“实验活动1氧气的实验室制取与性质”教学设计教学目标

“实验活动1氧气的实验室制取与性质”教学设计教学目标

“实验活动1氧气的实验室制取与性质”教学设计

教学目标

1．通过课前阅读制取氧气的实验内容，落实学生知道实验需要哪些仪器、怎样连接及装置的特点，理清实验操作顺序和注意事项。

2．通过完成实验1制取氧气教案模板化学氧气，落实学生掌握实验操作中的药品取用、加热、仪器的连接、装置气密性的检查、气体的收集等基本操作。

3．通入完成实验2氧气的性质，落实学生掌握氧气性质实验基本操作并通过观察实验现象得出实验结论和书写化学反应的文字表达式。

教学内容分析

课本在课题2中安排了几个不同物质与氧气反应的实验，体现了知识的获得主要是通过实验、观察、思考、分析的思维过程。此外，课题2还涉及多个物质与氧气反应的文字表达式，这是为后面学习反应的化学方程式打下基础的。在课题3中学生了解选择制氧气药品的原则，这为将来学习二氧化碳气体的制备打下基础；并以高锰酸钾制氧气为依托，介绍了制取氧气的实验操作，从而使学生由药品选择到实验操作都形成规范的思路，为今后学习更多物质的制备奠定基础。所以，实验活动1是对以上各部分知识的综合应用并为知识提升到一个新的阶段起承上启下的作用。

学情分析

学生已经基本掌握了常用仪器的用途和使用时的注意事项，基本掌握了药品的取用、加热、仪器连接、用排水集气法收集气体等基本操作；也学习了如何观察实验现象，如何分析实验现象得出结论和书写化学反应的文字表达式等。所以，实验活动1是对学生的以上实验操作和能力是否落实到位的检验。

教学过程

1.教师在课前布置学生阅读导学案的第一实验目标，完成导学案的第二实验用品和第四开展实验的实验1填写和完成导学案第八问卷调查的1－7小题。

2.学生在课堂上通过小组内互动、组组互动、师生互动交流，解决问题。

3.教师演示或视频播放实验过程，起正确示范作用。

4.学生自己完成实验和记录实验现象，教师用拍照、录像手段记录学生在实验过程中的闪光点或存在问题。

5.学生完成导学案第五问题与交流和第六练习，师生交流。

6.学生课后完成导学案第七分享你的实验活动感想和第八问卷调查的8－10小题。

流程图：

教学资源

视频播放实验室制取氧气的实验过程，起正确示范作用

教学环节与活动（导学案）

一、实验目标 [设计意图：明确、细化学习目标]

1．通过课前阅读制取氧气的实验内容，知道实验需要哪些仪器、怎样连接及装置的特点，理清实验操作顺序和注意事项。

2．通过完成实验1制取氧气，学会实验操作中的药品取用、加热、仪器的连接、装置气密性的检查、气体的收集等基本操作。

3．通入完成实验2氧气的性质教案模板化学氧气，学会氧气性质实验基本操作并通过观察实验现象得出实验结论和书写化学反应的文字表达式。

二、实验用品 [设计意图：通过填写实验用品落实目标1（知道实验需要哪些仪器）]

1.自己设计实验1制取氧气所需要用品：。

2.自己设计实验2氧气的性质所需要用品：。

三、检查实验用品 [设计意图：使学生养成良好的实验习惯]

实验用品是否齐全：。

四、开展实验

一款智能机器人产品从idea到完成设计的整个过程中

一款智能机器人产品从idea到完成设计的整个过程，大致包含五个模块，其中软件、硬件、算法是对产品能力在不同维度的的详细分解，那么在面向用户时，机器人产品能力是以何种方式体现的呢？本文作者对智能机器人产品的任务设计要素进行了分析，一起来看一下吧。

在谈机器人任务设计之前，我们先简单了解下一款智能机器人产品从idea到完成设计（这里不讲生产）的整个过程，整个过程大致会包含五个模块：产品价值定义、产品能力定义、硬件产品设计、软件产品设计和算法模块定义。

1）产品价值定义

产品价值定义可以从两个方面进行定义，一方面是用户侧，主要进行用户定位、用户需求的定义；另一方面是公司侧，主要是市场定位、公司需求的定义。

2）产品能力的定义

产品能力的定义，一般包含基础能力的定义和价值能力的定义；基础能力即指当前行业的产品必须具备的基本能力，可以从竞品调研分析或市场分析报告等渠道获取；价值能力的定义依赖于上一步产品价值的定义，价值能力服务于产品价值，核心是满足用户和公司的需求，也是体现产品差异化的重要因素。

3）硬件产品定义

硬件产品的定义，主要包含ID设计、结构设计、元器件规格选型等方面；产品能力的实现依赖于产品硬件，硬件产品的定义即是对产品能力所需的硬件部分进行的详细分解。

4）软件产品定义

软件产品的定义，主要包含业务流程设计、UI设计、功能说明等方面；作为一款智能机器人产品，其核心当然是硬件产品部分机器人教案模板，软件产品辅助硬件产品为用户提供更好的体验，更好地满足用户的需求。

5）算法模块的定义

算法模块的定义：主要包含算法的运用场景、目的、要求。算法、软件、硬件共同诠释机器人的产品能力，算法能力定义着“智能机器人”产品中的“智能”部分，算法能力的好坏往往决定着一款智能机器人产品到底是一个笨拙的玩具还是一款超出用户预期的“机器人”。

一、机器人任务设计要素

前面简单介绍了一款智能机器人产品从idea到完成设计的整个过程，其中软件、硬件、算法是对产品能力在不同维度的的详细分解，那么在面向用户时，机器人产品能力是以何种方式体现的呢？

答案是“任务”，所以机器人的任务设计尤为关键，根据个人对机器人任务设计的理解以及最近对工作中一些经验的总结，机器人的任务设计主要包含4个层面：

任务范围层：机器人能力边界的框定。任务管理层：机器人不同任务之间逻辑关系的定义。任务逻辑层：机器人具体一个任务在执行时内部完整逻辑的定义。任务表现层：机器人在执行任务时，用户看到的、听到的、感受到的机器人的各种外在的表现。

1. 任务范围层

机器人的能力是通过一个一个任务来呈现到用户面前的机器人教案模板，机器人的任务清单需要覆盖机器人运行时的所有场景，就像产品经理在设计软件业务流程时需要穷尽用户在下载软件后的各种场景一样。

2. 任务管理层

任务之间逻辑关系的定义和管理，就好比任务的管理中心一样，在什么场景下哪一种或多种任务同时启动，在什么场景下哪些任务需要结束；以及定义清楚所有任务在执行过程中可调用的通用逻辑（有点类似任务中台）。

1）任务触发类型：APP触发、语音触发、场景触发、定时触发。

3）任务切换：任务正常触发、任务冲突中断、任务无法完成自动结束、任务完成后自动结束。

4）任务关系：任务与任务间的关系定义；任务优先级、任务并行、任务互斥、任务串行规则的定义。

5）任务隔离：通过机器人的不同模式将任务人为进行隔离，不同模式下只能执行对应模式下的任务清单；类似机器人的工程模式、设置模式、升级模式、检修模式（自检模式、手动检修模式）和工作模式等，即是人为对对机器人的任务进行了一个分组和隔离，不同模式的前提下只能执行相应的任务清单。

3. 任务逻辑层

任务内部的完整逻辑描述，描述具体一个任务从触发到结束整个过程中的遇到每一个细节（场景），以及机器人对每一个细节的处理和交互。

1）任务触发：任务的触发条件和触发方式。

2）任务过程：任务执行过程中分哪几个阶段，每个阶段执行的具体流程。

3）任务中断：在任务启动后，任务中断的因素有哪些，中断后如何交互。

4）任务完成：任务完成的标志。

4. 任务表现层

机器人在执行任务的过程中，对各种环境的反应，其中包括机器人内部的环境和机器人外部周围的环境，机器人做出的交互反应类型主要包含：视觉交互、语音交互、灯效交互、移动交互、姿势交互。

二、机器人任务设计要素应用

上面已经介绍了机器人任务设计的四要素，以及机器人任务设计的重要性和方法，只讲方法论不讲实际应用那是耍流氓，下面给大家介绍一个智能机器人的具体任务设计过程：这里我们就拿最基本的[返程充电]任务来说事。

1. [充电任务]定义（范围层）

1）任务名称：返回充电。

2）任务描述：在任务触发后，机器人可以自动返回充电桩进行充电。

3）任务价值：体现小丫的智能性，提升用户体验。

2. [充电任务] 与其他任务间的关系（管理层）

2）任务优先级：5（高）；没有该功能会导致用户体验急剧下降。

3）任务公用逻辑：指令识别判断逻辑、任务冲突判断逻辑、移动受阻判断逻辑。

4）任务公用流程：唤醒流程、导航流程、重定位流程。

3. [充电任务] 的执行逻辑（逻辑层）

1）前置条件：工作模式下+已完成建图+未在充电+当前没有其他优先级更高的任务正在执行。

2）触发条件

3）执行

寻找充电桩：获取充电桩在地图上的位置信息。路径规划：规划当前机器人所在位置与充电桩两点之间的最佳移动路线。移动过程：避障（遇到障碍物）、重定位（定位丢失）、移动受阻（无法移动）。对桩过程：寻找充电桩、对桩成功、对桩失败。充电成功：接通电源。

4）异常

5）结束

6）算法：在[返程充电]任务中应用到导航算法。

7）流程（见图）

4. [充电任务] 在执行过程中的交互设计（表现层）

流程图中所有用数字标记的步骤均可以设置机器人的交互反馈（①②③……），根据 [返程充电] 任务流程的设计，其中交互设计可以分为以下四个阶段：

触发时的交互移动中的交互（执行任务过程中）对桩时的交互（执行任务过程中）完成任务时的交互

流程图中的“⑦启动返程充电任务”点的交互可以设计为：

三、总结

任务可以说是机器人产品的最小价值性单位，用户可以因为机器人具有某一个特别的任务能力，而去购买它，也会因为机器人无法执行某种任务，而放弃购买或者遗弃它。

任务往上聚集可以形组合成机器人的各种功能模式（工作模式、工程模式、自检模式、设置模式……）和服务模式（回家模式、离家模式、关怀模式……），向下分解可以分解出各种流程组件和状态。

机器人的产品价值、软件能力、硬件能力、算法能力均需要通过机器人在现实场景中能完成的任务来呈现给用户，SO机器人的任务设计尤为重要。希望本文的机器人任务设计方法对大家有用~

青花瓷中水泡葱，老板叫你去敲钟！

好了，就写到这吧~

专栏作家