工智能是研究和开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、技术、方法及应用系统的一门学科。它是探索人脑奥秘的重要科学途径。人工智能、原子能技术和空间技术被称为20世纪三大尖端科技。学习新课任务一：人工智能的特点师：人具有行为能力、感知能力、学习能力及思维能力。你觉得人工智能产品应该具备什么特点呢？（通过学生的回答，老师的引导，得到答案）能模拟人的行为能模拟人的感知能模拟人的学习能模拟人的思维自主探索：请同学们查阅资料，看看以下人工智能产品都模拟了人的哪些智能行为智能翻译机②智能音箱③无人驾驶汽车④扫地机器人任务二：人工智能的发展历程1.人式智能的发展史中，有一位不可忽视的人物——艾伦·图灵。1850年，他提出了一个判断机器是否具有智能的实验方法——图灵测试，对人工智能的发展产生了深远的影响。播放《图灵测试》短视频自读P77页多学一手1956年，约翰·麦卡锡等多位科学家在美国汉诺斯小镇的达特茅斯学院召开了一次研讨会。在此会议上，“人工智能”一词被正式提出，因此这一年也就成为人工智能元年。2.三次浪潮第一次浪潮（20世纪50——80年代）第二次浪潮（20世纪80——90年代）第三次浪潮（21世纪初）任务三：人工智能的应用领域智能居家智能医疗智能教育智能交通智能物流智能军事议一议：以小组为单位，讨论生活中还有哪些人工智能应用或产品，并说明这些应用或产品的功能。任务四：人工智能的思考1.人工智能技术带来的失业问题2.机器人安全问题3.智能机器人的伦理多学一手：1942年艾萨克·阿西莫夫在《我，机器人》中提出了“机器人三定律”。第一定律：机器人不得伤害人类个体，或者目睹人类个体将遭受危险而不管。第二定律：机器人必须服从人给予它的命令，当该命令与第一定律冲突时例外。第三定律：机器人在不违反第一、第二定律的情况下尽可能保护自己的生存。三、自主探索完成P82表格：人工智能技术的利与弊四、作业布置P82实践与提高二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第一节认识智能机器人备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.认识智能机器人；2.掌握开源机器人硬件的特征及发展历程；3.了解开源机器人的应用。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点掌握开源的含义及开源机器人教学难点了解开源机器人的应用教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入1.播放智能机器人应用场景视频《新型人工智能机器人》2.问题：视频中的机器人都做了什么？想不想认识这些神秘的机器人？3.你喜欢机器人吗？让我们走进机器人的世界，与机器人交个朋友吧。学习新课任务一：了解什么是智能机器人？任务分析：完成教材P2知识框阅读，完整智能机器人三要素：感觉、运动、思考。智能机器人是具有高度自主能力，拥有发达的“头脑”，能够在各类环境中自主地或交互地执行各种拟人任务的机器，它具备多种内外部信息传感器和效应器。任务二：认识开源机器人任务分析：阅读教材P2:在这个任务中，要让学生掌握：开源和开源机器人系统。开源：硬件及软件的开放性开源机器人系统：Player/Stage系统、Arduino系统任务三：开源机器人的发展任务分析：通过阅读教材内容，让学生明白开源软件、开源硬件的概念及我国自主研发开源机器人的状况。开源软件：源代码完全公开，可自由开发，任何人可免费获取。如PHP、Python等开源硬件：硬件是实物。如3D打印、无人驾驶飞机等。多学一手：P4开源运动相关知识任务四：开源机器人的硬件特征任务分析：通过阅读教材内容，明白开源硬件的特征：1、开放性2、成本低3、标准化任务五：开源机器人的应用自主探索任务分析：阅读教材P5-6,了解开源机器人在各行业的应用，并能够举例说明，完成下表：行业分类应用制造业农业航空航天其他四、作业布置指导学生通过各种途径查找资料，了解创客、创客运动带来的影响。通过查找资料，以小组为单位，说说自己了解到的“开源机器人”二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第二节建构开源机器人备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.了解开源机器人的硬件组成部件；2.掌握开源机器人的控制核心、电机和各类传感器的使用；3.学会搭建简单的开源机器人。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点学会搭建简单的开源机器人教学难点掌握开源机器人的控制核心、电机和各类传感器的使用教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入1.播放《机器人走迷宫》视频。2.问题：做一个视频中这样的机器人都需要什么材料？如果提供了这些材料，你能不能做一个机器人？二、学习新课任务一：认识开源机器人常用的零部件？任务分析：1、了解并认识Makeblok开源机器人的零部件。2、常用部件的作用mCore控制板、电机、传感器（超声波模块、光线传感器、彩色LED灯模块、巡线模块）任务二：建构机器人任务分析：在这个任务中，要让学生掌握：开源机器人的硬件结构感知部分、控制部分、驱动部分和支撑部分。机器人分类（以移动方式）轮式机器人、履带机器人、足式行走机器人。自主探索查阅相关资料，熟悉Makeblock机器人配件中各个零部件的用途和性能，完成教材P14mbot机器人的搭建。五、作业布置完成教材P14mbot机器人的搭建。二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第三节让机器人动起来备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.了解mCore控制板；2.熟悉并掌握mBlock的编程环境；3.实现简单编程，控制机器人直线行走。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点熟悉并掌握mBlock的编程教学难点实现简单编程，控制机器人直线行走教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入1.问题：机器人要想完成复杂的工作，先要学会什么？2.播放《机器人直行》视频。学习新课任务一：认识mCore主控板任务分析：通过观察主控板，认识RJ传感器接口、蜂鸣器、红外线接收器、光线传感器、LED彩灯等，然后能进行标准化连线。任务二：认识mBlock软件环境任务分析：mBlock是一款编程软件，支持图形化和Python模式，通过编程实现控制硬件的功能。任务三：让mbot机器人动起来任务分析：通过将mbot机器人与电脑连接，用mBlock编写一个能控制机器人运行前进、后退的程序，上传后离线执行，实现机器人动起来的目标。让机器人动起来，一是硬件连接准确，二是编写相应的控制程序。1.三种连接电脑的方式：①USB连接；②2.4G串口连接；③蓝牙连接2.编程。3.上传。4.执行。做中学：1.指导学生以USB线连接mbot机器人与电脑。2.编写程序：3.将程序上传到Arduino。4.执行脚本三、自主探索讨论分析mbot小车出现以上状况的原因，并进行修改。四、作业布置1.分组探究完成：编写让mbot小车走出“L”型轨迹。2.有兴趣的同学在完成上一个任务的基础上，修改程序让mbot小车走出正方形的轨迹。二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第四节机器人走迷宫备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.了解超声波传感器；2.掌握超声波传感器的编程控制方法；3.编写调试程序让mBot机器人完成走迷宫任务。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点超声波传感器的编程控制方法教学难点用mBlock软件编程控制超声波传感器教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入出示图1-4-1迷宫，在日常生活中，走迷宫一项很有趣的游戏，迷宫里道路情况复杂。可以考验人的记忆力和判断力。非常具有挑战性。那么我们的开源机器人能够迎接这个挑战吗？学习新课任务一：认识超声波传感器教师讲解：超声波传感器就像mbot的“眼睛”，能让mbot知道其前方物体的距离。超声波传感器所测数值的单位是厘米，精确度为1cm，最大可测距离为400cm。mbot超声波传感器标有T的一般为发射端。用来发射超声波信号。而标有R的一端为接受端能够接受端，能够接收遇到障碍物反射回来的信号。可以用来帮助mBot避开障碍物。多学一手：自学P24页超声波原理。任务二：用mblock软件编程控制超声波传感器做中学：编程控制超声波传感器，获取超声波传感器的数值。并上熊猫说出到障碍物的距离。连接超声波传感器编程设计：编制如图1-4-4所示脚本。运行脚本：将手对准超声波传感前后移动距离，观察舞台中熊猫索宝数值的变化，理解超声波传感的工作原理。任务三：机器人走迷宫1.学习任务用现有材料搭建迷宫场地，迷宫场地要具有可随时调整的特点，且迷宫里的障碍物要有一定的高度，可以让机器人检测到，设置程序控制机器从迷宫入口进入，从出口离开。2.任务分析3.参考程序4.运行程序练一练：机器人能否顺利完成走迷宫的任务？如果任务成功，请记录下的程序；如果任务失败，查找原因，完成表1-4-——小组合作记录问题，分析错误原因，并再次调整程序。三、自主探索礼让行人是文明驾驶的基本要求。设计一款智能小车礼让行人，要求mbot机器人在板载按钮启动行驶后，若遇到前方有行人过马路（距离＜10cm）就停止前进，若行人离开，继续前进。分小组探究完成车辆自动礼让行人的学习任务。四、作业布置P27实践与提高2.有兴趣的学生继续分组完成悬崖勒马的学习任务，让mbOt机器人行走到危险的“悬崖”边（可将白色或浅浅色桌面的边缘设为悬崖边）时，自动停下来。使其具有智能识别路面的技能。首先要对MBOT进行改装，将超声波传感器改装到mbot的底部，测量他与桌面的距离。编程设计：mbot在板载按钮启动后行驶，探测到前方有落就继续前行，没有路（即为悬崖），停止前进。二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第五节循迹机器人备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.了解巡线传感器；2.掌握巡线传感器的编程控制方法；3.学会设计巡线机器人。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点巡线传感器的编程控制方法教学难点用mBlock软件编程控制巡线传感器教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入现实生活中，蚂蚁会沿着地面上有塘的路线行走，警犬和搜救犬会追寻气味搜寻目标，地铁和火车会沿着既定的轨道行驶，那么机器人是否可以沿着既定的路线行走呢？学习新课任务一：认识巡线传感器教师讲解：寻线传感器一般安装在机器人的下方，通常被用来控制机器人，沿着既定路线行走。Makeblock使用专用巡线传感器进行巡线操作，它与其他一些品牌机器人不同，巡线传感器返回值并不是光线的强度，而是巡线传感器与黑线之间空间的相对状态，而其他类型的传感器，更多检测的是周围环境的物理状态。多学一手：自学P29页巡线传感器的组成及特性。Makeblock巡线传感器是由个传感器和构成，每个传感器又由一个和一个组成，其检测范围是厘米到厘米。任务二：巡线传感器的四种状态状态1状态2状态3状态4图示说明mbot在黑线上,巡线传感器值为0，保持前进mbot偏离黑线向右,巡线传感器值为1，应向左转回到黑线上mbot偏离黑线向左，巡线传感器值为2，应向右转回到黑线上mbot不在黑线上，巡线传感器值为3，可后退寻找黑线○表示sensor接收不到红外信号●表示sensor可接收到红外信号任务二：用mblock软件编程控制巡线传感器做中学：编程控制巡线传感器，将mbot机器人放置于浅色桌面上，一旦mbot被拿起，则持续发出报警声。连接巡线传感器任务分析。（见P31页）编程设计：编制如图1-5-3所示脚本。运行脚本：任务三：设计巡线机器人学习任务：分小组完成任务，在浅色平面上，让mbot机器人沿着黑色轨迹前进。（具体参考P32、33页内容）练一练：完成巡线机器人的场地设计、机器人的安装、流程图设计、程序的编写，完成巡线任务。三、自主探索如果让mbot识别黑色平面上的浅色轨迹，机器人能够完成巡检任务吗？分小组探究尝试完成这个方案。四、作业布置P34实践与提高二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第六节向着光明前进备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.熟悉开源机器人常用传感器的使用技巧；2.掌握开源机器人解决实际问题的方法。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点开源机器人解决实际问题的方法教学难点开源机器人解决实际问题的方法教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入开源机器人制作方便，功能强大，那么能把它应用到我们的生活中吗？生活中，植物都朝着阳光的方向生长，光明能给人带来希望，带来温暖。如果在黑暗的生动力探索找到光明，就找到了生存的希望。现在，我们一起用Macblock部件构造一款追光人，向着光明前进吧！师：以“机器人追光”为主题，制作一个能够向着光明前进的开源机器人。二、学习新课结构设计：使用Makeblok零部件(可自制或兼容其他品牌的零部件)，搭建具有两个光线传感器的开源机器人。所制作的机器人需要结构合理，功能明确，需采用传感器作为机器人智能化控制。任务说明:制作的开源机器人能够通过左右光线传感器感应周围的光线强度，当机器人左边光线强度大于右边时，机器人左转:当右边光线道度大于左边时，机器人右转:否则机器人直行。程序要求:利用模块区声光类中相应的光线传感器模块控制机器人，编程选择接口3、接口4;不能选择板载。。活动要求：1.以3--5人为一组自由组合开展活动，选出组长。2.组长带领组员讨论，根据组员的能力特长分配具体任务，明确目标。3.分工合作，探究完成小组的项目任务。4.可以使用其他品牌的设备，鼓励自主制作零部件，主控板尽量使用mCore,设计的作品既要完成任务，也要结构科学、美观实用。活动过程1.组建小组，查找资料，制定本组的项目内容。2.组内讨论分析任务，研究机器人的建构方法，讨论制定编程算法。3.分工设计搭建机器人。4.编写调试程序。5.展示小组作品，通过自评、互评推选出优秀作品，进行交流共享。6.回顾总结通过实践活动学到的知识，互相交流本组作品的不足之处，进一步提高制作开源机器人的技术水平。活动记录小组成员共同探讨，完成制作追光机器人计划书（见课本）。填写组员活动记录表（见课本）。活动过程记录（见课本）。评价与反思使用课本P39页表格进行评价，并与其他小组进行交流反馈。在综合实践活动中遇到问题是如何解决的？通过综合实践活动，有哪些方面的收获？完成任务过程中还存在哪些不足，今后如何改进？你认为哪个小组任务完成得比较好，哪些方面值得学习借鉴？三、作业设计同学们回家以后，以“机器人追光”为主题，制作一个能够向着光明前行的开源机器人。可以3到5人为一小组，必要时寻求家长或老师帮助。二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第七节无人机的基本组成备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1．了解多旋翼无人机的基本组成。2．认识多旋翼无人机各组成部分的功能。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。教学重点多旋翼无人机的有哪几部分组成。教学难点掌握多旋翼无人机各组成部分的功能。教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入通过放映无人机表演“勺子汤圆”的烟花，感受高科技给人们带来的幸福生活。同学们都知道有哪些种类的无人机？（植保无人机、航拍无人机、气象无人机、勘探无人机、测绘无人机等）他们的组成一样吗?用途和功能一样吗？和同学们一起讨论讨论，今天我们以生活中常见的多旋翼无人机为例来学习无人机的基本组成。学习新课多旋翼无人机主要由机身系统、动力系统、飞控系统和数据链系统四部分组成的。下面我们分别来学习他们每部分的组成。任务一、机身系统相当于人的骨骼，主要包括机架和起落架。（p42图）机架：机架是多旋翼无人机的主体框架，大部分设备需安装在机架上。（机架材料：工程塑料、碳纤维、玻璃纤维、铝合金等）起落架：起落架是多旋翼无人机起飞和降落时的重要部件。任务二、动力系统（1）认识动力系统动力系统的主要作用是为无人机飞行提供动力，包括电机、螺旋桨、电调、电池等。电动机：常称为电机、马达。主要作用是将电能转化为机械能，从而驱动电机上的螺旋桨旋转。螺旋桨：螺旋桨是直接产生升力的部件。电子调速器：常称为电调，主要作用是根据飞控系统的控制信号来调节电机的转速。电池：主要作用是为无人机提供能量。在电池容量相同的条件下，锂聚合物电池质量小并且具有较高的起飞效率。（2）电机与螺旋桨的“正转与反转”a.认识正反转电机、正反转桨叶b.正反转电机、正反转桨叶的安装位置任务三、飞控系统飞控系统是指能够稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统，是无人机的大脑。它包括硬件部分及软件部分，硬件部分主要包括中央处理器及各类传感器，常被称简称为“飞控”；软件部分主要包括上传在飞控系统硬件中的飞行控制程序。任务四、数据链系统数据链系统是地面控制设备与无人机之间传递指令、信息的媒介，遥控器可以说是数据链系统中最常见的地面控制设备。自主探索无人机还有哪些常见的地面控制设备？借助网络查找相关信息，选取其中一种地面控制设备与同学们分享交流。作业布置P46实践与提高二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第八节无人机的定位方式备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.了解无人机定位的作用；2.了解无人机定位的方法；3.掌握无人机二维码定位的编程方法。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点了解无人机定位的方法教学难点掌握无人机二维码定位的编程方法教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程一、新课导入播放电影《无人机飞行》片段电影《无人机飞行》中截取片段观后感。教师引导学生，试着让学生回答：“什么是人工智能？”（学生会读课本上的定义或用自己的话回答。“无人机如果没有定位功能会怎么样？”等回答）提出问题：人具有行为能力、感知能力、学习能力及思维能力。你觉得无人机的有什么作用呢？（通过学生的回答，老师的引导，得到答案）二、学习新课任务一、无人机定位的作用无人机定位的作用是为无人机提供精准的空间位置和方向信息。任务二、无人机定位的方法学生自主阅读无机定位的方法有那几种？1.基于全球卫星导航系统定位全球卫星导航系统也叫全球导航卫星系统，是一种全球性无线电卫星导航系统，其利用人造卫星这类“人造星体”作为参考点来确定一个物体的位置、速度及时间信息，位置精确程度可达厘米级别。其中，中国北斗恒星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。2.基于视觉定位视觉定位是通过摄像头获取环境图像，再经过处理分析，得出无人机实际位置的过程，就好比我们是通过眼睛获取周围的图像来确定环境中的位置一样。任务三、无人机定位的编码方法1、无人机的飞行误差无人机在飞行过程中通过定位功能来确定自身的飞行距离，以某机型为例，其默认状态下是借助光流定位来确定飞行距离的。每种定位方法都存在一定的误差，飞行时间越长，积累的误差就越大。（见图1-8-5）2、二维码定位的编程的方法为了矫正无人机飞行过程中出现的飞行误差，可以在光流定位的基础上添加二维码定位来辅助无人机定位。在无人机飞行的过程中，二维码起到了一个定位点的作用。（1）二维码的数字标号每个二维码wager图像信息是不一样的，其右下角都有一个与之相对应的数字标号。（2）二维码定位的示例程序（见课本P51页）三、自主探索1、完成P52页的自主探索2、学生自己讨论做“P52页的实践与提高”四、小结同学们，在学习了这节内容后，你们是不是觉得无人机在航拍时都具有定位功能，因此无人机才能保持在一定的高度与水平位置上，缺少定位功能的无人机，如在茫茫大海航拍中缺失了指南针的船，无法获取位置及前进方向。只能随风漂流。五、作业布置继续完成P52实践与提高二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第九节无人机自动跟随备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.认识无人机自动跟随的作用；2.了解无人机自动跟随的应用；3.掌握基于二维码自动跟随的编程方法过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点了解无人机自动跟随的应用。教学难点运用二维码让无人机自动跟随。教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入师：你见过这样的无人机吗？当你向前跑、向后跑的时候，无人机也跟着你向前移动、向后移动，此时的无人机像是有生命一样，十分有趣！这就是具有自动跟随功能的无人机！自动跟随可以说是无人机设备开启智能化大门的第一步，这一技术研究热点也逐渐应用于军事、民用、消费等领域。学习新课任务一：无人机自动跟随的作用无人机自动跟随的作用是让无人机与指定目标保持一定距离并跟随飞行。图1-9-1无人机自动跟随飞行任务二：无人机自动跟随的作用自动跟随功能目前是无人机的技术研究热点，还处于一个不断发展的阶段。已开始逐渐应用于军事、民用、消费等领域。1.军事领域在军事侦察方面，边防巡逻时通过无人机自动跟随功能，可对人、动物、车辆等可疑地面运动目标的入侵进行检测，能够解放兵力，保障士兵安全，提高军事侦察能力。2.民用领域在安防巡逻方面，通过无人机自动跟随功能对可疑目标进行持续跟踪，可提高巡逻效率。3.消费领域在航空拍摄方面，通过无人机自动跟随功能，可让人们轻松实现固定角度跟拍、环绕跟拍、运动特写等。自主探索不同的应用场景会采用不同的自动跟随方法。根据目标定位方式的不同，无人机自动跟随的方法主要有基于卫星导航跟随和基于视觉跟随两种。那生活中常见的无人机智能跟拍是使用了哪种自动跟随方法呢？为什么？请借助网络查找相关信息并与同学们分享交流吧！任务三、基于二维码自动跟随的编程方法1.基于二维码自动跟随的实现过程基于二维码自动跟随是基于视觉跟随的实现方式之一。无人机需经过目标识别（检测指定目标）、目标定位（获取目标的位置）、目标跟随（控制自身跟随目标移动）三个过程，才能实现自动跟随功能。这就类似于大自然中猎豹追踪羚羊的过程，首先猎豹需要在草原中找出羚羊，然后确定羚羊的方位及大概距离，最后控制自己的脚步跟随着羚羊移动，如图1-9-5目标识别、图1-9-6目标定位、图1-9-7目标跟随所示。2.基于二维码自动跟随的相关积木块3.基于二维码自动跟随的示例程序以龙云LY-230无人机为例，将1号二维码放置于距离LY-230无人机130cm的位置上，自动跟随示例程序如图1-9-10所示。见图1-9-9LY-230无人机及二维码的位置图打开LONGING图形化编程软件并运行示例程序，当无人机飞行至1号二维码上方附近区域时，无人机能够自主识别二维码并定位移动到二维码的正上方，此时移动1号二维码，无人机将自主跟随1号二维码移动。三、自主探索在无人机自动跟随过程中，以较快速度移动二维码，无人机还能一直跟随二维码移动吗？为什么呢？动手试一试，并将你的看法与同学们分享交流吧！四、作业布置P59实践与提高二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第十节无人机编队表演（第一课时）备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.了解无人机编队表演流程；2.掌握无人机编队动作的编程方法。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过视频及动画作品欣赏，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习制作动画的兴趣和信心。教学重点了解无人机编队表演流程教学难点掌握无人机编队动作的编程方法教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排2课时教学过程第一课时新课导入大家看过无人机编队表演吗？多台无人机在空中组成各种上图案，伴随灯光闪耀，令人耳目一新！那这么多无人机是用许多遥控器分别控制的吗？无人机编队表演通常是通过一个控制器同时控制多台无人机来实现飞行动作的。学习新课任务一：了解无人机编队表演流程教师讲解：无人机编队表演一般是指多台无人机通过飞行软件提前统筹规划所有无人机的飞行数据，然后由一台地面端设备统一控制及上传数据，无人机根据接收到的数据完成飞行动作。无人机编队表演一般分两类室外编队表演室外编队表演的无人机一般是通过全球卫星导航系统来实现室外三维空间的定位，从而实现飞行表演。室内编队表演室内编队表演的无人机主要通过视觉识别技术来实现室内三维空间的定位，从而实现飞行表演。多学一手：（自学课本P62页多学一手）任务二、LONGING某图形化编队软件的认识（1）教师详解该软件功能：（2）教师演示软件的操作：①信息区②舞台区③代码区④状态区3.跟踪练习（10min）LONGING图形化编队软件的实践操作三、自主探索LONGING图形化编队软件界面有哪些区域？四、作业布置说出人机编队表演的流程，并能说出无人机编队表演一般分为那两类第二课时一、新课导入1.复习回顾：人机编队表演的流程，2.出示教学目标了解无人机编队表演流程掌握无人机编队动作的编程方法二、合作探讨任务一：编写无人机编队程序阅读课本P63—P68，以四人小组合作学习编写无人机编队程序（教师巡视指导）（1）设置编队参数（2）设置无人机初始位置位置（3）添加飞行队形①起飞②直达③翻滚④降落（4）仿真模拟任务二：设置无人机编号阅读课本P70—P71，以四人小组合作形式运行无人机编队程序1.建立连接使用数据线连接电脑和无人机→打开无人机开关（无人机需装好电池）→当状态区设备名称、串口号显示对应名称及数字后，表示已成功连接。2.设置编号单击编队软件左下角“飞控设置”选项→在编队设置一栏中勾选“打开”选项、“飞机编号”设置为0、“通信通道”设置为110（举例）、“连接密码”设置为12345（举例）→单击“发送”按钮。此时无人机四个电机底部的灯闪烁，表示设置成功。任务三、运行无人机编队程序（1）将无人机放置在二维码地垫上上传、运行程序前，需将0-3号无人机依次放置在二维码地垫上的对应位置。（2）运行程序①水平校准②上传程序（3）修改编队程序①删除队形②修改队列三、自主探索阅读P71页的自主探索内容，“环绕”“灯光”除开有怎样的飞行效果呢？请自主尝试并与同学们交流分享吧！四、作业布置完成P72页实践与提高通过本节课的学习，让我们尝试设计并制作一个无人机编队表演作品吧！二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第一节认识人工智能备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.认识人工智能的特点；2.了解人工智能的发展历史及应用领域；3.探讨人工智能给人类社会带来的影响。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：通过编程及动手操作，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。核心素养：培养学生的审美情趣，激发学生学习人工智能的兴趣和信心。教学重点人工智能给人类社会带来的影响教学难点对人工智能的思考教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入什么是人工智能？播放电影《我，机器人》中截取片段。师：人们普遍认为，人工智能是研究和开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、技术、方法及应用系统的一门学科。它是探索人脑奥秘的重要科学途径。人工智能、原子能技术和空间技术被称为20世纪三大尖端科技。学习新课任务一：人工智能的特点师：人具有行为能力、感知能力、学习能力及思维能力。你觉得人工智能产品应该具备什么特点呢？（通过学生的回答，老师的引导，得到答案）能模拟人的行为能模拟人的感知能模拟人的学习能模拟人的思维自主探索：请同学们查阅资料，看看以下人工智能产品都模拟了人的哪些智能行为智能翻译机②智能音箱③无人驾驶汽车④扫地机器人任务二：人工智能的发展历程1.人式智能的发展史中，有一位不可忽视的人物——艾伦·图灵。1850年，他提出了一个判断机器是否具有智能的实验方法——图灵测试，对人工智能的发展产生了深远的影响。播放《图灵测试》短视频自读P77页多学一手1956年，约翰·麦卡锡等多位科学家在美国汉诺斯小镇的达特茅斯学院召开了一次研讨会。在此会议上，“人工智能”一词被正式提出，因此这一年也就成为人工智能元年。2.三次浪潮第一次浪潮（20世纪50——80年代）第二次浪潮（20世纪80——90年代）第三次浪潮（21世纪初）任务三：人工智能的应用领域智能居家智能医疗智能教育智能交通智能物流智能军事议一议：以小组为单位，讨论生活中还有哪些人工智能应用或产品，并说明这些应用或产品的功能。任务四：人工智能的思考1.人工智能技术带来的失业问题2.机器人安全问题3.智能机器人的伦理多学一手：1942年艾萨克·阿西莫夫在《我，机器人》中提出了“机器人三定律”。第一定律：机器人不得伤害人类个体，或者目睹人类个体将遭受危险而不管。第二定律：机器人必须服从人给予它的命令，当该命令与第一定律冲突时例外。第三定律：机器人在不违反第一、第二定律的情况下尽可能保护自己的生存。三、自主探索完成P82表格：人工智能技术的利与弊四、作业布置P82实践与提高二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技术年级八年级班级课题名称第二节让机器懂得学习备课组信息组备课教师备课组长教学目标知识与技能：1.理解机器学习技术的原理；2.了解机器学习技术的方法；3.理解机器学习技术的应用案例；4.了解机器学习技术的应用领域及发展趋势。过程与方法：任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习情感态度与价值观：感受人工智能对生活学习带来的影响，能够正确看待人工智能的发展方向及意义，认识到事物的两面性。核心素养：进一步激发学术概念学习和探究新技术、新知识的积极性。教学重点理解机器学习技术的原理，能够描述机器学习的过程教学难点理解机器学习技术的方法教法学法学法：自主探究、讨论合作。教法：任务驱动、课件辅助、引导启发、讲解演示、情境教学。教具准备相关PPT课件电子教室课时安排1课时教学过程新课导入教师：什么是机器学习？机器学习技术与人工智能的关系是什么？学生回答：机器学习是一种让计算机像人一样学习获得知识与技能，并像人类一样感知世界、认识世界的技术。机器学习是人工智能领域的核心技术，是使计算机具有智能的重要途径。在大量数据的支撑下，人工智能通过机器学习的各种方法对数据进行深层次分析，从而完成学习。二、学习新课任务一：机器学习的原理——教计算机区别猫和狗自主探索：讲同学们上网查阅资料，了解人类的学习过程是怎样的。自读P83页人对猫的认识过程那么，机器是怎样学习的呢？收集数据设计特征训练模型测试模型任务二、机器学习方法机器学习通常分为两大类：有监督学习和无监督学习有监督学习：通过有标注的训练数据经过训练得到一个最有模型，再利用这个模型对新的、不知道输出结果的数据样本预测其输出结果无监督学习：没有任何训练数据训练机器，需要让机器自己从数据中寻找规律，建立能够反映数据之间关系的模型。任务三、机器学习的应用案例——识别手势通过人工智能实验平台完成对如图所示的石头、剪刀、布三种手势的验证，从而加深对有监督学习的认识。1.打开mBlock,在积木区添加“机器学习”扩展模块。2.点击“机器学习”中的“训练模型”，进入模型训练界面。3.打开摄像头，分别拍摄三种手势的照片并设计训练模型4.停止模型训练后，可以通过摄像头识别手势，测试模型的训练结果。5.完成模型训练后，点击“使用模型”，则可在“机器学习”积木区打开识别窗口进行识别手势。任务四、机器学习的发展及应用领域1.机器学习的发展五个阶段：①萌芽时期（20世纪40年代）；②热烈时期（20世纪50年代中期至60年代中期）；③冷静时期（20世纪60年代中期至70年代中期）；④复兴时期（20世纪70年代中期至80年代末期）；⑤多元发展时期（20世纪90年代后）。2.机器学习的应用领域【展示交流】通过查找资料，以小组为单位，说说自己了解的机器学习的发展及应用领域。三、自主探索上网查阅机器学习的发展应用领域，并与同学们交流。四、作业布置请同学们仿照前面石头、剪刀、布手势的识别过程，利用mBlock里的“机器学习”模块完成图2-2-14所示的三种手势的特征训练与验证，总结识别过程，并记录识别结果。二次备课课后反思育才中学信息科技教案学科信息技