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文檔簡介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第1課 認(rèn)識機器人【教材分析】本課是小學(xué)信息技術(shù)(6年級)第一部分“機器人”中的第1課,也是起始課。本課從結(jié)構(gòu)上承領(lǐng)整個機器人單元的教學(xué)內(nèi)容,從內(nèi)容安排上具有綜合性的特點。本課教學(xué)內(nèi)容以促進學(xué)生建立對機器人的初步印象為主,幫助學(xué)生在沒有接觸過機器人的前提下,形成一定的認(rèn)知。教材突出機器人的歷史、來源、分類、發(fā)展4個方向,并借助實物圖等工具為學(xué)生提供感性知識?!緦W(xué)情分析】在學(xué)生對機器人沒有任何概念的情況下,教師要做個有心人,從教材出發(fā),在領(lǐng)會教材精神的基礎(chǔ)上發(fā)揮主觀能動性,從適應(yīng)生源的角度來組織教學(xué)材料。例如找尋一定的視頻資料播放給學(xué)生看,或者從網(wǎng)上收集相應(yīng)的素材讓學(xué)生

2、進行歸納總結(jié),幫助學(xué)生梳理知識。條件有限的學(xué)校,可以結(jié)合配套光盤里提供的素材,由老師集中演示,給予學(xué)生更豐富的感性認(rèn)識。在本課教學(xué)中,可以采取教師演示與學(xué)生自主嘗試相結(jié)合的方法進行教學(xué)。在設(shè)備有限的情況下,可以組織學(xué)生分小組討論,進行相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動,彌補資源的不足。【教學(xué)目標(biāo)與要求】能夠初步了解機器人的概念,可以找出生活中的機器人,并能夠描繪出生活中機器人的作用。在此過程中,通過了解機器人的歷史和分類,掌握機器人的發(fā)展方向,培養(yǎng)學(xué)生對于新科技的學(xué)習(xí)興趣,促發(fā)求知欲。【教學(xué)重點與難點】重點:機器人在生活中的運用實例。難點:機器人的工作原理?!窘虒W(xué)方法與手段】演示教學(xué)法、探究學(xué)習(xí)法。【課時安排】安

3、排1課時?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、系統(tǒng)控制軟件、教學(xué)課件?!窘虒W(xué)過程】學(xué)習(xí)過程教師與學(xué)生活動設(shè)計意圖一、展示與引入師:同學(xué)們,你們看過變形金剛嗎?(播放變形金剛片段)(學(xué)生觀看)師:其中你印象最深刻的是哪位金剛?。科鋵嵾@些能變形的金剛就是以生活中的機器人為原型的,別以為它們離我們很遙遠(yuǎn),其實就在我們身邊哦!今天讓我們一起走進機器人的世界。(板書:第1課 認(rèn)識機器人)復(fù)習(xí)上從學(xué)生已有經(jīng)驗入手,幫助學(xué)生消除陌生感。本節(jié)課內(nèi)容,鼓勵學(xué)生從興趣出發(fā),激發(fā)求知欲。二、新授一:初識機器人(首先了解機器人的概念)師:介紹機器人的特點:1. 大腦: 自動控制的程序。2. 身體:一定的結(jié)構(gòu)形態(tài)。3. 動作:

4、有能力完成一定的動作。生:觀察機器人的圖片,聽教師介紹。師:看教材的相應(yīng)內(nèi)容,歸納機器人的歷史、特征和起源。從對比實物入手,配合一定的注解和圖片,讓學(xué)生有感性的認(rèn)識。三、新授二:機器人的發(fā)展師:機器人的發(fā)展經(jīng)歷了復(fù)雜的過程。(打開圖片)第一代機器人示教再現(xiàn)型機器人。(學(xué)生觀察圖片)第二代機器人感覺機器人有一定的知覺能力。(學(xué)生觀看相應(yīng)圖片)第三代機器人智能機器人最聰明的機器人(學(xué)生看圖,并舉例)師:討論,你的身邊有哪些機器人在工作呢?生:展開思考和討論。深入了解機器人的發(fā)展軌跡,在復(fù)習(xí)已有知識的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生有步驟地深入,直到領(lǐng)會到本課的難點內(nèi)容。 四、新授三:機器人分類師:剛才同學(xué)們介紹了

5、那么多的機器人,可是我有點糊涂了,他們都是一家人嗎?沒有任何的區(qū)別嗎?(學(xué)生分小組討論)(教師播放相應(yīng)的資料,引導(dǎo)學(xué)生探索)師:按照功能的不同,我們可以給機器人來分類,讓我們來匯報一下自己的研究成果。(學(xué)生匯報)通過對比人和機器人的差別,從而引起知識遷移。適應(yīng)部分層次較高的學(xué)生的學(xué)習(xí),分層教學(xué)的具體運用。五、鞏固與思考師:今天我們一起來研究了機器人的很多內(nèi)容,這些看似簡單的機器人,凝聚了很多高科技,在后面的學(xué)習(xí)中,我們將去深入研究。師:請同學(xué)們?yōu)闄C器人做一份知識普及的小報吧!再次歸納機器人的若干特點,引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。第2課 機器人傳動【教材分析】傳動是機器人運動的方式。

6、本節(jié)課需要學(xué)生掌握皮帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動三種傳動方式的概念和特點。此處的機械結(jié)構(gòu)的問題在教材中初次被提及,教師應(yīng)列舉實例,讓學(xué)生體驗到傳動的概念以及相關(guān)的知識背景,能夠辨別出采用的是哪一種動力傳動系統(tǒng),采用該種傳動方式的優(yōu)點和缺點?!緦W(xué)情分析】1. 在傳動的講解中,注重不同類型的傳動的區(qū)別,幫助學(xué)生在實例中區(qū)分不同傳動的優(yōu)勢和應(yīng)用場合,讓學(xué)習(xí)者在已有知識的基礎(chǔ)上進行更多的體驗。例如:在講解到鏈傳動的內(nèi)容時,教師可以結(jié)合學(xué)生都熟悉的自行車運動來進行講授,讓學(xué)習(xí)者可以親身感受傳動的樂趣。2. 本課設(shè)計小實驗:用橡皮筋帶動兩個瓶蓋進行傳動實驗。教師在進行本課實驗的過程中,可以安排以小組為實驗單位

7、,共同完成這個傳動過程。實驗小組以34人為宜,可以進行必要的分工?!窘虒W(xué)目標(biāo)與要求】學(xué)生學(xué)習(xí)皮帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動的方法,掌握傳動在機器人運動中的重要作用。通過皮帶傳動的學(xué)習(xí),加強對機器人機械結(jié)構(gòu)基本原理的理解,提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生探索意識。在不同的背景條件下,讓學(xué)生可以通過實際應(yīng)用情況判斷傳動的類型。【教學(xué)重點與難點】重點:傳動的基本原理、傳動的概念認(rèn)知及常見傳動方式。難點:傳動在實際中的運用及原理以及不同類別的傳動的區(qū)別?!窘虒W(xué)方法與手段】演示教學(xué)法、探究學(xué)習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法?!菊n時安排】安排1課時?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、小木塊、瓶蓋若干、皮筋若干?!窘虒W(xué)過程】教學(xué)環(huán)

8、節(jié)教師與學(xué)生活動設(shè)計意圖一一、展示與引入、提出問題。播放縫紉機工作原理動畫。師:同學(xué)們你們知道這是什么機器嗎?生:回答問題。師:你們知道這個機器是用來干什么的嗎?生猜想縫紉機的作用。師:其實我們身上的衣服、褲子就是通過縫紉機一針一線縫成的,縫紉機的運動方式就叫作“傳動”。你能看出動畫中的縫紉機是如何實現(xiàn)傳動的嗎?生觀察回答。師:不僅僅是縫紉機上用到傳動,在機器人的運動中,采用的也是傳動的方式。今天,讓我們一起來學(xué)習(xí)“機器人傳動”。(板書課題)面對機械結(jié)構(gòu)的知識,學(xué)習(xí)者難免產(chǎn)生陌生的心理,觀看動畫過程旨在幫助學(xué)習(xí)者從感性經(jīng)驗的角度理解什么是傳動。 二、小組協(xié)作、合作探究“認(rèn)識皮帶傳動”。師:在縫

9、紉機中,腳踏為哪個輪子提供動力,帶動哪個輪子呢?師:皮帶傳動是通過主動輪和從動輪相互配合,并通過皮帶進行動力的傳遞,讓我們一起來認(rèn)識一下它的基本原理:生:通過觀察課件,領(lǐng)會主動輪和生通過觀察動畫,領(lǐng)會主動輪和從動輪的傳動方式。師:在生活中還有很多皮帶傳動的例子,它們悄悄地在為我們服務(wù)。師展示例子,生補充。認(rèn)識皮帶傳動的概念。 三、皮帶小實驗設(shè)置一組小實驗,感受皮帶傳動的過程。(動手試一試,利用兩個瓶蓋和一根牛皮筋,自制一組皮帶傳動的實驗,并和小組同伴分別找到不同過程中的主動輪和從動輪,做好實驗記錄)思考下列問題:1. 為什么有一個蓋子在動?2. 如果希望兩個蓋子朝著不同方向動,可以實現(xiàn)嗎?3.

10、 在傳動的過程中,如果出現(xiàn)了其中一個蓋子變小的情況,會發(fā)生什么變化?生完成實驗并記錄實驗結(jié)果。生分享實驗成果。生通過動手實踐對皮帶傳動進行初步了解。 四、認(rèn)識鏈傳動師:了解了皮帶傳動的過程,我們再來認(rèn)識在皮帶傳動基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的鏈傳動,展示一輛兒童小自行車,演示鏈條傳動的過程。(引導(dǎo)學(xué)生觀察,在鏈傳動的過程中,哪個是主動輪,哪個是從動輪)設(shè)計:潘存云(集體討論) 師:在你身邊,還有哪些機械是利用鏈傳動的方式運行的?它們在工作中主要應(yīng)用在哪些地方?生小組討論。師生共同分享。通過在皮帶傳動基礎(chǔ)之上的鏈傳動,讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生知識遷移。 五、認(rèn)識齒輪傳動提出問題,引發(fā)學(xué)生思考:如果是在像鐘表這種內(nèi)部比較

11、小的范圍內(nèi),使用鏈傳動不能達到傳動的目的,我們應(yīng)該如何傳動呢?生思考。(需要更加節(jié)省空間的方法,需要更加精密的傳動過程)師:我們可以通過齒輪傳動來達到這樣的目的,讓傳動過程變得更加可靠。介紹齒輪傳動的概念。了解齒輪傳動的方式,重點理解相對于皮帶傳動和鏈傳動的區(qū)別??偭⑿〗Y(jié)師:傳動是機器人的運動方式,在機器人的身體里面,有很多傳動裝置,它們共同運動,讓機器人自由地穿梭在運動場上。我們在后面的學(xué)習(xí)中,將會繼續(xù)領(lǐng)略它們的風(fēng)采!學(xué)生總結(jié)。后續(xù)學(xué)習(xí)提供動力,觸發(fā)知識遷移?!窘虒W(xué)反思】本課我設(shè)計了四個學(xué)習(xí)任務(wù)。通過展示引入探究歸納應(yīng)用評價幾個環(huán)節(jié),根據(jù)學(xué)生喜歡操作的特點,以實驗代替講授、促學(xué)習(xí),讓學(xué)生在

12、實踐中學(xué)習(xí)、理解知識。本節(jié)課聯(lián)系生活實際,采用皮帶實驗活動,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生樂于學(xué)習(xí)。課堂上我運用了演示、實驗、討論等教學(xué)方法,激勵學(xué)生全面參與、主動學(xué)習(xí),培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐操作能力,讓學(xué)生通過實驗去動手操作、掌握技能,讓學(xué)生學(xué)會自己動手解決問題,發(fā)揮想象力,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力、創(chuàng)新能力。 第3課 機器人平臺【教材分析】本課是機器人模塊中從理論概述到實踐操作的過渡性環(huán)節(jié),學(xué)生在本課中將嘗試自主完成平臺的操作,進而學(xué)習(xí)機器人運動的實踐過程。因此,本課具有承上啟下的作用。在本課的教學(xué)中,教師要能把握這一突出的特點,以幫助學(xué)生適應(yīng)平臺軟件的使用為核心來完成教學(xué)任務(wù)?!緦W(xué)情分析】當(dāng)教學(xué)進行

13、到實踐環(huán)節(jié),教師往往面臨這樣的困惑:如何最大程度地演示機器人的運動過程,給以學(xué)生更多的實踐經(jīng)驗。在此,我們可以這樣理解這個過程:在機器人資源較為充裕的情況下,教師可以以分組演示的形式幫助學(xué)生學(xué)習(xí),即采用教師給小組組長演示,小組組長給各組員演示,這樣層次遞進的關(guān)系來進行;當(dāng)機器人資源比較匱乏的時候,可以采用教師大屏幕演示,學(xué)生分小組觀摩的情況進行教學(xué)。這兩種方式給以學(xué)生更多的自由,以供教師選擇?!窘虒W(xué)目標(biāo)與要求】能夠認(rèn)識機器人平臺軟件的界面,能夠掌握平臺的一般使用方法,了解圖標(biāo)的意義。通過觀察流程圖明白編程的過程,通過簡單編程了解平臺的使用流程,掌握一般運動的過程。同時培養(yǎng)學(xué)生對機器人的學(xué)習(xí)興趣

14、,鼓勵學(xué)生嘗試使用軟件編程,促進學(xué)習(xí)遷移能力的提高?!窘虒W(xué)重點與難點】重點:學(xué)生機器人平臺的使用方法。難點:用圖標(biāo)來標(biāo)的運動過程?!窘虒W(xué)方法與手段】實驗法、主題引領(lǐng)法。【課時安排】安排1課時?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】多媒體控制軟件、機器人平臺?!窘虒W(xué)過程】學(xué)習(xí)過程教師與學(xué)生活動設(shè)計意圖一、展示與引入(復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容)(鼓勵學(xué)生提出自己的疑問)(全班同學(xué)幫助討論解決問題)師:通過前面的學(xué)習(xí),很多同學(xué)已經(jīng)掌握了機器人的一些基本特性。今天,我們就來親密接觸下機器人,讓它按照我們的要求運動吧!師:請你回答以下一些問題:1. 什么是“機器人”?2. 機器人和計算機之間有什么關(guān)系呢?3. 機器人技術(shù)有哪些應(yīng)用?4.

15、生活中有機器人嗎?請舉例說明。5. 各小組討論,板書在黑板上。(板書:第3課 機器人平臺)從鞏固學(xué)習(xí)的角度出發(fā),幫助學(xué)生回顧已有知識,從而引出既定的學(xué)習(xí)。二、新授一:認(rèn)識平臺(觀看電影終結(jié)者中編程部分)師:要能夠讓機器人明白你的要求,就要給它編寫程序,也就要利用我們的機器人平臺。過程:1. 打開“學(xué)生機器人平臺”軟件,請做以下幾步操作:(1)觀察界面。(2)認(rèn)識圖標(biāo)。(3)思考:和以前學(xué)過的哪個軟件類似呢?2. 新建程序。(1)新建圖標(biāo)。(2)新建以后原來圖標(biāo)的變化。3. 系統(tǒng)設(shè)置。(教師演示)參考教材中的過程,演示機器人鳴叫2聲的全部程序和實驗過程。(學(xué)生觀看)在建構(gòu)知識的基礎(chǔ)上,進行較為復(fù)

16、雜的程序的編寫,這里讓學(xué)生初步接觸機器人的平臺使用。三、練習(xí)一:接觸平臺請學(xué)生根據(jù)觀察的結(jié)果,實踐軟件操作分小組,上機操作,新建一個文件。觀察:(1)新建圖標(biāo)。(2)任務(wù)進行中的變化。(3)學(xué)生演示。(學(xué)生觀察實物)(教師引導(dǎo))這是一個實踐環(huán)節(jié),目的是幫助學(xué)生們能夠初步熟悉平臺的界面。 第4課 機器人行走【教材分析】本課是機器人具體實踐操作階段的實驗課,主要安排的是機器人行走的程序編寫和運行,具體包括前進、轉(zhuǎn)彎、后退、停止等運動,目的是讓學(xué)生初步感受到機器人是可以用程序來控制的,體現(xiàn)學(xué)生機器人的智能性,與一般的電子玩具有所區(qū)別。本課的重點在于學(xué)生機器人具體活動的操作,通過設(shè)置“直流電機”控件的

17、不同參數(shù),理解機器人行走的過程?!緦W(xué)情分析】本課是學(xué)生嘗試用程序控制學(xué)生機器人進行較為復(fù)雜的運動,因此,本課是后面章節(jié)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),具有非常重要的作用。在本課中,建議教師首先讓學(xué)生回憶機器人知識,再進一步引入到怎樣讓學(xué)生機器人運動,指揮學(xué)生機器人完成指定的動作。也可以讓學(xué)生欣賞機器人比賽的視頻,再引入到本課的具體授課內(nèi)容中。通過觀察讓學(xué)生了解,直流電機的參數(shù)設(shè)置是影響學(xué)生機器人運動的重要數(shù)值。它的參數(shù)選擇直接決定了機器人是如何運動的。在本課的演示環(huán)節(jié)中,教師要細(xì)致地將全部過程呈現(xiàn)給學(xué)生,特別是將程序下載到學(xué)生機器人上,并調(diào)試程序的過程。如果有可能的話,可以進行小組合作,幫助學(xué)生以團隊的形式進行自

18、我探索學(xué)習(xí)?!窘虒W(xué)目標(biāo)與要求】了解學(xué)生機器人中直流電機的工作原理,能夠掌握機器人前進、后退、停止的程序。掌握機器人編寫程序、運行機器人、調(diào)試程序的一般步驟,并且能夠下載程序并運行機器人。在此過程中,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,在團隊的氛圍中愉快地學(xué)習(xí)?!窘虒W(xué)重點與難點】重點:學(xué)生機器人行走的程序。難點:“延時”控件與直流電機的配合?!窘虒W(xué)方法與手段】實驗法、任務(wù)驅(qū)動法?!菊n時安排】安排2課時。【教學(xué)準(zhǔn)備】學(xué)習(xí)過程教師與學(xué)生活動設(shè)計意圖一、啟發(fā)與導(dǎo)入(觀看機器人活動視頻)師:在剛才的視頻中,機器人做了哪些動作???生:前進、停止。師:今天,就讓我們來學(xué)習(xí)新的一課“機器人行走”。(板書:第4課 機器人行走)

19、從鞏固學(xué)習(xí)的角度出發(fā),幫助學(xué)生回顧已有知識,從而引出既定的學(xué)習(xí)。二、新授:前進、停止(觀看視頻中前進部分)師:機器人要往前進,是哪些組件幫助它完成這個動作的呢?生:兩個輪子。師:這兩個輪子就是由兩個直流電機控制的。(出示直流電機,讓學(xué)生觀察)過程:1. 機器人前進。請做以下幾步操作:(1)新建一個流程圖。(2)設(shè)置:“直流電機1”“直流電機2”均為“0正轉(zhuǎn)”,速度為10。(3)思考:參數(shù)意味著什么意思?(4)加入“延時”控件。2. 停止。(1)思考:為什么機器人一直不停地往前沖?(2)設(shè)置停止的程序:“直流電機1”“直流電機2”均為“1停止”。在建構(gòu)知識的基礎(chǔ)上進行較為復(fù)雜的程序的編寫,這里讓

20、學(xué)生初步接觸機器人的平臺使用。三、練習(xí):機器人在行動根據(jù)演示情況,各小組實踐機器人前進和停止的實驗:思考:1. “延時”控件如何使用的?2. 任務(wù)進行中的變化如何?3. 為什么有時候機器人不是沿著直線前進的?(學(xué)生實驗)(教師引導(dǎo))這是一個實踐環(huán)節(jié),目的是幫助學(xué)生們能夠初步熟悉平臺的界面。 第5課 機器人傳感器【教材分析】本課承接前面部分的學(xué)習(xí),在鞏固舊知的基礎(chǔ)上深入到具體操作中。在本課的學(xué)習(xí)中,通過傳感器測光值這一具體操作,讓學(xué)生領(lǐng)會傳感器的工作方式和具體作用。學(xué)生在本課的學(xué)習(xí)中,應(yīng)能夠在實踐層面理解知識,并建立相應(yīng)的知識框架,為今后的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。本課是整個機器人單元的核心課,本課的

21、設(shè)計也具有綜合性,考慮到學(xué)生的年齡特點和心理特征,應(yīng)采用“玩中學(xué)、學(xué)中玩”的形式?!緦W(xué)情分析】教師在本課的教學(xué)中,應(yīng)注重理論與實踐相結(jié)合,最大程度地讓學(xué)生動手實踐,可用分小組教學(xué)的組織形式,要保證每位學(xué)生都能夠有機會動手,避免部分能力較強的學(xué)生總是占有了學(xué)習(xí)資料。分層教學(xué)的運用在本課也顯得尤為重要,需要老師細(xì)心、耐心引導(dǎo)?!窘虒W(xué)目標(biāo)與要求】能夠了解傳感器的基本概念,掌握用光線傳感器測光值的過程,理解傳感器在機器人中的重要意義,由此培養(yǎng)學(xué)生處理、加工、應(yīng)用信息的能力。【教學(xué)重點與難點】重點:了解傳感器的工作原理。難點:傳感器是如何在機器人上發(fā)揮作用的?!窘虒W(xué)方法與手段】實驗法、主題活動?!菊n時安

22、排】安排2課時?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】多媒體控制軟件、學(xué)生機器人?!窘虒W(xué)過程】第一課時學(xué)習(xí)過程教師與學(xué)生活動設(shè)計意圖一、展示與引入(機器人小組匯報上節(jié)課成果)(小組提出自己的疑問)(師生共同討論解決)師:在很多酒店的大門口,都有可以自動開關(guān)的門,當(dāng)同學(xué)們走近它的時候,它就會開啟,讓你進去了??墒钱?dāng)你走進門以后,它就自動關(guān)閉了,你知道這是什么原理嗎?生猜測、探索。師:這就是神奇的傳感器在起作用呢。今天,就讓我們學(xué)習(xí)這種奇妙的工具。(板書:傳感器)利用舊知、引入新知,幫助學(xué)生形成必要的知識鋪墊,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。二、新授一(認(rèn)識傳感器)(觀看電影終結(jié)者中編程部分)師:傳感器是機器人的重要組成部分,它是機器

23、人的器官,和人類的器官的功能相似,機器人通過傳感器,感受外界的信息,并作出相應(yīng)的反應(yīng)。展示常見的傳感器圖片。分類:1. 光感灰度、紅外2. 觸碰障礙物3. 溫度感溫4. 聲音麥克(演示實物)構(gòu)建傳感器的背景知識,并利用人類器官的類比關(guān)系,引起知識遷移。三、新授二(傳感器的工作方式)師:人的感覺器官分很多類別,有的管理我們的觸覺,有的管理我們的嗅覺,有的管理我們的聽覺,有的管理我們的視覺。機器人的傳感器也有很多種工作方式,我們來看看其中最重要的幾種:1. 灰度傳感器2. 紅外線傳感器3. 觸碰傳感器(學(xué)生觀察實物)(教師引導(dǎo)學(xué)生觀察外形的不同)生以機器人小組為單位,分部參觀實物,并探索其中的工作

24、原理。通過和人的對比,讓學(xué)生理解傳感器的定義概念。第二課時學(xué)習(xí)過程教師與學(xué)生活動設(shè)計意圖四、新授三(測光值)我們以測光值為例,來實踐下傳感器的具體工作過程吧!1. “系統(tǒng)設(shè)置”“傳感受器設(shè)置”命令,設(shè)置通道0為“灰度傳感器”。2. 添加一個“條件循環(huán)”控件。(1)添加一個“灰度傳感器”控件:設(shè)置屬性為“灰度傳感器(1通道)”。(2)添加“液晶顯示”控件,選擇“屬性”,“第一行設(shè)置”的“顯示變量”設(shè)置為“灰度傳感器(0通道)”(3)保存程序。3. 下載程序。(1)“編譯”。(2)下載線將計算機與學(xué)生機器人主板接口連接。(3)將程序下載到學(xué)生機器人的主板芯片。4. 啟動機器人。運行學(xué)生機器人。(教

25、師演示一遍)(分各個學(xué)習(xí)小組,由小組組長演示第二遍)(自我練習(xí)實踐)讓學(xué)生在具體的實驗中感受機器人中的傳感器的重要作用。以實例來印證工作過程,幫助學(xué)生理解機器人的工作流程。五、鞏固與思考師生討論:1. 通過傳感器測光值的活動,你有什么收獲?你還希望讓機器人做哪些動作?2. 你能畫出機器人要能夠運動的一般流程圖,并給它一定的說明嗎?3. 如果請你設(shè)計,你會給機器人哪些傳感器呢?它們各有哪些作用呢?通過機器人小組的合作,讓學(xué)生進行知識鞏固,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 第6課 機器人循光【教材分析】在“學(xué)生機器人”中,紅外傳感器是重要的傳感器之一,學(xué)習(xí)對它的參數(shù)進行設(shè)置也為“機器人沿線”等活動打下了基礎(chǔ)。

26、因此,本課屬于承上啟下的基礎(chǔ)課程。在知識結(jié)構(gòu)上介于簡單程序和較為復(fù)雜的程序(如條件循環(huán)語句等)之間,需要教師細(xì)化教學(xué)內(nèi)容,并幫助部分學(xué)生理解這個程序的流程?!緦W(xué)情分析】學(xué)生在前幾課的學(xué)習(xí)中,已經(jīng)學(xué)會如何讓機器人執(zhí)行基本的命令了。在這節(jié)課的學(xué)習(xí)中,可以通過實際遇到的各種情況理解分支結(jié)構(gòu)的意義,讓學(xué)生有更多的感性體驗?!窘虒W(xué)目標(biāo)與要求】了解紅外傳感器的工作原理,通過體驗單分支結(jié)構(gòu)語句的含義,能夠在“機器人平臺”中編寫機器人循光運動的程序。依據(jù)過程圖進行程序設(shè)計,通過設(shè)計任務(wù)讓學(xué)生在探索中得到思維的培養(yǎng),發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,在小組合作中讓學(xué)生自主探究、動手實踐,并以學(xué)生已有知識為前提進行點撥與啟

27、發(fā)。培養(yǎng)規(guī)范的機器人運動編程步驟,激發(fā)學(xué)生的多選擇性創(chuàng)新思維能力。【教學(xué)重點與難點】重點:單分支語句的理解與程序設(shè)置。難點:多種情況下機器人的不同應(yīng)對程序。【教學(xué)方法與手段】任務(wù)驅(qū)動、自主探究、分組協(xié)作、啟發(fā)式教學(xué)。【課時安排】安排1課時?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】主題器材、學(xué)習(xí)單、教學(xué)課件。【教學(xué)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、生活導(dǎo)入,提出問題 播放視頻:機器人清潔工猜一猜,為什么機器人能自動識別地面,并將地面清掃干凈呢?2. 學(xué)生暢所欲言。3. 今天,老師就給大家介紹引導(dǎo)機器人前行的一種策略循光。板書:機器人循光1.制定游戲的規(guī)則。2.思考:如何才能自動?討論機器人的判斷過程。從生活中的實例

28、入手,建立學(xué)生與機器人間的親近感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,滲透機器人智能化的意識。二、過程一:原理認(rèn)知1. 機器人演示:機器人遇到強光時發(fā)出鳴叫。2探索:機器人在什么情況下會叫?它怎么知道前方有情況呢?3. 認(rèn)識紅外傳感器的工作原理。(紅外傳感器就像蝙蝠一樣,從它的紅外發(fā)光管中發(fā)出紅外線,并用接收管來檢測是否有反射光,判斷是否有障礙物)圖14.繪制程序流程圖。(同步填寫學(xué)習(xí)單)1學(xué)生組內(nèi)討論。2交流討論結(jié)果。紅外傳感器判斷條件:是否有障礙。執(zhí)行動作:有障礙時,鳴叫。3.學(xué)習(xí)紅外傳感器的工作原理。4. 理解流程圖。1. 給學(xué)生足夠的空間,發(fā)揮小組作用,通過討論激起頭腦風(fēng)暴。2. 引導(dǎo)學(xué)生對實例進行分

29、析,梳理知識要點,形成編程思路,讓學(xué)生了解與掌握流程圖的設(shè)計過程。三、過程二:語言理解1. 認(rèn)識單分支結(jié)構(gòu)。單分支是代表一種情況下,機器人如何活動2. 教師示范如何按照流程圖來編寫機器人遇障礙后的程序。3. 發(fā)言學(xué)生嘗試實踐操作。4. 教師指導(dǎo)并組織交流。如果選擇“是”,機器人會如何運動?如果選擇“否”,會有什么情況呢?圖21. 單分支語句的概念。2. 學(xué)習(xí)程序的編寫。3. 學(xué)生分小組實踐操作?;顒臃绞剑涸谡n桌上用手實驗。從實例出發(fā),幫助學(xué)生從實際問題的生活經(jīng)驗入手,理解單分支結(jié)構(gòu),并能夠舉一反三。四、任務(wù)一:機器人循光任務(wù)1:機器人IO6遇到強光時紅燈亮,沒光時燈滅。1小組討論分析流程,填寫

30、學(xué)習(xí)單。2教師巡視輔導(dǎo)學(xué)生。3. 組織學(xué)生交流學(xué)習(xí)成果。在“執(zhí)行模塊”中,能夠?qū)崿F(xiàn)判斷功能。右擊圖標(biāo),在“屬性”選項中選擇。IO6就是指機器人前方的紅外傳感器。以小組為單位進行實踐。分為三種情況進行活動實踐。讓學(xué)生在具體的實踐操作中來檢驗程序,發(fā)現(xiàn)問題及時修改,不斷調(diào)整,直至成功。讓學(xué)生在反復(fù)嘗試的過程式中積累經(jīng)驗,體驗成功的樂趣。情況一:完成任務(wù)的小組演示。沒完成任務(wù)的小組修改方案。情況二:對于編程有錯誤的小組,其他小組幫助共同分析尋找解決方法。已完成任務(wù)的小組幫助解決問題。情況三:不同的編程方法。學(xué)有余力的小組深入探索。五、任務(wù)二:機器人追光任務(wù)2:機器人遇光停(IO6)1. 帶領(lǐng)學(xué)生分析

31、流程程。2. 小組討論后匯報思路。3. 各小組實踐嘗試。4. 教師指導(dǎo)并收集有效資源。5. 組織學(xué)生討論成果。 1. 繪制流程圖。2. 小組實踐。正確設(shè)置判斷條件及執(zhí)行動作。3. 分享與反思糾錯。通過拓展任務(wù)給學(xué)生消化知識的空間,在拓展任務(wù)中自主探究,內(nèi)化知識要點。六、分層:四面八方多維度的機器人循光技巧。帶領(lǐng)學(xué)生討論如何實現(xiàn)?有幾種實現(xiàn)的方法?部分提前完成的的小組進行拓展任務(wù)。(添加IO7、 IO8兩側(cè)的紅外傳感器進行循光)開放式的結(jié)果給予學(xué)生更多的思維火花。七、總結(jié)與信息文化1. 反思:本節(jié)課解決了什么問題?你是如何解決的?2. 文化:從機器人的發(fā)展史中感受信息文化的氣息,激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)的

32、熱情。1. 反思本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程。2. 以小組為單位總結(jié)活動行為。3. 激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,提升信息文化素養(yǎng)?;仡櫡此俭w驗學(xué)習(xí)全過程,形成解決問題方法,為后續(xù)學(xué)習(xí)作鋪墊。 第7課 機器人沿線行走【教材分析】本課是機器人單元中難度較大的一課,綜合性很強。本課涉及傳感器的使用、電機的使用、變量的使用、條件循環(huán)程序設(shè)計和分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計,是一節(jié)機器人知識綜合運用課。由于本課容量較大,要講透所有的知識點需要兩課時。傳感器和電機的使用、條件循環(huán)和分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計作為第一課時,程序的完善和調(diào)試作為第二課時。具體而言,第一課時講機器人沿線行走的前三種情況(直走、左偏、右偏)及變量的使用,第二課時講機器人行走的后兩

33、種情況(完全左偏、完全右偏)。從整體上看,本課主要讓學(xué)生理解機器人沿線行走的原理是通過灰度傳感器來不斷地判斷自己行走時的狀態(tài),并通過修改電機參數(shù)來進行實時調(diào)整?!緦W(xué)情分析】本課的教學(xué)對象是小學(xué)六年級學(xué)生,我仔細(xì)分析學(xué)情后發(fā)現(xiàn),本課的教學(xué)難度較大,所以在教學(xué)過程中應(yīng)注重對學(xué)生進行科學(xué)的學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)和訓(xùn)練。結(jié)合本節(jié)課我設(shè)計了三個任務(wù),明確要求,在較難的環(huán)節(jié)有自學(xué)提示卡幫助,注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在完成任務(wù)過程中,提倡鄰近的同學(xué)互相幫助,培養(yǎng)孩子們的合作精神。 【教學(xué)目標(biāo)與要求】了解沿線追蹤比賽規(guī)則、灰度傳感器的工作原理,學(xué)會檢測“學(xué)生機器人”向左偏、向右偏、完全左偏、完全右偏的情

34、況,學(xué)會編寫機器人沿軌跡線行走程序。以自主探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的方式,掌握編寫機器人沿軌跡線行走的程序,逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,讓學(xué)生在解決問題的過程中,體會成功的快樂?!窘虒W(xué)重點與難點】重點:學(xué)會在系統(tǒng)設(shè)置中添加和設(shè)置灰度傳感器,學(xué)會檢測“學(xué)生機器人”向左偏、向右偏、完全左偏、完全右偏,學(xué)會編寫機器人沿軌跡線行走程序。難點:學(xué)會檢測“學(xué)生機器人”向左偏、向右偏、完全左偏、完全右偏,理解max變量的含義,學(xué)會編寫機器人沿軌跡線行走程序?!窘虒W(xué)方法與手段】實驗法、任務(wù)驅(qū)動法。【課時安排】安排2課時。【教學(xué)準(zhǔn)備】學(xué)習(xí)者能夠基本熟悉機器人的原理?!窘虒W(xué)過程】第一課時學(xué)習(xí)過程教師與學(xué)生活動設(shè)計意圖

35、一、視頻導(dǎo)入播放“機器人沿線走比賽”視頻。師:機器人沿線走比賽就是沿著地圖上的軌道競速行走,讓我們也來進行一場機器人沿線走比賽吧!引出本課課題機器人沿線行走積累感性經(jīng)驗,讓學(xué)生直觀感受機器人沿線走的過程。二、新授:機器人沿線走的原理師:行走是機器人的基礎(chǔ)動作之一,那它是如何識別地圖上的軌跡線的呢?生:交流討論。師:軌跡線和場地顏色的灰度值有較大的差異。機器人就是通過灰度傳感器來判斷行走時的位置,然后及時調(diào)整行走方式,保證始終沿著軌道行走。師:我們在之前就已經(jīng)學(xué)習(xí)過灰度值的概念,讓我們一起來回顧一下。請同學(xué)們分組上來測試一下場地和軌跡線的灰度值分別是多少。生:分組測試灰度值并記錄。師:通過剛才的

36、機器人測灰度值,請結(jié)合“機器人沿線走比賽”視頻,想想看在機器人沿線行走的運動過程中,機器人與黑線之間一共有哪幾種情況?生:交流討論。五種情況:機器人完全在線上,機器人向左偏,機器人向右偏,機器人完全左偏,機器人完全右偏。師:我們需要依據(jù)機器人在運動過程中與黑線的位置關(guān)系,來編寫相應(yīng)程序?;仡櫯f知識,消除學(xué)生對新知識的陌生感,為接下來的教學(xué)作鋪墊。三、編寫程序師:下面我們就開始編寫機器人沿線行走的程序。1. 新建一個程序。2. 自定義兩個變量black、max。black表示場地和軌跡線感光值的中間值,max表示機器人在運行中的狀態(tài)。師:black的值就是我們剛剛測試的場地和軌跡線的灰度值的中間

37、數(shù),同學(xué)們算算是多少。生:計算black的值。師:關(guān)于變量max,我們可以事先規(guī)定好,max=0表示機器人向左側(cè)偏,max=1表示機器人向右側(cè)偏,max=2表示機器人在軌跡線上。我們可設(shè)定max的初始值為“2”。生:定義變量black、max,完成程序初始化操作。師:下面我們需要設(shè)置灰度傳感器。1. 單擊“系統(tǒng)設(shè)置”菜單中的“傳感器設(shè)置”命令,設(shè)置“通道1”和“通道2”都是“灰度傳感器”。2. 在工作區(qū)添加兩個“灰度傳感器”控件,分別設(shè)置屬性為“灰度傳感器(1通道)”和“灰度傳感器(2通道)”。生:完成灰度傳感器的設(shè)置操作。萬事開頭難,詳盡細(xì)致的演示過程幫助學(xué)生克服難點知識,引導(dǎo)學(xué)生一步步進行

38、操作,以便開始程序部分的學(xué)習(xí)。四、情況一:機器人在黑線上師:下面我們先來編寫機器人完全在線上時對應(yīng)的程序。1. 添加一個“單分支”控件,設(shè)置其屬性為“條件一:灰度傳感器(1通道)的值black”與“條件二:灰度傳感器(2通道)的值black”。2. 在該“單分支”控件中添加一個“直流電機”控件,設(shè)置“直流電機1:正傳 速度15”“直流電機2:正傳 速度15”。生:完成機器人在線上時的程序編寫。從最簡單的情況入手,開始編寫程序,樹立學(xué)生對本課編程部分的信心。五、情況二:機器人左偏師:地圖上的軌跡不總是直線,在遇到轉(zhuǎn)彎或曲線時,機器人就會由于慣性而偏離黑線,這時我們就要對機器人的運動方向進行校正。

39、我們先來思考一下,當(dāng)機器人向左偏的時候,傳感器會讀到怎樣的灰度值呢?生:交流討論。師:當(dāng)機器人向左偏時,左邊的傳感器就在地圖的白色區(qū)域,而右邊的傳感器還是在黑色的軌跡線上。我們可以根據(jù)這個來編寫機器人左偏時對應(yīng)的程序。1. 添加一個“單分支”控件,設(shè)置其屬性為“條件一:灰度傳感器(1通道)的值black”與“條件二:灰度傳感器(2通道)的值black”。2. 在該“單分支”控件中添加一個“直流電機”控件,設(shè)置“直流電機1:正傳 速度15”“直流電機2:停止”。生:完成機器人左偏時的程序編寫。過渡到較為復(fù)雜的情況,引導(dǎo)學(xué)生在實際環(huán)境中更好地理解該段程序的意義。六、情況三:機器人右偏師:機器人右偏

40、的情況與左偏正好相反,我們該如何編寫該段程序呢?1. 添加一個“單分支”控件,設(shè)置其屬性為“條件一:灰度傳感器(1通道)的值black”與“條件二:灰度傳感器(2通道)的值black”。2. 在該“單分支”控件中添加一個“直流電機”控件,設(shè)置“直流電機1:停止”“直流電機2:正傳 速度15”。生:完成機器人右偏時的程序編寫。該部分編程給了學(xué)生更多自主操作的機會,既檢測學(xué)生之前的學(xué)習(xí)效果,又鍛煉學(xué)生舉一反三的能力。第二課時學(xué)習(xí)過程教師與學(xué)生活動設(shè)計意圖七、情況四:機器人完全左偏師:在我們之前所考慮的左偏和右偏的情況下,機器人都是還有一半邊在軌跡線上的。但當(dāng)機器人完全脫離軌跡線時,情況就不同了,傳

41、感器又會讀到怎樣的灰度值呢?生:交流討論。師:當(dāng)機器人完全左偏時,左右邊的傳感器就都在地圖的白色區(qū)域上了,這時max的值為0。我們可以根據(jù)這個來編寫機器人完全左偏時對應(yīng)的程序。1. 添加一個“單分支”控件,設(shè)置其屬性為“條件一:灰度傳感器(1通道)的值black”,“條件二:灰度傳感器(2通道)的值black”以及“條件三:max=0”。2. 在該“單分支”控件中添加一個“直流電機”控件,設(shè)置“直流電機1:正傳 速度15”“直流電機2:反轉(zhuǎn) 速度2”。生:完成機器人完全左偏時的程序編寫。引發(fā)遷移,在已有知識的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生對機器人沿線走的另兩種情況有更加深刻的理解,并得出解決問題的策略。八、情

42、況五:機器人完全右偏師:機器人完全右偏時,左右兩邊的傳感器也都在地圖的白色區(qū)域上了,我們只能根據(jù)max的值來區(qū)分完全右偏和完全左偏。完全左偏時max的值為0,而完全右偏時max的值為1。請同學(xué)據(jù)此來編寫機器人完全右偏時對應(yīng)的程序。1. 添加一個“單分支”控件,設(shè)置其屬性為“條件一:灰度傳感器(1通道)的值black”,“條件二:灰度傳感器(2通道)的值black”以及“條件三:max=1”。2. 在該“單分支”控件中添加一個“直流電機”控件,設(shè)置“直流電機1:反轉(zhuǎn) 速度2”“直流電機2:正傳 速度15”。生:完成機器人完全右偏時的程序編寫。舉一反三,完成機器人沿線走的完整程序的編寫。九、比賽體

43、驗師:請同學(xué)們將編寫好的完整程序保存并編譯,然后來進行機器人沿線走比賽吧!生:保存并編譯程序,參與機器人沿線走比賽。通過參與比賽,享受學(xué)習(xí)的成果,分享成功的喜悅。 第8課 認(rèn)識開源機器人【教材分析】本課是開源機器人模塊的第1課,既是開源機器人的起始課,又是機器人模塊的進階課。本課主要內(nèi)容是了解開源機器人的概念,掌握開源機器人的工作方式,能夠使用xDing編寫簡單程序,并下載至機器人運行?!緦W(xué)情分析】六年級的學(xué)生對機器人有自己的認(rèn)知,教師備課時應(yīng)認(rèn)識到這一點。教師可收集整理生活中的機器人例子,既與學(xué)生已有的知識經(jīng)驗產(chǎn)生連接,又能幫助學(xué)生打破思維定勢,從而更準(zhǔn)確地理解機器人的本質(zhì)特點。最好能有實物

44、“開源機器人”展示給學(xué)生,讓學(xué)生對開源機器人有直觀的認(rèn)識。在教學(xué)環(huán)節(jié)上,考慮到學(xué)生的年齡特點,已具備一定的動手能力,建議通過“看拆想裝”等環(huán)節(jié)的設(shè)置,引導(dǎo)學(xué)生了解開源機器人的一般結(jié)構(gòu),同時在操作之前教師應(yīng)給出注意事項,養(yǎng)成良好規(guī)范的操作習(xí)慣。在學(xué)生初步了解硬件結(jié)構(gòu)后,著重介紹部分常用傳感器,并請學(xué)生想一想這些傳感器可以幫助我們做些什么?通過與機器人軟件的鏈接,實際搭建某一功能的小程序,讓學(xué)生體驗開源機器人運行的完整流程?!窘虒W(xué)目標(biāo)與要求】能夠初步了解開源機器人的概念,了解開源機器人的硬件結(jié)構(gòu)及工作方式,能夠使用xDing編寫簡單程序,并下載至機器人運行?;顒舆^程中,能夠根據(jù)需求,選擇合適的傳感

45、器,編寫程序,完成簡單任務(wù)。面對開放性任務(wù),自己能夠獨立思考,并且樂于動手,具有積極探求的工匠精神。【教學(xué)重點與難點】重點:能夠使用xDing編寫簡單程序,并下載至機器人運行。難點:開源機器人的工作方式?!窘虒W(xué)方法與手段】任務(wù)驅(qū)動法、探究學(xué)習(xí)法。【課時安排】安排1課時。【教學(xué)準(zhǔn)備】極域網(wǎng)絡(luò)教室、教學(xué)課件、OSTD開源機器人?!窘虒W(xué)過程】學(xué)習(xí)過程教師與學(xué)生活動設(shè)計意圖1、 激趣導(dǎo)入師:同學(xué)們你們見過機器人嗎?生回答,描述腦海中的機器人的模樣。師:其實,除了大家說的這些具有“人形”模樣的機器人外,在我們生活中就有很多為我們服務(wù)的機器人:掃地機器人、無人機、摘草莓機器人、機械手等都是機器人。你能說說

46、這些機器人有什么共同特點嗎?生思考并回答。師:機器人就是一種可以靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)某種功能的機器。(出示開源機器人)今天老師還給大家?guī)砹艘豢顧C器人,這款機器人雖然和我們想象中的有些不同,它最大的特點是可以根據(jù)我們的需求,進行二次開發(fā)或組裝,來達到我們需要的功能。(揭示課題:認(rèn)識開源機器人)1. 從想象到具體,破除思維定勢,歸納出機器人的一般特點。2. 通過實物展示,消除對開源機器人的陌生感,說明特點,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,揭示課題。2、 了解硬件結(jié)構(gòu)師:仔細(xì)觀察每組的“開源機器人”,說說看它有幾層結(jié)構(gòu)?生觀察回答。師:那我們試著來拆一拆,看一看。(師提醒:仔細(xì)觀察板與板之間的接口,小心拆卸)

47、生:拆卸“開源機器人”。師:閱讀教材,說說每一層板的名稱與大致功能。生:閱讀,回答。師:從大家的回答中,你發(fā)現(xiàn)每層板上都有的部件是什么?生:傳感器。師:對了,傳感器是機器人獲取外界信息的“器官”,把獲取到的信息轉(zhuǎn)換成機器人能理解的電信號,再做傳遞、處理、存儲、顯示等。小游戲:任務(wù)對對碰。選擇合適任務(wù)的傳感器。觸碰傳感器 走迷宮機器人人體紅外傳感器 滅火機器人光線傳感器 防盜報警器火焰?zhèn)鞲衅?智能電風(fēng)扇 上菜機器人 自動開關(guān)路燈1. 通過“看拆想裝”四個環(huán)節(jié)設(shè)置,了解“開源機器人”的一般結(jié)構(gòu)。2. 提醒機器人操作中的細(xì)節(jié),養(yǎng)成正確的操作規(guī)范。3. 講解傳感器的作用,了解常用的傳感器種類。4. 開

48、放性任務(wù),一題多解,培養(yǎng)發(fā)散性思維。三、熟悉軟件界面師:機器人為什么會這么聰明?生:裝有程序。師:下面就請大家打開桌面上“xDing”,觀察一下它的界面和我們以前學(xué)過的Scratch 2.0有什么異同?生觀察后回答。師:這么多相同的地方,說明它們之間一定關(guān)系密切,我們很容易就能掌握它的編寫方式。不同的地方就是它的特別之處機器人模塊。通過這個模塊,我們能夠和實體機器人進行通信。師演示如何連接開源機器人。生連接開源機器人。1. 通過對比,正向遷移,快速熟悉編寫方式。2. 發(fā)現(xiàn)不同,突出新軟件的特點。3. 了解開源機器人與軟件的通訊連接方式。3、 編寫小程序師:連接好后,大家是不是都躍躍欲試了。生:

49、小組討論,利用本小組有的傳感器,完成一個小功能。各小組匯報討論方案,師選擇合適的板書。一小組演示程序搭建,師輔導(dǎo)。1. 發(fā)散思維,技術(shù)為思想服務(wù)。2. 正確示范,先扶后放。五、拓展與總結(jié)選擇自己感興趣的功能,嘗試探究。師:請你說說自己探究的功能?有什么成果?可以如何用在何處?從生活中來,到生活中去,用技術(shù)改變生活。 第9課 機器人機械手【教材分析】本課將舵機原理加入到教學(xué)內(nèi)容中,拓展了學(xué)生機器人的應(yīng)用范圍,幫助學(xué)生了解學(xué)生機器人的“拓展積木”和“輔助設(shè)備”。流程圖的設(shè)計對學(xué)生學(xué)習(xí)機器人起到重要作用,學(xué)生能根據(jù)流程圖選用合適的拓展模塊來搭建需要的機器人結(jié)構(gòu),并進行必要的調(diào)試和整合?!緦W(xué)情分析】舵

50、機是一種位置(角度)伺服的驅(qū)動器,適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。本課首次把舵機運用到機器人機械手的搭建中,學(xué)生不了解舵機的作用,在教學(xué)時教師要把舵機的特點和作用講解清楚,學(xué)生要能知道如何控制舵機。【教學(xué)目標(biāo)與要求】了解機器人機械手活動以及舵機和紅外傳感器的工作原理,學(xué)會檢測學(xué)生機器人機械手抓取、搬運、推動等活動,能夠編寫學(xué)生機器人機械手檢測物體、處理物體的程序。體驗學(xué)生機器人機械手程序?qū)嶒炦^程,感受機器人模塊的互動特點。【教學(xué)重點與難點】重點:1. 機器人機械手程序的搭建。2. 舵機的組合方式。難點:1. 學(xué)會設(shè)置舵機參數(shù)。2. 設(shè)置學(xué)生機器人機械手抓取、搬運、推動的程序?!?/p>

51、教學(xué)方法與手段】實驗法、自主探究法、任務(wù)驅(qū)動法?!菊n時安排】安排2課時?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】舵機、部分拓展積木。【教學(xué)過程】第一課時教學(xué)環(huán)節(jié)教師與學(xué)生活動設(shè)計意圖一、導(dǎo)入出示車間里搬運車抓取物品、運送物品的視頻。(觀看視頻)師:同學(xué)們,剛才你觀察到搬運車是怎樣抓取物品、運送物品的了嗎?生:搬運車運動到物品前,張開手臂,將物品夾住,然后轉(zhuǎn)向,將物品運送到指定地點,遇到遠(yuǎn)一點的,還將手臂伸長,再抓住物品,進行運送。師:觀察得真仔細(xì),今天我們也可以搭建這樣一個有手臂的小車來運送物品,它就是機器人機械手。(出示課題)機器人機械手是機器人教學(xué)單元中運用拓展模塊(舵機)進行搭建的內(nèi)容之一,從觀看視頻出發(fā),從而引出

52、機械手的概念,也幫助學(xué)生了解機械手的作用。二、認(rèn)識舵機師:在剛才同學(xué)們觀看的視頻中,機器人實行的動作是搬運車,搬運車在日常生活中很常見,你們見過嗎?生:汽車生產(chǎn)車間裝配汽車零件、啤酒廠裝配酒瓶蓋等。(生舉例說明)師:學(xué)生機器人可以增加舵機和模塊積件來完成搬運車的基本動作。這項實驗是利用車前端的紅外傳感器和舵機來完成的。介紹舵機:舵機是一種位置(角度)伺服的驅(qū)動器,適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。舵機可以控制角度變化的速度,位置精度非常準(zhǔn)確,可完成機器人的某些動作。舵機有兩種類型:一種是往復(fù)柱塞式舵機,其原理是通過高低壓油的轉(zhuǎn)換而做功產(chǎn)生直線運動,并通過舵柄轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動。另一種

53、是轉(zhuǎn)葉式舵機,其原理是高低壓油直接作用于轉(zhuǎn)子,體積小而高效,但成本較高。相對直流電機而言,舵機具有一些特性。從實際生活經(jīng)驗入手,讓學(xué)生掌握舵機的使用方式。三、設(shè)置舵機師:講解舵機的定義(操作演示)。選中“執(zhí)行控件”,選擇舵機,可以對舵機進行設(shè)置。理解舵機的控件模塊,領(lǐng)略設(shè)置方式。四、認(rèn)識機械手師:機器人搬運貨物的運動主要通過機械手來完成,機械手的主要是使用兩個舵機控制機械手臂,從而完成搬運、推動等動作。學(xué)生根據(jù)要求,動手搭建機械手拓展結(jié)構(gòu)模塊。(教師巡視輔導(dǎo))搭建機械手拓展結(jié)構(gòu)模塊是本課教學(xué)的重點,需要教師和學(xué)生共同認(rèn)真、仔細(xì)地完成。五、本課小結(jié)這節(jié)課我們主要了解機器人機械手的工作原理及所需模

54、塊,也嘗試動手搭建了機械手拓展結(jié)構(gòu)模塊,同時學(xué)習(xí)了簡單設(shè)置舵機,下節(jié)課我們將對搭建好的機械手進行程序編寫。第二課時教學(xué)環(huán)節(jié)教師與學(xué)生活動設(shè)計意圖一、編寫機器人機械手流程圖師:搭建一個簡單搬運夾,再利用機器人前端的紅外傳感器來檢測前方是否有物體,如果有物體就將其搬走,如果沒有物體則繼續(xù)前進。(學(xué)生自行搭建)師:機械手由3個舵機、若干個結(jié)構(gòu)模塊、23個舵機鏈接等組成。通過設(shè)計流程圖,讓學(xué)生理解機器人機械手運動的基本原理,為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。二、機器人機械手程序編寫1. 新建一個程序。2. 設(shè)置第一個舵機。加入一個重復(fù)執(zhí)行語句,在機器人模塊中選擇“設(shè)置舵機接口1 紅色5V 橘色信號 棕色GND 輸出角度為90°”模塊,加入重復(fù)語句中,設(shè)置輸出角度為45°,等待1秒后,設(shè)置輸出角度為0°,再等待1秒。3. 設(shè)置第二個舵機。繼續(xù)設(shè)置第二個舵機的輸出角度,設(shè)置舵機接口4的輸出角度為13

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