全國中小學信息技術(shù)課程教學大賽獲獎案例機器人創(chuàng)新活動——《泡泡機的制作(第2課時)》

1、機器人創(chuàng)新活動一一泡泡機的制作（第2課時）一、教學內(nèi)容分析本課是初三上學期的內(nèi)容，是江蘇鳳凰科學技術(shù)出版社的初中信息技術(shù)九年級第3章第 三節(jié)機器人創(chuàng)新活動的內(nèi)容。本課是根據(jù)信息技術(shù)教材內(nèi)容設計的機器人創(chuàng)新系列課程“泡 泡機的制作”的第2課時，這個系列課程根據(jù)學生認知規(guī)律將整個系列課程分為4課時。第 1課時是完成泡泡機的硬件搭建，第2課時是完成泡泡機的軟件編程并在基礎功能上實現(xiàn)智 能控制，第3到4課時是總結(jié)泡泡機機械機構(gòu)上的缺陷并進行改良創(chuàng)造設計。本課是讓學生 在上一節(jié)課搭建好泡泡機硬件部分的基礎上，在本課對泡泡機進行軟件部分的編程學習，并 讓學生在實現(xiàn)泡泡機基本功能的前提下，加入其它的電子元件

2、進行控制，使泡泡機具有一定 的人工智能控制功能。二、學生情況分析1 .學生的知識基礎因為考慮到初三的中考壓力，所以學校把初三上學期的教學內(nèi)容提前安排到初二下學 期，教學對象為初二下學期的學生。在前面的學習中，學生己經(jīng)對電子模塊的編程有了一定 的基礎，并且掌握了機械模塊和電子模塊的搭建技巧，具備了在老師的指導下和小組成員獨 立完成泡泡機硬件部分的搭建和軟件部分編程的能力。2 .學生的學習特點與學習習慣由于我校開展的機器人課程（配合信息技術(shù)教材）是基于創(chuàng)客理念的，并不提倡傳統(tǒng) 的“灌輸”式的授課方式，學生在我的課堂上是學習的主角，他們更愿意通過自己的努力主 動參與探究去獲得答案，所以我設計了讓學生

3、自主探究的任務。三、教學準備11臺計算機（裝有scratch for robot）、無線網(wǎng)絡、11臺泡泡機、11套選定的電子模 塊器材。四、教學目標知識與技能1 .理解泡泡機的工作過程與原理。2 .掌握如何通過對舵機和電機的編程實現(xiàn)泡泡機的基礎功能（吹泡泡）。3 .引導學生在泡泡機的基礎上加入其他電子模塊，并對應現(xiàn)實生活中的實際應用情景實現(xiàn) 創(chuàng)意控制。過程與方法1 .通過向?qū)W生展現(xiàn)泡泡機實物工作的過程，引導學生理解泡泡機的工作原理,2 .通過小組合作，學生主動地與組員合作探究并完成教師布置的任務。情感態(tài)度與價值觀通過本節(jié).課來激發(fā)學生對科技制作的興趣，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，并增強學生的探 究

4、意識和創(chuàng)新意識。五、教學重點1 .掌握如何通過對舵機和電機的編程實現(xiàn)泡泡機的基礎功能（吹泡泡）。2 .引導學生在泡泡機的基礎上加入其他電子模塊，并對應現(xiàn)實生活中的實際應用情景實現(xiàn) 創(chuàng)意控制。六、教學難點引導學生在泡泡機的基礎上加入其他電子模塊，并對應現(xiàn)實生活中的實際應用情景實現(xiàn) 創(chuàng)意控制。七、教學過程教學環(huán)節(jié)師生活動設計意圖新課導入（效果展示）教師：“童年是美好的，在童年的時光里，我們 玩過許多的小游戲，其中許多同學的最愛當屬吹泡泡 了，大家想不想再來回味一下童年的時光?。?”學生回答：''想教師:“那現(xiàn)在讓我們拿起桌上的泡泡桿和哆啦A 夢，大雄一起來吹泡泡吧！”學生拿起桌上的

5、泡泡桿吹泡泡，經(jīng)過一段音樂以 后教師示意停止。通過視頻和演示 吸引學生的注意力， 使課堂教學快速進入 狀態(tài)，提高課堂效率， 并為接下來的課程內(nèi) 容做好鋪墊。DORAEMON教師：“剛剛同學們都吹得非常happy,那我今天 啊帶來了一臺吹泡泡神器，能夠不斷地來吹泡泡，我 把它稱之為泡泡機，大家想不想來看一下它的吹泡泡 效果是怎么樣的啊？ ”伴著音樂教師向?qū)W生演示泡泡機的工作過程。教師：“大家覺得效果怎么樣呢？ ”學生：“好”（伴隨著鼓掌）教師：“那這在課我將帶領(lǐng)大家一起來實現(xiàn)泡泡 機吹泡泡的效果（出示課題，進入“泡泡機的制作” PPT）基礎復習（原理分析）教師：“同學們通過剛才的觀察，能不能向我

6、描 述一下泡泡機的工作過程？ ”學生回答，教師進行點評。教師：”在這過程中，主要是兩個部件發(fā)揮了重通過老師的引 導，學生能夠理解泡 泡機的原理并復習了 舵機和電機的內(nèi)容，要的作用，一個是泡泡桿另外一個是風扇?！苯處煟骸按蠹蚁胍幌?，是什么控制風扇的轉(zhuǎn)動？ 又是什么來控制泡泡桿的上下移動呢？ ”學生：是電機控制風扇的轉(zhuǎn)動，舵機控制泡泡桿 的上下移動。最后將其運用到編程 中，為接下來能夠順 利完成老師的任務做 好鋪墊。（教師根據(jù)學生不同的回答進行引導及點評）7教師播放PPT,向?qū)W生展示舵機和電機的圖片。教師：”在前面的課程中，我們已經(jīng)學習了舵機 和電機的使用，同學們想一下，為什么風扇要用馬達 來控制

7、，而泡泡桿要用舵機來控制呢，能不能交換一 下呢？學生回答，老師進行引導和點評。教師：“電機和舵機都是通過旋轉(zhuǎn)一定的角度來 完成工作的，但不同點是舵機旋轉(zhuǎn)的范圍是。到180 度，而電機旋轉(zhuǎn)的范闈是0到360度，全方位的，所 以說舵機移動范圍比較小，便于精準、便捷地來控制 泡泡機的角度，而電機360度的旋轉(zhuǎn)就能給風扇提供 足夠的風力把泡泡吹出來學生根據(jù)老師的 提示主動地去思考程 序的思路，避免了“灌 輸式”的教學模式。教師：“那在scratch中，我們應該使用那些語句 來控制舵機和電機的旋轉(zhuǎn)呢？ ”教師展示程序提示的PPT中的舵機和電機語句。 （“舵機是用電子模塊中的調(diào)整舵機角度的語句，角 度參數(shù)

8、取值范圍是0180,而電機是用電子模塊中的 設置電機轉(zhuǎn)速的語句，轉(zhuǎn)速的取值范圍是-255到 255?！保┙處煟骸耙獙崿F(xiàn)泡泡機吹泡泡的效果，僅僅靠這 兩條語句是不夠的，我們還要在程序中加入哪些語 句？學生舉手回答。（教師進行引導，觸發(fā)語句，循 環(huán)語句，等待語句）基礎編程（編程提示）教師：“接下來，請大家根據(jù)老師的提示以小組 合作的方式將這些語句按照一定的順序組成一個能 夠展現(xiàn)泡泡機工作過程的程序，并且連接泡泡機進行 調(diào)試。”（連接泡泡機進行測試，但是不使用泡泡溶液）基礎編程（小試牛刀）學生以小組合作的方式使用電腦連接泡泡機進 行編程調(diào)試，教師巡視了解學生的完成情況。學生通過小組合 作完成編程，并

9、連接 到泡泡機上進行程序 的調(diào)試，在此過程中 國不斷發(fā)現(xiàn)問題，解 決問題。教師通過學 生的完成情況了解學 生問題的所在?；A編程（程序設計）教師：“我通過觀察，大部分同學已經(jīng)完成了任務， 但是還有一些同學在程序設計上存在一定的問題，我 們大家一起來幫他分析問題出在哪里？ ”向?qū)W生打開scratch中展示學生常碰到的問題程 序并講解。教師：”接下來請同學們完成編寫泡泡機的程序, 完成程序的設計的同學可以使用泡泡溶液并調(diào)整程 序中的參數(shù)實現(xiàn)泡泡機吹泡泡的功能。”（使用泡泡溶 液）教師通過將沒有 完成學生的程序投影 在屏幕上來幫他們分 析問題的所在，并通 過講解引導學生去理 解泡泡機工作過程的 編程

10、思想。教師：”完成的同學可以去幫助有困難的同學學生根據(jù)老師的分析講解完善程序，完成布置的沒有完成任務的基礎編程（完善任務）創(chuàng)意控制（教師引導）同學完善自己的程 序，完成老師布置的 任務。教師通過展示自 己的創(chuàng)意控制想法， 拋磚引玉，為學生在 接下來的操作環(huán)行中 創(chuàng)作出高質(zhì)量的作品 做好鋪墊。任務。教師：“同學們都表現(xiàn)不錯，完成了老師布置的 任務教師：“剛剛我們是鼠標手動來控制泡泡機的， 同學們來觀察一下我是怎么控制另外一臺泡泡機 的？ 0 （教師在“新的泡泡機”面前走過時，泡泡機 會自動吹泡泡）（下而有學生反應過來，老師是用了人體紅外傳 感器。）教師：“大家是不是覺得很神奇，這臺泡泡機能 夠在

11、我經(jīng)過的時候自動吹泡泡，其實聰明的同學馬上 能反應過來，我是在原來泡泡機的基礎上加入了哪一 種傳感器來實現(xiàn)這樣的功能的？ ”學生回答：“人體紅外傳感器教師：“我通過將人體紅外傳感器連接到泡泡機 上并編程實現(xiàn)對泡泡機創(chuàng)意控制的效果教師：“我們在課堂上制作的泡泡機要應用到生 活中去發(fā)揮它的功能才會變得更有意義。這臺泡泡機 可以放在我們學校門口，同學清晨來學校上課的時候 泡泡機能夠自動來吹泡泡歡迎你們0我在原來泡泡機 基礎上加入了一個小小的傳感器就有了大的妙用。我 在同學們面前的零件盒中放入了超聲波、音量、紅外 線遙感等三種傳感器，接下來同學們發(fā)揮你們的創(chuàng)客精神的時間到了，請你們先設計泡泡機在現(xiàn)實生

12、活中 的應用情景然后根據(jù)設計的應用情境選擇傳感器連 接到泡泡機上并進行編程完成創(chuàng)意控制的效果。（有 困難的可參考學習手冊的第一頁）”創(chuàng)意控制h麻/1創(chuàng)意控制（學生操作）學生進行小組討論，選擇一種傳感器并設計實際 應用的情景，將傳感器與泡泡機連接，進行軟件編程 實現(xiàn)功能，老師巡視學生的完成情況，對于有困難的 小組進行指導。已經(jīng)完成的小組幫助其他的小組。學生通過小組合 作，充分挖掘自己的 創(chuàng)新實踐能力，完成 老師布置的任務，并 培養(yǎng)了學生的合作能 力。創(chuàng)意控制（交流展示）教師：”時間到，同學們完成的怎么樣了？工教 師根據(jù)學生的回應了解學生的完成情況。教師：“我們請完成的同學上來向大家展示一下 你們

13、的作品與想法？”學生先向教師說明自己的創(chuàng)意控制情景并演示 自己作品的工作效果，老師進行點評。教師：”同學們的表現(xiàn)都非常不錯，大部分同學 通過小組合作完成了創(chuàng)意控制任務，沒有完成任務的 同學可以下課后再與其他小組的同學進行交流?！蓖瓿扇蝿盏耐瑢W 在展示自己的創(chuàng)意想 法和作品時獲得了別 人的肯定，獲得一定 的成就感，沒有完成 任務的同學通過觀看 其他同學展示的作品 也可以了解別人的創(chuàng) 意，便于下課以后與 完成任務的同學交流 并找出自己的問題所 在。課堂總結(jié) （享受成果）教師：“有句話說的好，“實踐是檢驗真理的唯一標 準”，我們通過本節(jié)課對泡泡機的使用，發(fā)現(xiàn)泡泡機 的結(jié)構(gòu)方面可以進行哪些改進呢？ ”

14、學生回答，教師進行點評。（角度，多加泡泡桿）教師：“同學們的想法都非常好，我們將在下節(jié) 課進行泡泡機的創(chuàng)意改進J教師總結(jié)本課內(nèi)容（PPT）o教師：“我們先是通過對電機和舵機內(nèi)容的復習， 實現(xiàn)了泡泡機吹泡泡的基礎功能，然后再通過對超聲 波、紅外線等傳感器的創(chuàng)新應用，實現(xiàn)對泡泡機的創(chuàng) 意控制功能教師：“然而，我更希望同學們通過這節(jié)課能夠教師通過對本節(jié) 課的總結(jié)幫助學生回 顧本節(jié)課的內(nèi)容，并 通過最后的情感升華 激發(fā)學生對科技制作 的興趣，增強學生的 創(chuàng)新意識。讓學生享受自己 的勞動成果，使其心理上能有極大的滿足 感，也增強了對本課 程的興趣。以創(chuàng)新的思維將我們所學到的知識應用到生活中去, 做到學以

15、致用，發(fā)揚出我們小小創(chuàng)客的精神來木課小結(jié)，.通過對電機右航機有客的復燈，呢 電電也被泡池的未川”混。2,通過對超產(chǎn)波、秋外轉(zhuǎn)存今敕器的創(chuàng) 薪應用實她對他也機林控酌創(chuàng)意控制“ 恨。I雕或字田子新第三頁上的電機心儀的設義對泣 泣，火溝溝效屏的密o»表格。展示并享受成果環(huán)節(jié)（PPT）。教師：“最后，我有一個提議，讓我們以一種特 殊的方式來來結(jié)束本課吧，我們每一位同學都應該享 受自己的成果，讓我們的每一臺泡泡機工作起來吧， 一起吹泡泡再來回味我們的童年時光!”學生的泡泡機工作同時也拿著手中的泡泡桿一 起吹泡泡。伴隨著音樂本節(jié)課結(jié)束。說明：由于時間關(guān)系，器材的歸納是在下課以后讓學生整理完成的。

16、八、教學反思本課是江蘇鳳凰科學技術(shù)出版社的的初中信息技術(shù)9年級第3章第三節(jié)機器人創(chuàng)新活動 中的體驗機器人創(chuàng)新設計的內(nèi)容。本課以電機與舵機為突破口，引導學生去理解泡泡機的工 作原理，通過學生的認知規(guī)律將課程內(nèi)容劃分兩大部分，第一大部分是引導學生理解泡泡機 的工作原理的基礎上實現(xiàn)泡泡機吹泡泡的基礎功能，第二大部分是在學生完成泡泡機的基礎 功能的前提下利用傳感器實現(xiàn)泡泡機創(chuàng)意智能控制的效果。通過我在學校多次教授本課，我將其優(yōu)缺點歸納如下：優(yōu)點：1、小組合作學習。通過小組分工進行合作交流學習，讓學生自主能動根據(jù)老師布置的 學習任務通過討論合作完成。2、創(chuàng)新探究學習。學生通過在完成基礎任務的前提下，根據(jù)老師的下發(fā)的多種傳感器 和創(chuàng)新任務提示完成在泡泡機基礎上根據(jù)創(chuàng)意情境的設計選擇傳感器加入到泡泡機上實現(xiàn) 創(chuàng)意控制的效果，充分