《第1節(jié) 垃圾的收集》名師教案

學(xué)而優(yōu)教有方課題垃圾的收集單元二單元學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)六年級(jí)學(xué)習(xí)目標(biāo)【核心素養(yǎng)】信息意識(shí)：能根據(jù)解決問題的需要，認(rèn)識(shí)和了解機(jī)器人。具有自主動(dòng)手解決問題，掌握核心技術(shù)的意識(shí)。能合理利用信息真誠(chéng)友善地進(jìn)行表達(dá)。計(jì)算思維：在教師指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)機(jī)器人相關(guān)知識(shí)，體驗(yàn)機(jī)器人對(duì)生活帶來的便利。能嘗試搜索、驗(yàn)證解決問題的過程，反思、優(yōu)化解決問題的方案，并將其遷移運(yùn)用與解決其他問題。將知識(shí)建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入信息技術(shù)核心素養(yǎng)之中。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：在日常學(xué)習(xí)與生活中，具有創(chuàng)新創(chuàng)造活力，能積極主動(dòng)運(yùn)用信息科技高效地解決問題，并進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)。能根據(jù)學(xué)習(xí)需求，利用信息科技獲取、加工、管理、評(píng)價(jià)、交流學(xué)習(xí)資源，開展自主學(xué)習(xí)和合作探究。信息社會(huì)責(zé)任：能理解信息科技給人們學(xué)習(xí)、生活和工作帶來的各種影響，具有自我保護(hù)意識(shí)和能力；自覺遵守信息科技領(lǐng)域的價(jià)值觀念、道德責(zé)任和行為準(zhǔn)則，形成良好的信息道德品質(zhì)，不斷增強(qiáng)信息社會(huì)責(zé)任感。知道并遵守信息技術(shù)課堂規(guī)范，養(yǎng)成良好的操作計(jì)算機(jī)習(xí)慣。重點(diǎn)認(rèn)識(shí)機(jī)器人機(jī)械手；認(rèn)識(shí)舵機(jī)；能正確完成原件連線；能正確添加“舵機(jī)模塊”。難點(diǎn)能根據(jù)需要設(shè)計(jì)并制作機(jī)械手；能正確給舵機(jī)編寫程序并完善腳本；能合理設(shè)置機(jī)械手臂抬放角度。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖教學(xué)設(shè)計(jì)一、單元導(dǎo)入歡歡和小伙伴們響應(yīng)號(hào)召，積極開展垃圾分類工作。本單元，我們將學(xué)習(xí)利用馬達(dá)與傳感器搭建機(jī)器人；學(xué)習(xí)圖形化模塊編程；了解機(jī)器人對(duì)于垃圾的收集、分類及運(yùn)輸，最終運(yùn)用機(jī)器人協(xié)助歡歡完成垃圾分類工作。二、新課導(dǎo)入1、情景展示。歡歡：（1）機(jī)器人如何實(shí)現(xiàn)垃圾的取放？（2）機(jī)器人如何運(yùn)動(dòng)到垃圾存放點(diǎn)并完成垃圾分類？（3）機(jī)器人如何將分炎后的戰(zhàn)圾送到相應(yīng)的墳圾處理站呢？爺爺：要完成這三個(gè)任務(wù)，我們需要知道怎樣實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)垃圾的收集、識(shí)別及運(yùn)輸。2、揭示課題。歡歡所處位置附近有可回收和不可回收兩種垃圾處理站。如圖2-1-1所示。二、知識(shí)積累，學(xué)一學(xué)你了解機(jī)器人的機(jī)械手嗎？機(jī)械手能模仿人的手和手臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。情景展示：歡歡：機(jī)器人的機(jī)械手有什么特點(diǎn)呢？和人類的手比較有什么區(qū)別呢？爺爺：機(jī)械手與人類的手最大區(qū)別就在于靈活度與耐力度．機(jī)械手的最大優(yōu)熱是可以重復(fù)的做同一動(dòng)作也不會(huì)覺得累！給機(jī)器人裝上機(jī)械手，它可以更好的協(xié)助垃圾分類工作。1、認(rèn)識(shí)機(jī)械手機(jī)器人的機(jī)械手這么厲害，一起來了解它有哪些類型吧。你知道哪些呢？生活中常見的機(jī)械手有人形機(jī)械手“夾”式機(jī)械手“鏟”式機(jī)械手等，雖然樣式不同，但都是為人類服務(wù)的。如圖2-1-2所示。2、認(rèn)識(shí)舵機(jī)要使機(jī)械手靈活和準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)，我們需要使用“舵機(jī)”，舵機(jī)好比是機(jī)器人的關(guān)節(jié)部分，它能讓機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)更靈活。什么是“舵機(jī)”？舵機(jī)是一種位置（角度）伺服的驅(qū)動(dòng)器，主要適用于那些需要角度不析變化并可以保持的控制系統(tǒng),比如人形機(jī)器人的手臂和腿。如圖2-1-3所示。情景展示：歡歡：舵機(jī)有哪些特點(diǎn)??？爺爺：大多數(shù)舵機(jī)可以最大旋轉(zhuǎn)180°的，也有一些能轉(zhuǎn)更大角度，甚至360°。3、設(shè)計(jì)并制作機(jī)械手你打算給垃圾分類機(jī)器人裝上哪種機(jī)械手呢？請(qǐng)?zhí)顚懴卤聿⒎窒碜约旱脑O(shè)計(jì)意圖。請(qǐng)大家看看歡歡設(shè)計(jì)制作的機(jī)械手吧！小提示：機(jī)器人自由度是衡量機(jī)器人技術(shù)水平的一個(gè)重要參數(shù)，自由度越多，機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作越復(fù)雜，通用性也越好。三、技能學(xué)習(xí)，試一試1、完成元件連線連接時(shí)請(qǐng)注意線序，舵機(jī)引出三根線；紅色的連到+5V上；棕色（有些是黑色）的連到GND；還有一根是黃色或者橘色的連到數(shù)字引腳9。如圖2-1-5所示。2、編寫程序前準(zhǔn)備工作（1）進(jìn)入擴(kuò)展，點(diǎn)擊執(zhí)行器，選擇相應(yīng)的舵機(jī)模塊。如圖2-1-6所示。（2）程序加載“舵機(jī)模塊”，如圖2-1-7所示。（3）進(jìn)入編程界面，點(diǎn)擊“執(zhí)行器”找到舵機(jī)編程模塊即可開始編寫程序。3、給舵機(jī)編寫程序給舵機(jī)編寫好程序，使其能在0°~180°之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如圖2-1-8所示。4、讓機(jī)械手更準(zhǔn)確的抓取通過測(cè)試獲得機(jī)械爪張開和閉合時(shí)舵機(jī)的角度以及機(jī)械臂抬升與放下的角度（如圖2-1-9及圖2-1-10所示），能讓機(jī)械手更準(zhǔn)確的收集垃圾。四、分享時(shí)間，說一說1、說一說你對(duì)舵機(jī)的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。2、通過學(xué)習(xí)，你學(xué)會(huì)了哪些本領(lǐng)？是怎樣解決遇到的困難的？五、課堂小結(jié)通過今天的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？遇到了哪些困難？是怎么解決的？還有哪些困惑？你還有什么發(fā)現(xiàn)？六、作業(yè)布置預(yù)習(xí)下一課。了解觀看思考思考學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)操作練習(xí)操作練習(xí)操作練習(xí)思考；表達(dá)交流表達(dá)預(yù)習(xí)下一課了解本單元學(xué)習(xí)任務(wù)創(chuàng)設(shè)趣味的學(xué)習(xí)情境，更能激發(fā)學(xué)生的興趣；了解機(jī)器人機(jī)械手培養(yǎng)任務(wù)分析能