第3章《環(huán)衛(wèi)機(jī)器人》項(xiàng)目探索中的活動(dòng)1 掃地機(jī)器人 教案 2022-2023學(xué)年蘇科版初中信息技術(shù)九年級(jí)

課題掃地機(jī)器人備課時(shí)間上課時(shí)間主備人復(fù)備人編號(hào)教材分析本課是蘇科版信息技術(shù)9年級(jí)第3章中“項(xiàng)目探索”的內(nèi)容。這節(jié)課學(xué)生將分析掃地機(jī)器人的構(gòu)成，了解SG90舵機(jī)的工作原理，進(jìn)一步掌握超聲波傳感器的應(yīng)用，編寫調(diào)試程序。在活動(dòng)中進(jìn)一步體驗(yàn)機(jī)器人項(xiàng)目的特點(diǎn)，制作掃地機(jī)器人，提高創(chuàng)新能力。項(xiàng)目主體認(rèn)識(shí)SG90舵機(jī)、完成掃地機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及完成程序編寫調(diào)試等項(xiàng)目活動(dòng)。學(xué)情分析9年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)掌握了程序編與的基本技能，對(duì)機(jī)器人充滿好奇與興趣，通過前面一段時(shí)間機(jī)器人的學(xué)習(xí)，接觸了多種傳感器，對(duì)他們的使用有初步的了解。在項(xiàng)目活動(dòng)前，需要給學(xué)生提供生活中的應(yīng)用案例，為項(xiàng)目推進(jìn)打下基礎(chǔ)。項(xiàng)目目標(biāo)和教學(xué)要求理解環(huán)衛(wèi)工作機(jī)械化、智能化的意義；了解生活中智能環(huán)衛(wèi)設(shè)備，感受科技發(fā)展的價(jià)值；理解舵機(jī)的工作原理，能夠利用舵機(jī)、掃地刷、積木結(jié)構(gòu)件等搭建掃地機(jī)器人；掌握利用超聲波傳感器偵測障礙物進(jìn)行避障；編寫調(diào)試程序測試優(yōu)化，讓掃地機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)智能掃地效果；思考如何加強(qiáng)掃地機(jī)器人的功能，以及其他類別的環(huán)衛(wèi)機(jī)器人，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新能力，在這過程中進(jìn)一步體驗(yàn)學(xué)習(xí)和應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)的樂趣。教學(xué)重點(diǎn)(1)舵機(jī)的原理以及安裝方法。(2)設(shè)計(jì)與調(diào)試掃地機(jī)器人。教學(xué)難點(diǎn)利用超聲波傳感器偵測障礙物，執(zhí)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，達(dá)到避障效果。教學(xué)方法分組協(xié)同學(xué)習(xí)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法。教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)復(fù)備欄創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課教師：播放相關(guān)環(huán)衛(wèi)工作的視頻。提出問題：.你了解環(huán)衛(wèi)工作嗎？環(huán)衛(wèi)工作的意義與價(jià)值是什么？.環(huán)衛(wèi)工人使用的工具一般有哪些，他們每天工作的時(shí)間是什么？.如今科技迅猛發(fā)展，已在改變著各行各業(yè)，那環(huán)衛(wèi)行業(yè)能否乘著東風(fēng)走上智慧之路呢？學(xué)生回答。教師：目前很多環(huán)衛(wèi)工作者還在觀看視頻思考并回答問題。講授新課使用最傳統(tǒng)、最簡單的清掃工具，一把掃帚、一個(gè)簸箕。一名普通的街道環(huán)衛(wèi)工人清掃地面的工作量相當(dāng)巨大。學(xué)生：設(shè)計(jì)掃地機(jī)器人來減輕他們的工作量。引出課題：今天我們一起來制作“掃地機(jī)器人”。學(xué)生設(shè)計(jì)掃地機(jī)器人來減輕他們的工作量。（一）認(rèn)識(shí)舵機(jī)展示舵機(jī)的原理：舵機(jī)是一種帶有角度反饋的、自動(dòng)受控機(jī)。它將接收到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為電機(jī)軸上的角位移或角速度輸出，能精準(zhǔn)控制并保持角度，常用于需要角度不斷變化并且需要保持的控制系統(tǒng)。思考：在生活中舵機(jī)有哪些實(shí)際運(yùn)用？展示一組舵機(jī)在生活中的應(yīng)用實(shí)例，如停車場升降桿、航模等。（二）項(xiàng)目體驗(yàn)1.項(xiàng)目分析結(jié)構(gòu)分析：掃地機(jī)器人的執(zhí)行部件由舵機(jī)和掃地刷組成；前方需要安裝超聲波傳感器偵測障礙物，執(zhí)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，達(dá)到避障的效果。程序分析:學(xué)習(xí)新知思考并回答問題。對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。講授新課圖12.項(xiàng)目測試圖2（三）項(xiàng)目實(shí)踐：制作掃地機(jī)器人.項(xiàng)目分析分小組完成項(xiàng)目實(shí)踐。舵機(jī)帶動(dòng)掃地刷進(jìn)行清掃。分小組完成項(xiàng)目實(shí)踐。超聲波傳感器偵測障礙物，執(zhí)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，達(dá)到避障效果。.項(xiàng)目調(diào)試準(zhǔn)備環(huán)境：有障礙物與小紙屑的地面或者臺(tái)面。分組調(diào)試程序。編寫程序：將程序下載到機(jī)器人上。分組調(diào)試程序。運(yùn)行調(diào)試：觀察掃地機(jī)器人的清掃效果（紙屑以外的垃圾）以及是否可以成功避障，調(diào)試程序以達(dá)到想要的效果。課堂小結(jié)3.項(xiàng)目展示各小組展示個(gè)性化的掃地機(jī)器人作品。（四）項(xiàng)目創(chuàng)新設(shè)計(jì)：制作個(gè)性化掃地機(jī)器人項(xiàng)目拓展：思考，掃地機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了清掃垃圾，那么如何實(shí)現(xiàn)垃圾的收集呢？嘗試運(yùn)用今天學(xué)到的知識(shí)給今天制作的機(jī)器人增加功能？今天利用舵機(jī)與超聲波傳感器制作了掃地機(jī)器人，了解了舵機(jī)的工作原理，進(jìn)一步掌握了超聲波傳感器的應(yīng)用。使用舵機(jī)連接清潔刷，可以掃地，那么如果連接垃圾桶蓋板，結(jié)合探測傳感器，可以制作智能垃圾桶，利用課后時(shí)間試試吧！結(jié)合生活中的勞