第一篇:《機器人》教案
《機器人》教案
教學(xué)目標:
一、知識技能目標:
① 通過學(xué)習(xí)了解機器人的相關(guān)知識,知道機器人與人有著密切的關(guān)系。② 重點:了解機器人的種類、特點和功能,利用多種繪畫用具進行繪畫創(chuàng)作,或利用廢舊材料設(shè)計制作。
③ 難點:生動地表現(xiàn)機器人的功能和作用。
二、情感態(tài)度目標:
啟發(fā)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)注,激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)的熱情,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
教學(xué)準備工具:機器人資料、繪畫工具、制作材料。教學(xué)準備學(xué)具:繪畫工具、制作材料。教學(xué)過程:
一、啟發(fā)談話,導(dǎo)入課題:
播放一段機器人活動的PPT,提問:(欣賞PPT)剛才出現(xiàn)的是什么?
二、師生交流,表現(xiàn)創(chuàng)新:
1、說一說,機器人由哪幾部分組成?與人相比,其外形有什么特點?
2、想一想,你知道的機器人都有那些本領(lǐng)和用途?
3、出示各種形狀,提問:這是什么形狀呀?——圓形,方形,三角形??過去這些是基本形狀!這些基本形狀跟機器人有什么關(guān)系呢?這幅畫里有沒有基本形狀?——有!哪些是基本形狀?機器人的頭,身體由方形組成,在這些大的基本形狀里還有哪些元素。
4、老師示范制作方法。
三、欣賞兒童作品:
接下來,我們一起來欣賞小朋友畫的——“機器人”??吹臅r候可以互相討論:這幅畫里的機器人長什么模樣?它有什么本領(lǐng)?(請兩位小朋友評點最喜歡的畫。)
四、學(xué)生實踐:
畫一個機器人,或者用各種材料制作一個機器人,給它起一個好聽的名字,并向同學(xué)介紹它的功能和用途。
六、作品評價:請同學(xué)們互相評價。
七、教師總結(jié)。
第二篇:機器人教案
機器人教案
鄭州市第三十一中學(xué) 蘆文娜
韓曉鉑
目 錄
第一章 走進機器人世界
1.1 學(xué)前教育 1.2 觸摸機器人
1.3 機器人的硬件構(gòu)成 1.4 機器人的軟件 第二章 機器人結(jié)構(gòu)搭建
2.1 有“皮膚”的三輪車
2.2 有“眼睛”的自尋跡小車 2.3 有“手臂”的投籃機器人 2.4 履帶戰(zhàn)車
2.5 靈活轉(zhuǎn)彎小車 2.6 娃娃學(xué)步 2.7 六足牛
第三章 機器人程序設(shè)計
3.1 三種燈光控制 3.2 避障 3.3 自尋跡 3.4 秒表 3.5 兩地控制 3.6 判粗細
3.7 計數(shù)與判奇偶 3.8 多任務(wù) 3.9 事件控制 3.10 無線通信
第一章 走進機器人世界
1.1 學(xué)前教育
教學(xué)目標:理解本課程的意義,理順教學(xué)秩序,認識課程目標。教學(xué)重點:理順教學(xué)秩序 教學(xué)準備:學(xué)員須知30份 教時:1課時
課堂練習(xí):參觀校機器人實驗室。教學(xué)內(nèi)容與過程:
一、學(xué)員分組,選定班組長。
二、宣布課堂紀律、注意事項,介紹學(xué)習(xí)方法,三、公布學(xué)習(xí)總?cè)蝿?wù)與學(xué)業(yè)評價。
四、參觀校機器人實驗室。
五、附件
《機器人制作》選修課學(xué)員須知
嚴格
協(xié)作
研究
一、嚴格
1、準時上下課。特殊情況事先向組長請假。
2、保管好器材,不遺失、不損壞。
3、保持環(huán)境安靜、清潔,不得有粗魯行為。
4、愛護電腦,禁玩游戲。
二、協(xié)作
1、每兩人為一基本學(xué)習(xí)單位,合用一套器材,共同完成每個制作任務(wù)。要求:
⑴互相配合:交替進行各項操作,使人人都具有獨立搭建與編程的能力。
⑵互相幫助:有困難時共同探討,一起進步。
2、每四人合用一臺電腦,充分利用電腦獲取信息和練習(xí)程序設(shè)計。
3、每六人為一個小組,合用一個調(diào)試場地,三、研究
? 獲取信息: 聽課、利用電腦查閱資料和幫助文檔、從互連網(wǎng)獲取信息。
? 積極實踐: 注重具體的結(jié)構(gòu)搭建和編程練習(xí),結(jié)累經(jīng)驗。? 探索研究: 開拓思路,展開聯(lián)想,用實驗的方法證明自己的想法
四、評價
以上三條(嚴格、協(xié)作、研究)和機器人項目制作結(jié)果作為學(xué)習(xí)成績的依據(jù)
成績分四檔:
A優(yōu)秀
B良好
C合格
D不合格
五、理念
樂高機器人制作理念
做中學(xué) 玩中學(xué) 團結(jié)協(xié)作 祝同學(xué)們: 團隊協(xié)作 學(xué)得愉快 技術(shù)進步 能力提高
班組長職責(zé)
管理班長:①填寫出勤情況表
②協(xié)助組長處理管理上的難點 ③及時與教師溝通管理上的問題 技術(shù)班長:①技術(shù)上領(lǐng)先全班同學(xué)
②協(xié)助組長處理技術(shù)上的難點
③及時與教師溝通技術(shù)上的問題
組 長: ①技術(shù)上領(lǐng)先組內(nèi)其他同學(xué)
②管理組內(nèi)紀律,接受同學(xué)請假,③及時與二位班長協(xié)同工作
1.2 觸摸機器人
教學(xué)目標:認識機器人的定義,了解機器人現(xiàn)狀,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)重點:機器人的定義 教學(xué)準備:錄像與PPT課件 教時:1課時
課堂練習(xí):觀看錄像資料 教學(xué)內(nèi)容與過程:
一、講解機器人的定義
二、講解機器人現(xiàn)狀
三、附件
1、機器人是什么
到目前為止人們對機器人還沒有一個權(quán)威而又確切的定義,但“機器人是自動工作的機器”這種說法還是被人們廣泛地接受。這樣說來在我們身邊到處都有機器人的存在。譬如:家中的電飯堡、洗衣機、各種防盜報警器,出租車的計價器等等。
既然機器人是自動工作的機器,那么利用機器人就可以為人們的生產(chǎn)、生活服務(wù)。當(dāng)今,機器人的應(yīng)用已經(jīng)涉及到了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家政、科研、軍事實戰(zhàn)等領(lǐng)域。機器人的足跡遍布陸地、海洋、天空,甚至在浩蕩的宇宙太空上也能覓到它的芳蹤,火星上的“勇氣號控測器”向人們展示了它靚麗的風(fēng)彩。機器人要按照人們的意圖自動地工作,它就必需有存放程序的存儲器;為獲取工作環(huán)境的信息就要有傳感器(輸入設(shè)備);對獲取的信息進行運算和處理,根據(jù)程序設(shè)計的工作步驟發(fā)出控制指令,這就要有CPU(中央處理器);經(jīng)過處理的信息要轉(zhuǎn)化成輸出聲音、圖像或是動作,就需要執(zhí)行機構(gòu)(輸出設(shè)備);再有,人們?yōu)橥瓿赡骋惶囟ǖ牡娜蝿?wù),給機器人編寫的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。這樣看來機器人是一個完整的計算機系統(tǒng)。
當(dāng)然,機器人是一個集多個學(xué)科的高科技產(chǎn)物,隨著通信、網(wǎng)絡(luò)、材料等各種高新技術(shù)的加入,使機器人變得越來越聰明,功能越來越強大。機器人技術(shù)給人們帶來了巨大的利益,也成了衡量各國科技發(fā)展水平的標志。因此,機器人技術(shù)受到了各國政府的和重視,紛紛在機器人的研發(fā)、應(yīng)用和教學(xué)普及中投入了巨大的人力、財力和物力。
2、圖片資料
我國研制的工業(yè)機器人
日本索尼公司研制的娛樂機器人
美國研制的”角斗士”軍事機器人
日本研制的家政機器人
水
下
排
雷
機
器
人
農(nóng)業(yè)機器人
3、積木式機器人
積木式機器人是各大廠商專為廣大青少年學(xué)習(xí)制作機器人而開發(fā)的,一般以套件的形式提供。套件中包括機器人控制器、輸入輸出部件、編程軟件光盤、程序下載裝置、機器人外形結(jié)構(gòu)件、制作說明書等。廠商不同提供的套件也不同,有的結(jié)構(gòu)件是整體不容易拆裝和改形,有的結(jié)構(gòu)件是散件,可以隨心所欲自由拼湊,有些控制器是封閉的,有些是開放的,可以擴展一些輸入輸出端口。但它們都有一個共同的特點,這就是強大的直觀的圖形化編程平臺,有了它,學(xué)習(xí)機器人程序的設(shè)計將變得輕松而愉快,當(dāng)你學(xué)而有余時,也可以采用高級語言來編程。另外,套件中提供的各式各樣易插易用且性能優(yōu)越的傳感器和小馬達,省卻了你諸多的煩惱。積木式機器人的確是機器人初學(xué)者得心應(yīng)手的好幫手。
以下是國內(nèi)常見的積木式機器人的圖片資料。
樂樂高新款機器人
AM高
機
器
人
廣茂達納英特機器人
通用中鳴機器人
—Ⅱ機器人
教學(xué)機器人
1.3 機器人的硬件構(gòu)成
教學(xué)目標:認識機器人控制器、輸入、輸出部件、積木構(gòu)件。教學(xué)重點:RCX控制器
教學(xué)準備:硬件實物、圖片,PPT課件。教時:1課時
課堂練習(xí):整理硬件儲物箱 教學(xué)內(nèi)容與過程:
一、介紹RCX控制器
二、輸入、輸出部件
三、積木構(gòu)件
四、按照9786核心套裝圖片,整理硬件儲物箱
五、附件
樂高機器人控制器(RCX)
RCX與輸入、輸出部件的連接
樂高的輸出部件:
a)9V迷你馬達
b)9V高速馬達
c)9V傳動馬d)微型馬達
達
e)遙控賽車馬達
小燈
蜂鳴器
樂高的輸入部件
角度傳感器 光線傳感器 溫度傳感器 觸動傳感器
樂高的積木
圖實 物
1.4 機器人的軟件
教學(xué)目標:初識樂高編程軟件《ROBOLAB》 教學(xué)重點:功能面板與工具面板的操作 教學(xué)準備:多媒體投影儀,電腦。教時:1課時
課堂練習(xí):編一個最簡單的程序 教學(xué)內(nèi)容與過程:
內(nèi)容——軟件的啟動與關(guān)閉;功能面板與工具面板的作用與操作;程序的下載與運行。
紙
第二章 機器人結(jié)構(gòu)搭建
2.1 有“皮膚”的三輪車
教學(xué)目標:能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點:樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準備:結(jié)構(gòu)分解圖,樂高結(jié)木,RCX一個,馬達二個,觸感一個。教時:1課時
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個有“皮膚”的三輪車。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實踐操作。
2.2 有“眼睛”的自尋跡小車
教學(xué)目標:能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點:樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準備:結(jié)構(gòu)分解圖,樂高結(jié)木,RCX一個,馬達二個,光感一個。教時:1課時
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個有“眼睛”的自尋跡小車。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實踐操作。
2.3 有“手臂”的投籃機器人
教學(xué)目標:能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點:樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準備:結(jié)構(gòu)分解圖,樂高結(jié)木,RCX一個,馬達二個。教時:1課時
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個有“手臂”的投籃機器人。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實踐操作。
2.4 履帶戰(zhàn)車
教學(xué)目標:能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點:樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準備:結(jié)構(gòu)分解圖,樂高結(jié)木,RCX一個,馬達二個,觸感二個。教時:1課時
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個履帶戰(zhàn)車。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實踐操作。
2.5 靈活轉(zhuǎn)彎小車
教學(xué)目標:能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點:樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準備:結(jié)構(gòu)分解圖,樂高結(jié)木,RCX一個,馬達二個,光感一個。教時:1課時
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個靈活轉(zhuǎn)彎小車。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實踐操作。
2.6 娃娃學(xué)步
教學(xué)目標:能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點:樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準備:結(jié)構(gòu)總圖,樂高結(jié)木,馬達一個。,教時:1課時
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個“娃娃學(xué)步”。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實踐操作。
2.7 六足牛
教學(xué)目標:能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點:樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準備:結(jié)構(gòu)分解圖,樂高結(jié)木,RCX一個,馬達二個。教時:1課時
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個“六足牛”。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實踐操作。
第三章 機器人程序設(shè)計
3.1 三種燈光控制
教學(xué)目標:學(xué)習(xí)順序結(jié)構(gòu)、絕對跳轉(zhuǎn)指令,完成三種不同燈光控制的編程。
教學(xué)重點:順序結(jié)構(gòu)與絕對跳轉(zhuǎn)指令
教學(xué)準備:ROBOLAB軟件,樂高積木,RCX一個,小燈一只,觸感一個。
教時:1課時
課堂練習(xí):ROBOLAB編程 教學(xué)內(nèi)容與過程: 學(xué)習(xí)內(nèi)容:
輸入部件觸感,輸出部件小燈,停止圖標,絕對跳轉(zhuǎn)圖標,開始與結(jié)束圖標。
一、臺燈控制程序
功能:按鈕按下后,小燈亮,再次按下,小燈滅,可重復(fù)。
臺燈控制程序
二、門口燈控制程序
功能:按鈕按下后,小燈亮,延時2秒后,小燈滅,可重復(fù)。
門口燈控制程序
二、警燈控制程序
功能:程序啟動后,小燈間隔1秒閃爍,始終循環(huán)。
警燈控制程序
3.2 避 障
教學(xué)目標:,馬達圖標與時間等待圖標,完成“碰碰車”控制的編程。教學(xué)重點:馬達圖標與設(shè)置,時間等待圖標與設(shè)置。
教學(xué)準備:ROBOLAB軟件,樂高結(jié)木,RCX一個,馬達二個,觸感一個。
教時:1課時
課堂練習(xí):硬件配置與ROBOLAB編程 教學(xué)內(nèi)容與過程: 學(xué)習(xí)內(nèi)容:
馬達圖標與設(shè)置,時間等待圖標與設(shè)置。
“碰碰車”控制程序
功能:小車向前運行,遇到障礙,先后退0.2秒,再轉(zhuǎn)彎0.5秒,然后繼續(xù)前進
“碰碰車”控制程序
3.3 自尋跡
教學(xué)目標:學(xué)習(xí)光感的應(yīng)用,選擇結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,完成“沿黑線走”控制的編程。
教學(xué)重點:選擇結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
教學(xué)準備:ROBOLAB軟件,樂高結(jié)木,RCX一個,馬達二個,光感一個。
教時:1課時
課堂練習(xí):硬件配置與ROBOLAB編程 教學(xué)內(nèi)容與過程: 學(xué)習(xí)內(nèi)容: 光感的應(yīng)用,選擇結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。
“沿黑線走”控制程序。
功能:小車自動沿黑線行駛,但不會停止。
“沿黑線走”控制程序
3.4 秒 表
教學(xué)目標:學(xué)習(xí)計時器、顯示屏、容器、清零,完成“秒表”控制的編程。
教學(xué)重點:計時器、顯示屏、容器、清零圖標的應(yīng)用。教學(xué)準備:ROBOLAB軟件,RCXG一個,觸感一個。教時:1課時
課堂練習(xí):硬件配置與ROBOLAB編程 教學(xué)內(nèi)容與過程:
計時器、顯示屏、容器、清零圖標的應(yīng)用。
秒表控制程序
功能:按鈕按下,開始計時,顯示屏以0.1秒累加,再次按下,時間值固定。
3.5 兩地控制
教學(xué)目標:學(xué)習(xí)容器清零,選擇結(jié)構(gòu)嵌套,完成“二個按鈕控制一個燈”的編程。教學(xué)重點:選擇結(jié)構(gòu)嵌套
教學(xué)準備:ROBOLAB軟件,RCX一個,小燈一個,觸感二個。教時:1課時
課堂練習(xí):硬件配置與ROBOLAB編程 教學(xué)內(nèi)容與過程:
容器清零,選擇結(jié)構(gòu)嵌套。
“二個按鈕控制一個燈”的程序
功能:兩個按鈕均可獨立控制一個小燈。
3.6 判粗細
教學(xué)目標:會計算機器人經(jīng)過某段距離的時間,完成“判斷黑線粗細”的編程。
教學(xué)重點:怎樣判定過了一段路程。
教學(xué)準備:ROBOLAB軟件,樂高結(jié)木,RCX一個,光感一個,場地一個。
教時:1課時
課堂練習(xí):硬件配置與ROBOLAB編程 教學(xué)內(nèi)容與過程:
確定經(jīng)過一段黑線的時間程序
“判斷黑線粗細”的程序
功能:小車前進,過細黑線繼續(xù)前進,過粗黑線后小車停止。
3.7 計數(shù)與判奇偶
教學(xué)目標:學(xué)習(xí)容器的運算,容器選擇圖標,完成計數(shù)與判奇偶的編程。
教學(xué)重點:容器的運算,容器選擇圖標。
教學(xué)準備:ROBOLAB軟件,RCX一個,樂高結(jié)木,馬達一個,光感一個。
教時:1課時
課堂練習(xí):硬件配置與ROBOLAB編程 教學(xué)內(nèi)容與過程:
機器人場地與“判粗細”程序相同
計數(shù)程序
功能:小車前進,過粗黑線后小車停止,顯示經(jīng)過的細黑線數(shù)目。
判奇偶程序 功能:小車前進,過粗黑線后小車停止,若經(jīng)過的細黑線數(shù)目為奇數(shù),機器人會亮一個燈。否則,若經(jīng)過的細黑線數(shù)目為偶數(shù),會亮兩個燈。
3.8 多任務(wù)
教學(xué)目標:學(xué)習(xí)多任務(wù)編程、音階圖標,完成“邊走邊唱歌”的編程。教學(xué)重點:多任務(wù)編程
教學(xué)準備:ROBOLAB軟件,RCX一個,樂高結(jié)木,馬達二個,光感一個。
教時:1課時
課堂練習(xí):硬件配置與ROBOLAB編程 教學(xué)內(nèi)容與過程:
多任務(wù)“邊沿黑線走邊唱歌”的程序
3.9 事件控制
教學(xué)目標:學(xué)習(xí)事件控制應(yīng)用、完成“任意時刻停止沿黑線走”控制的編程。
教學(xué)重點:事件控制應(yīng)用 教學(xué)準備:ROBOLAB軟件,RCX一個,觸感一個,馬達二個,光感一個。
教時:1課時
課堂練習(xí):硬件配置與ROBOLAB編程 教學(xué)內(nèi)容與過程:
“任意時刻停止沿黑線走”程序
3.10 無線通信
教學(xué)目標:學(xué)習(xí)無線通信應(yīng)用、完成“雙胞胎小車”控制的編程。教學(xué)重點:順序結(jié)構(gòu)與絕對跳轉(zhuǎn)指令
教學(xué)準備:ROBOLAB軟件,RCX二個,樂高結(jié)木,馬達一個,角感二個。
教時:1課時
課堂練習(xí):硬件配置與ROBOLAB編程 教學(xué)內(nèi)容與過程:
“雙胞胎小車”程序
“發(fā)信小車”程序
“收信小車”程序
第三篇:機器人教案
一. 激趣導(dǎo)入
1.同學(xué)們,今天老師給大家介紹一位新朋友,大家看看他是誰?
? 并且思考他有什么本領(lǐng)? ? 播放ppt ? 提問:大家來說說他是誰?有什么本領(lǐng)呢? ? 機器人具有許多本領(lǐng),可以幫人類做很多事情,大家想不想做小小的科學(xué)家,自己設(shè)計一位機器人呢?跟隨老師來學(xué)習(xí)機器人這一課。
二. 新課講授
請大家猜一猜,世界第一臺機器人出生在哪個國家?
? 世界上第一臺機器人出生在美國,由機器人之父先生發(fā)明的,伯格先生一生都在致力于機器人的研究,設(shè)計出來很多機器人。第一臺機器人身軀非常龐大,功能也極少。
? 經(jīng)過科學(xué)的發(fā)展,在2000年中國自主研發(fā)了第一位機器人,他的名字叫做先行者,開啟了中國研制機器人之路。同學(xué)們發(fā)現(xiàn),他有什么外形特點?已經(jīng)有了人類的外形特點,并且學(xué)會了走路。? 2000年到2017年期間經(jīng)過科學(xué)家堅持不懈的努力,創(chuàng)造出具有多種本領(lǐng)的機器人。請同學(xué)來說一些他們有什么本領(lǐng)?機器人多才多藝,這里還有一位會跳舞的機器人,請同學(xué)們一起來欣賞它優(yōu)美的舞姿。
? 大家欣賞了這么多機器人,一起來找找他們和人類有什么相似之處,他們用什么來思考?來行走?來觀察世界(頭部、四肢)
? 老師帶來了機器人的零件,請同學(xué)們一起來把他們組合成一個完整的機器人
通過組裝,我們發(fā)現(xiàn)了它們的外形特點 機器人不僅有相同的外形特點,還有不同的功能 ? 這幾位機器人有什么功能?
板書外形特點的基礎(chǔ)上再加上功能就組成了完整的機器人小伙伴
? 我們應(yīng)該怎么設(shè)計機器人呢?請同學(xué)小組討論,請同學(xué)來組合創(chuàng)作步驟。三. 教師演示
現(xiàn)在老師為大家演示怎樣設(shè)計機器人(同學(xué)們準備好繪畫工具)
? 先用筆畫出它的外形特點:頭部,身體,四肢,再給他加上細節(jié),最后進行上色。由于時間關(guān)系,老師提前畫好了范畫,請同學(xué)們欣賞
? 接下來的時間交給大家自主創(chuàng)作,先來欣賞教科書上其他同學(xué)的作品,再自己動手設(shè)計。一會兒請同學(xué)們進行展示交流。注意構(gòu)圖飽滿,撐滿整個畫面。四.展示交流
1.請五位同學(xué)進行展示,說一說你的機器人有什么本領(lǐng)
2.請同學(xué)來說說你最喜歡哪一幅作品,為什么 3.同學(xué)們的作品都十分優(yōu)秀,本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了藝術(shù)與科技相結(jié)合的一課,要養(yǎng)成愛學(xué)習(xí)、愛科學(xué)的好習(xí)慣,才能設(shè)計出世界最棒的機器人。4.老師要布置一個小小的作業(yè),回家后搜集廢舊材料,下節(jié)課我們讓機器人動起來。
第四篇:機器人教案
第一課《認識機器人》
一、設(shè)計思想
本課的教學(xué)設(shè)計重點在于糾正學(xué)生對機器人概念認識的偏差,往往有學(xué)生會認為機器人就是像人形的,其實機器人的外形是千變?nèi)f化的,但判斷的標準只有一個,所以著手于機器人的判斷標準來設(shè)計本課。
本課經(jīng)過了兩次試教在第一次試教時以教師講解為主,一些概念都通過教師灌輸給學(xué)生,學(xué)生沒有真正意義上的實際操作.第二次試教時讓學(xué)生自己來搜索相關(guān)的資料,滲透搜索的技巧,從而體現(xiàn)信息技術(shù)課堂的特殊性,使本課教學(xué)更具有學(xué)科特性。
本課出發(fā)點是站在機器人外部和歷史的視角來認識機器人。主要任務(wù)是讓學(xué)生獲得對機器人的初步認識和了解。由“機器人的由來”、“機器人的種類”、“機器人的特征”和“機器人的發(fā)展”4部分內(nèi)容組成。通過“機器人的由來”讓學(xué)生了解機器人產(chǎn)生的時代背景、英文名字的來歷及第一臺機器人的知識,從歷史角度對機器人有一個初步感受?!皺C器人的種類”主要是讓學(xué)生了解一些具體的機器人,獲得對機器人的特征的初步體會,并了解從應(yīng)用領(lǐng)域來看,工業(yè)生產(chǎn)是最早也是目前最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,其他的領(lǐng)域都是后面發(fā)展和拓展出來的?!皺C器人的特征”是建立在學(xué)生對大量具體機器人材料的感知基礎(chǔ)上,對機器人特點進行概括,建構(gòu)一個初步的機器人特征的概念?!皺C器人的發(fā)展”主要讓學(xué)生了解機器人研究和發(fā)展的趨勢。
學(xué)情分析
對學(xué)生而言聽到機器人這樣的詞匯比較新鮮,興趣也比較濃厚,在濃厚興趣中去研究、探索就更加有意義。我們在日常生活中往往對機器人有著這樣的概念:機器人就是長得像人、可以自己運動的機器。學(xué)生這樣認為,老師們也會這樣認為。學(xué)生平時了解機器人有著不同的途徑:電視里看到的,聽人家說的,科幻書中看到的等等。讓學(xué)生利用本身所掌握的網(wǎng)絡(luò)搜索技巧從網(wǎng)絡(luò)中獲取相關(guān)知識,了解掌握有關(guān)機器人的基礎(chǔ)知識,對機器人的特征、結(jié)構(gòu)、判別標準有一定的認識。
六年級的學(xué)生還存在著較為濃厚的競爭心理,總是要做最好的、最強的,同時他們對生活中的信息技術(shù)也比較感興趣,在這樣的前提下學(xué)習(xí)研究更加有意義,效率也會更高。
教學(xué)目標
1.認識機器人的真正含義,糾正學(xué)生對機器人認識的錯誤概念。
2.通過搜索了解機器人的發(fā)展歷史,感受科技的飛速發(fā)展。
3.了解機器人的特點,收集有關(guān)機器人的資料,能進行編輯、分類整理。
4.利用電腦繪畫,綜合學(xué)生技能,培養(yǎng)學(xué)生研究機器人的興趣。
教學(xué)重點、難點
教學(xué)重點:機器人的發(fā)展歷史。
教學(xué)難點:機器人的特點,能較快地、有針對性地收集有關(guān)機器人的資料。
教學(xué)策略與手段 從學(xué)生熟悉的電視劇導(dǎo)入課堂,在真實的情境中體會機器人與我們的密切關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生從生活中去尋找相關(guān)的例子來說明機器人無處不在,體會機器人的強大功能,對機器人產(chǎn)生濃厚的興趣。
以任務(wù)搜索為主線,讓學(xué)生在搜索中不斷認識重組機器人的概念,同時利用機器人的判斷標準能準確地判斷出什么是機器人。
采用問題發(fā)現(xiàn)式教學(xué),整堂課圍繞著“什么是機器人”這樣一個中心問題展開研究討論,利用網(wǎng)絡(luò)資源,學(xué)生自主探究。
課前準備
機器人實物(機器狗、機器甲蟲、機械手臂、積木機器人),多媒體課件、繪畫軟件。
案例描述
第一個環(huán)節(jié):談話導(dǎo)入、激發(fā)興趣。(目的是激發(fā)學(xué)生對機器人的興趣,同時了解學(xué)生對機器人的認識情況——摸底談話。)
同學(xué)們,你們看過《快樂星球》這部電視劇嗎?讓你印象最深的是哪個人物?
埃克,最能耐的就是發(fā)明東西(機器人),而且都是為人類做好事的。我們今天也來看看這些小玩意兒。(出示機器人實物,演示機器狗體操。)
第二個環(huán)節(jié):了解標準,落實概念。(教師通過機器人實物展示讓學(xué)生質(zhì)疑,在矛盾沖突中實現(xiàn)第一次網(wǎng)上搜索:機器人判斷標準。)
你們認識它嗎?——機器狗、機器甲蟲??
(出示足球機器人)你認識它嗎?——機器人。
你為什么說它是機器人呢?
哦,你是這樣判斷的,那到底什么是機器人呢?
請你利用“google”或者“百度”來搜索一下,并且跟同伴交流你搜索到的結(jié)果。
(我國科學(xué)家對機器人的定義是:機器人是一種自動化的機器,所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力,是一種具有高度靈活性的自動化機器。)
簡而言之,機器人是一種自動化的機器,有感覺系統(tǒng)(傳感器組成)、控制系統(tǒng)(單片機)、執(zhí)行系統(tǒng)(機械結(jié)構(gòu)、電機組成)。
為什么一下子就能找到?有沒有什么技巧? 第三個環(huán)節(jié):興趣正濃時,引入發(fā)展史。(第二次搜索讓學(xué)生體會關(guān)鍵詞的重要性,同時滲透學(xué)生的愛國熱情:機器人最早出現(xiàn)在中國。)
原來機器人的外形是可以五花八門的,只要符合機器人的判斷標準都可以成為機器人。那么最早的機器人是在什么時候出現(xiàn)的呢?由誰發(fā)明的?后來又是怎樣發(fā)展的呢?
請你利用“google”或者“百度”來搜索一下。
我們怎樣搜索比較合理、準確?找到之后認真閱讀并且歸納,然后用Word簡單記錄關(guān)鍵性的詞語。
交流機器人的發(fā)展歷史,小結(jié):其實機器人的發(fā)展史,大致經(jīng)歷了三個成長階段。第一
代為簡單個體機器人,第二代為群體勞動機器人,第三代為類似人類的智能機器人。
第四個環(huán)節(jié):以機器人的分類,引出機器人的應(yīng)用領(lǐng)域。(第三次搜索學(xué)生對信息的處
理必須到位,體會歸納的重要性。)
科技飛速發(fā)展,機器人也越來越多了,根據(jù)機器人不同的分類標準,可以將機器人分成許多類別。那到底機器人是怎樣分類的呢?
請你利用“google”或者“百度”來搜索一下:機器人的分類。找到之后,先用Word簡單記錄關(guān)鍵性的詞語。
交流機器人的分類,小結(jié):按應(yīng)用領(lǐng)域分類:工用機器人,農(nóng)用機器人,軍用機器人??
說得非常好,找到資料后你是怎樣歸納的?有什么技巧?
第五個環(huán)節(jié):同伴鼓舞,提升興趣,總結(jié)暢想,科幻繪畫。
1.看看同學(xué)們做的機器人。
2.說說生活中見到過的機器人。
(紅綠燈、樓道燈、電子警察??)
3.在你的心目中機器人是怎樣的?能做哪些事情?請用“畫圖”程序畫出你心目中的機器人。
4.交流繪畫:你的機器人能做哪些事情?
第二課
走近機器人
教學(xué)目標: 知識目標: 1.了解機器人各部分的功能和組成。
2.知道什么是程序,熟悉機器人編程的環(huán)境。
技能目標:學(xué)習(xí)操作和控制機器人的一般過程。
情感目標:培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和學(xué)習(xí)機器人的興趣。教學(xué)重點:理解機器人的3個組成部分。教學(xué)難點:理解程序的概念。教學(xué)過程:
本課主要有兩大部分內(nèi)容:進一步深入了解和學(xué)習(xí)機器人基本的硬件特征和軟件組成;掌握操作教學(xué)機器人的一般步驟。學(xué)生對機器人的硬件結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了比較多的了解和學(xué)習(xí),教師可以適當(dāng)做一些演示和講解,同時要引導(dǎo)學(xué)生認識到,光有硬件結(jié)構(gòu)的機器人還是不能正常工作的,還需要有機器人能讀懂的程序。展開介紹機器人配套軟件的重要性、界面、圖標等方面內(nèi)容,再過渡到課堂教學(xué)機器人的一般操作過程和方法,這樣綜合起來,完成一個范例程序的下載、調(diào)試和運行。
根據(jù)不同的教學(xué)機器人和學(xué)生的信息技術(shù)水平情況,本節(jié)內(nèi)容可以進行重新編寫和整合。可以先在機房對機器人編程軟件界面進行單獨介紹和學(xué)習(xí),嘗試編寫一段小程序,再進行機器人實踐操作。也可以先講解機器人的硬件結(jié)構(gòu),讓學(xué)生有針對性地找一找,認一認
“機器人的控制器、傳感器、執(zhí)行器”等,學(xué)習(xí)機器人的編程軟件。
本課要重點介紹教學(xué)機器人的操作步驟和方法,特別是在機器人軟硬件的結(jié)合方面,應(yīng)根據(jù)學(xué)生的信息技術(shù)能力基礎(chǔ),由簡到難,逐步推進。一般可以讓學(xué)生下載一段范例程序并嘗試運行,觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,有針對性地加以指導(dǎo)。
第三課 機器人郵遞員
教學(xué)目標:
知識目標:1.通過機器人的組裝,讓學(xué)生進一步了解機器人。
2.初步學(xué)會順序結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計方法。
技能目標:初步學(xué)會控制機器人,能讓機器人走直線。
情感目標:通過動手操作機器人,感受操作機器人的樂趣。教學(xué)重點:進一步掌握機器人編程步驟,學(xué)會順序結(jié)構(gòu)的編程方法。教學(xué)難點:準確調(diào)試出“送信”的時間。教學(xué)過程:
本課的主要知識點是讓學(xué)生掌握機器人直行一段直線距離,學(xué)習(xí)機器人編程中最簡單的“順序式”結(jié)構(gòu)。重點是要指導(dǎo)學(xué)生如何把理論設(shè)想轉(zhuǎn)化為實際可操作的方法,并在實踐中不斷積累經(jīng)驗。
“走線段”任務(wù)對剛接觸機器人沒多久的學(xué)生來說,是有很大的難度和挑戰(zhàn)性,主要是由于學(xué)生不知道該從哪里入手,沒有直接可以借鑒的學(xué)習(xí)經(jīng)驗。因此,教師在選擇教學(xué)模式時也應(yīng)該充分尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)特點,順應(yīng)學(xué)生的年齡和心理特點,從兒童化、趣味化著手,投其所好,讓學(xué)生沉浸到機器人學(xué)習(xí)任務(wù)的愉快氛圍中,接受困難的挑戰(zhàn),從而學(xué)到新的知識,掌握新的技能。因此,教師在教學(xué)時,可以采用任務(wù)驅(qū)動方式,通過課內(nèi)競賽等方法來實施。
第一次主題任務(wù)活動,還要教給學(xué)生如何進行分工合作,互學(xué)互助,提高效率。
實際教學(xué)時可參考以下過程: 教師通過談話引入,提出一個學(xué)生比較感興趣,又有一定挑戰(zhàn)性的任務(wù),準備讓學(xué)生嘗試。分析該項任務(wù)的主要活動內(nèi)容,教師和學(xué)生一起討論,根據(jù)機器人郵遞員的任務(wù)要求,可以歸納出:讓機器人走一段距離。接下去讓學(xué)生思考:如何才能讓機器人走一段距離呢? 機器人硬件需要怎么組裝設(shè)計?如何來編程呢?怎么控制機器人走的遠近呢??有針對性地來解決這些問題。教師可以重點講解如何來編寫程序:分析任務(wù),畫出流程圖,編寫程序,下載運行,修改調(diào)試等。讓學(xué)生有一個明確的操作概念和步驟。
由于本次任務(wù)具有一定的難度和挑戰(zhàn)性,可以小組為單位,開展組內(nèi)合作、組間競爭,通過一些課內(nèi)比賽,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和合作精神。
第四課
機器人導(dǎo)游
教學(xué)目標:
知識目標:1.理解機器人產(chǎn)生轉(zhuǎn)彎的原理。
2.知道如何讓機器人轉(zhuǎn)彎和如何控制機器人轉(zhuǎn)彎的方向。3.知道通過設(shè)置機器人轉(zhuǎn)彎延時來控制轉(zhuǎn)彎角度。
技能目標:學(xué)會編寫機器人轉(zhuǎn)彎的程序,能根據(jù)機器人運行情況,調(diào)試出轉(zhuǎn)彎的準確時間。
情感目標:感受到用“模塊化”解決問題的優(yōu)點,體會將一個復(fù)雜的問題分解成幾個問題分別來解決的思想方法。教學(xué)重點: 將復(fù)合任務(wù)分解成簡單任務(wù)來實現(xiàn)。教學(xué)難點:機器人轉(zhuǎn)彎的原理。教學(xué)過程:
本課的意圖是讓學(xué)生控制機器人完成一個比較復(fù)雜的動作——走折線。學(xué)生已經(jīng)有了控制機器人走線段的經(jīng)驗,所以本課的目標首先是讓學(xué)生體會如何把這個比較復(fù)雜的“走折線”問題分解成3個小問題:讓機器人“走線段”→“轉(zhuǎn)彎”→“走線段”?!稗D(zhuǎn)彎”是新的任務(wù),因此,本課的重點和難點就是讓學(xué)生理解機器人轉(zhuǎn)彎的原理,會控制機器人轉(zhuǎn)彎的方向和角度。機器人旅行場地
教師可以先進行機器人演示,讓學(xué)生觀察機器人導(dǎo)游的實際效果,感受到機器人導(dǎo)游的過程,引導(dǎo)學(xué)生對過程進行分析,分解成幾個可以實際操作的小任務(wù),并把問題聚焦在機器人轉(zhuǎn)彎上。對轉(zhuǎn)彎的原理的理解是學(xué)生能否有效完成本任務(wù)的關(guān)鍵,教師可以通過引導(dǎo)生活中的一些具體的事例,幫助學(xué)生理解和體會機器人轉(zhuǎn)彎時輪子的狀態(tài),知道通過控制輪子轉(zhuǎn)動的方向和持續(xù)的時間可以實現(xiàn)機器人轉(zhuǎn)彎特定的角度。
第五課
機器人衛(wèi)士
教學(xué)目標:
知識目標:1.了解循環(huán)的基本原理。
2.了解哪些情況下需要用循環(huán)。
技能目標:初步學(xué)會使用循環(huán)的方法解決實際問題,完成機器人巡邏一周和不停巡邏的任務(wù)。
情感目標:體會到循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的優(yōu)點,激發(fā)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)程序的興趣。
教學(xué)重點:用循環(huán)方法編寫程序。教學(xué)難點:理解什么是循環(huán)。教學(xué)過程:
本課實際上是要求控制機器人走正方形路線,教科書這樣設(shè)計有兩個意圖。首先,機器人走正方形路線,學(xué)生可以實踐“模塊化”的方法,對任務(wù)進行分解。機器人沿大樓巡邏一周,實際上可以分解成8個動作:4個“前進”和4個“轉(zhuǎn)彎90°”的交替過程,如果把“前進和轉(zhuǎn)彎90°”看成一個小任務(wù),那么巡邏一周就是執(zhí)行4次小任務(wù)。這樣分析以后,學(xué)生運用已有的知識就可以完成巡邏一周的任務(wù)了。其次,任務(wù)的要求是“不停地巡邏”,如果學(xué)生運用原有的方法和經(jīng)驗,也就是運用順序結(jié)構(gòu)編寫程序,這樣的程序勢必會很長,會使學(xué)生充分感受到順序結(jié)構(gòu)程序的局限性,從機器人周而復(fù)始走正方形的具體事件來引出循環(huán),方便學(xué)生理解循環(huán),并從這個具體案例中體會和學(xué)習(xí)運用循環(huán)編寫程序的方法。循環(huán)對學(xué)生來說是一個比較生僻的概念。采用講解的方法,學(xué)生很難理解它的概念。教師可以先讓學(xué)生采用已有的知識先完成機器人巡邏的任務(wù),成功以后,再順勢提出新問題: 巡邏10周、100周怎么辦?學(xué)生順著這個思路想下去,就會發(fā)現(xiàn),要寫很長很長的程序。當(dāng)學(xué)生對順序方法設(shè)計程序質(zhì)疑的時候,再提出循環(huán)的方法,這樣能更好地幫助學(xué)生理解和體會循環(huán)的作用、好處。
初步理解循環(huán)以后,讓學(xué)生找一找在從生活中有哪些循環(huán)的情況,教師可以簡單地介紹循環(huán)的幾種不同情況:不會停止的循環(huán)、規(guī)定次數(shù)的循環(huán)、不確定次數(shù)的循環(huán)等。
第六課
機器人避障
教學(xué)目標:
知識目標:1.認識機器人的傳感器,初步了解機器人的傳感器是如何工作的。
2.初步學(xué)會分支結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計方法。
技能目標:能把避障的實際問題轉(zhuǎn)化成一個機器人信息處理的過程,能編寫一個簡單的程序來實現(xiàn)這個任務(wù)。
情感目標:體會到機器人的智能性,進一步培養(yǎng)對機器人學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)重點:編寫含有條件判斷的程序。教學(xué)難點:傳感器的工作原理。教學(xué)過程:
本課主要通過讓機器人完成“避障”來學(xué)習(xí)有關(guān)傳感器的基本知識,進一步感受機器人的“智能”特點。重點是讓學(xué)生通過對傳感器的認識,了解機器人中的傳感器是如何發(fā)揮作用的,從而對機器人的智能處理過程有一個初步的感受。
本課通過機器人避障的任務(wù),強調(diào)障礙物出現(xiàn)的地方是“不可預(yù)知”的。正因為不可預(yù)知,所以不能事先設(shè)定好固定的時間來躲避障礙,必須要機器人自己來發(fā)現(xiàn)障礙物,這樣引出傳感器,讓學(xué)生對傳感器的作用有一個感受。
通過介紹一些常用的傳感器,讓學(xué)生了解機器人的“感覺器官”也是多種多樣的,有像人眼睛一樣的“紅外傳感器”,有像皮膚一樣的“觸覺傳感器”,有像耳朵一樣的“聲音傳感器”
??有了這些傳感器,機器人就更“聰明”了。
由于使用了傳感器,編寫的就不再是順序結(jié)構(gòu)的機器人程序,這里可以讓學(xué)生初步感受分支結(jié)構(gòu)的機器人程序設(shè)計。
本課第一課時可以通過創(chuàng)設(shè)情境,引出主題任務(wù),通過圍繞機器人避障問題的探討,體會到傳感器的應(yīng)用需求,從而引出傳感器的知識。通過介紹多種具有傳感器(如溫度傳感器、聲音傳感器、觸覺傳感器等)的機器人,讓學(xué)生充分感受到傳感器的作用。還可以讓學(xué)生課后去收集有關(guān)傳感器的知識,進行交流。
第二課時主要圍繞運用紅外傳感器來解決避障問題。先讓學(xué)生了解紅外傳感器的工作原理,教師可以通過演示的方法展示傳感器的效果。運用傳感器后,有些機器人編寫程序需要運用分支結(jié)構(gòu),如納英特機器人,這里需要給學(xué)生講解清楚如何把檢測傳感器的過程用分支模塊來編寫程序。對于樂高機器人,由于對傳感器功能進行了封裝,每個傳感器圖標的實際意義是“保持前面的動作直到傳感器的值匹配設(shè)定值”,如果直接使用傳感器圖標編寫程序,使用方法和等待圖標是類似的,不需要設(shè)置分支結(jié)構(gòu)。當(dāng)然,也可以使用分支圖標來實現(xiàn)。
第五篇:機器人教案
第1課 認識機器人 教學(xué)目的:
1.了解機器人的基本定義和主要分類。2.了解機器人的主要發(fā)展方向。
3.以知識普及為主線,引導(dǎo)學(xué)生理解機器人的涵義。
4.采用自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的方式,了解機器人技術(shù)及其發(fā)展方向。5.接受高科技的啟發(fā),學(xué)人所長,并與同學(xué)們一起交流感受。6.感悟機器人與普通信息技術(shù)手段的不同之處。7.獨立思考,理解機器人的特征。教具準備:
1、多媒體機房。
2、極域教學(xué)系統(tǒng)。
3、相關(guān)圖片、課件。教學(xué)重點與難點:
1.重點:認識機器人,了解機器人的定義和起源。2.難點:理解機器人的發(fā)展趨勢和基本特征。教學(xué)課時:1課時 教學(xué)過程:
一、導(dǎo)入
師:同學(xué)們,你們喜歡看電影嘛?老師今天帶來了一部電影,請同學(xué)們欣賞。(播放《終結(jié)者》片斷)這就是我們平時聽說過的“機器人”,今天我們就一起來走進機器人的世界,研究有關(guān)“機器人”的知識。
(學(xué)生回憶有關(guān)機器人的印象,討論并感受機器人的魅力,領(lǐng)略其中的涵義)(板書課題)
二、確定主題
師:通過初讀教材,你最想了解哪些方面的知識呢? ①什么是“機器人”?和人有哪些相似和不同的地方?? ②機器人有哪些分類? ③機器人有哪些應(yīng)用?
④你的生活中,有機器人嗎?請舉例說明。⑤(可將學(xué)生的原話,板書在黑板上)師生共同討論(結(jié)合實物機器人或圖片進行討論)。
三、小組討論
教材中提供了很多機器人的內(nèi)容,同學(xué)們想想,你認為機器人有哪些種類呢? 教師參與注意事項:
(1)根據(jù)不同的學(xué)情,采用彈性的方式,可以研究一個問題進行一次全班交流,也可以放手讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),最后交流。
(2)著重引導(dǎo)大部分同學(xué)進行發(fā)言。
(3)正確處理討論中出現(xiàn)的爭論,隨時捕捉學(xué)生發(fā)言中的閃光點,給與表揚鼓勵。方向一:以應(yīng)用為導(dǎo)向。方向二:以功能為導(dǎo)向。方向三:以原理為導(dǎo)向。
四、展示結(jié)果 教師進行總結(jié):
(1)點評學(xué)生在討論中的表現(xiàn)。(2)分析討論結(jié)果。
(3)對于不統(tǒng)一的問題,教師闡述自己的觀點,注意:允許學(xué)生保留自己的意見。(4)認真傾聽、分析研究學(xué)生發(fā)言中的實質(zhì),把討論引向深入。(5)控制好討論的時間。
設(shè)計意圖:學(xué)習(xí)過程讓學(xué)生分步走,給學(xué)生以梳理知識的過程,能夠在有限的時間內(nèi),爭取最大的效益。
五、總結(jié)反思
今天我們一起研究了關(guān)于“機器人”的話題,同學(xué)們都非常認真,也得出了自己的結(jié)論。其實,“機器人”就在我們生活中。一切技術(shù)的產(chǎn)生,都會改變我們的生活。就像20年前,我們不可能會想象到今天手機的普及。隨著時間的推移,將會有更多新技術(shù)出現(xiàn),他們會把我們的生活點綴得更加豐富多彩。作為本次研究的結(jié)束,老師留給大家一個問題思考,你能大膽地想象一下,20年后的機器人是什么樣的呢?
第2課 機器人組成 教學(xué)目的:
1.學(xué)習(xí)機器人的組成。
2.能夠掌握機器人組件的知識。
3.學(xué)會理解機器人“器官”與人類的相同和不同點。4.通過交流,了解每一部分組件的主要原理和用途。5.培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。6.感受機器人的工作特點。
7.嘗試將機器人的各組件與實物對應(yīng)起來。8.觀察機器人實物,體會機器人的組成特點。教具準備:
1、多媒體機房。
2、極域教學(xué)系統(tǒng)。
3、相關(guān)圖片、課件。教學(xué)重點與難點:
1.重點:機器人的組成知識。
2.難點:學(xué)會將機器人實物與相應(yīng)的組件聯(lián)系起來。教學(xué)課時:1課時 教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)與導(dǎo)入
師:上節(jié)課中,我們體驗到了機器人的魅力,同學(xué)們能說說你最喜歡的機器人有哪些嘛?為什么喜歡呢?(學(xué)生發(fā)言)師:我們生活中充滿了各種機器人應(yīng)用的例子,今天我們就一起來研究機器人的組成的問題。(板書課題)
二、新授一:播放相應(yīng)的圖片
師:打開一幅機器人的“解剖圖”。(學(xué)生觀察)師:機器人有哪些主要組成部分呢?下面,同學(xué)們可以通過看書、或與旁邊同學(xué)小聲討論的方式,并參考教材中的內(nèi)容來學(xué)習(xí)。(教師巡視輔導(dǎo))(學(xué)生自學(xué)教材中內(nèi)容,并研究)生:回答機器人的組成。
師:歸納并總結(jié),給機器人的組成確定概念,并鼓勵學(xué)生朗讀鞏固。
三、鞏固一:畫線圖
師:(播放機器人的結(jié)構(gòu)圖。)誰能為它們連連線?(學(xué)生練習(xí))(注意:不能看書,憑印象作為判斷標準)師:先請同學(xué)們打開教材,看看你的連線對不對。師:同學(xué)們覺得要注意什么問題?(學(xué)生討論)
四、新授二:認識部件
師:機器人的內(nèi)部有很多的部件,它們像我們?nèi)说钠鞴僖粯?,共同組合起來,完成很多種復(fù)雜的動作。
(教師打開一個機器人,請學(xué)生觀察內(nèi)部的組成,并范例演示)(學(xué)生觀看老師的講解)提醒:注意分組的結(jié)合,保證每位學(xué)生都能夠參與到學(xué)習(xí)過程中去。
五、鞏固二:加深理解
師:嘗試著來給機器人的“器官”命名,看看它的“學(xué)名”和你起的“小名”有哪些相似和相異的地方
(學(xué)生觀看學(xué)習(xí)后討論)師:打開書本,看看你還希望知道哪些有趣的部件,在機器人的身體上找找它們。
六、總結(jié)與回顧
師:今天我們討論了機器人的組件和主要器官的組合,機器人是個復(fù)雜的個體,在復(fù)雜的器官中,最主要的就是這些部件了,當(dāng)我們了解到原理以后,我們就可以跟機器人做朋友了,歡迎大家繼續(xù)走進機器人的世界。
教學(xué)目的:
1.了解學(xué)生機器人工作的基本原理。2.了解學(xué)生機器人的構(gòu)造特點。3.掌握學(xué)生機器人的主要部件。
4.初步理解學(xué)生機器人編程軟件的功能和作用。5.培養(yǎng)學(xué)生的探索意識。教具準備:
1、多媒體機房。
2、極域教學(xué)系統(tǒng)。
3、相關(guān)圖片、課件。教學(xué)重點與難點:
1.重點:學(xué)生機器人的基本工作原理。2.難點:學(xué)生機器人的主要部件的學(xué)習(xí)。教學(xué)課時:2 課時 教學(xué)過程:
一、展示與引入
師:上節(jié)課我們認識了機器人的組件和主要器官,同學(xué)們來回顧一下吧。(簡單復(fù)習(xí)上一課的內(nèi)容)師:這些是機器人身上非常重要的部分,它們共同配合,組成了機器人,我們的機器人才能動起來。除了以上的部件器官以外,機器人到底是怎樣運動起來的呢?大家來猜一猜。(學(xué)生討論:機器人運動的原理)師:今天,我們就來走進機器人的內(nèi)部世界,看看它們是怎樣運動的。(板書課題)
二、新授一:機器人工作的基本原理
師:在剛才的討論中,同學(xué)們關(guān)于機器人的工作原理有以下意見:(板書意見)方向一:電池提供動力。方向二:計算機程序控制。方向三:芯片控制。
(討論:這三個主要方向里面,誰更加貼近機器人工作的原理呢?)途徑一:到教材中找尋答案。途徑二:到課件中找尋答案。(老師自由選擇合適的方式)師:我們來總結(jié)一下,到底機器人工作的原理是什么呢?(展示一次機器人的工作狀態(tài),結(jié)合課本知識,講解工作原理)
三、新授二:機器人的構(gòu)造特點
師:剛剛我們看見了機器人的工作原理,這些原理是需要一定的特殊構(gòu)造來配合的,下面就讓我們再次來“解剖”機器人,看看它是怎么樣來完成這些工作的。(教師打開實物機器人,講解內(nèi)部的結(jié)構(gòu))
(學(xué)生嘗試觀察,并可根據(jù)實際情況安排部分學(xué)生進行實踐、觸摸等體驗)注意:本內(nèi)容教學(xué)時,要進行分組,保證每位學(xué)生都有平等的接觸機會。
四、總結(jié)與回顧
師:今天我們一起了解了機器人的工作原理和主要構(gòu)造,這些就是機器人的一部分秘密,在后面的學(xué)習(xí)中,我們將讓我們的機器人按照我們的意愿運動起來,讓我們一起來期待吧!
教學(xué)目的:
1.學(xué)習(xí)“學(xué)生機器人平臺”軟件。2.初步了解流程圖的設(shè)置方式。3.理解軟件的概念。
4.能夠運行“學(xué)生機器人平臺”軟件。
5.幫助學(xué)生建立軟件與機器人之間的知識鏈接。6.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
7.嘗試用已有的信息技術(shù)手段理解“編程”的意義。8.嘗試運行、設(shè)置編程軟件。教具準備:
1、多媒體機房。
2、極域教學(xué)系統(tǒng)。
3、相關(guān)圖片、課件。教學(xué)重點與難點:
1.重點:學(xué)習(xí)“學(xué)生機器人平臺”軟件。2.難點:流程圖的設(shè)置方式。教學(xué)課時:2 課時 教學(xué)過程:
一、展示與導(dǎo)入(第一課時)
師:同學(xué)們,我們經(jīng)過了四節(jié)課的學(xué)習(xí),你們了解了哪些機器人的知識?。磕芙o我們介紹一下你的感受嗎?
學(xué)生:回憶自己的學(xué)習(xí)過程,并討論自己的學(xué)習(xí)心得。
師:在上節(jié)課的討論中,有的同學(xué)曾經(jīng)提出,機器人的工作不但依賴傳感器,也要依賴于計算機的編程,這樣機器人才能“健康”地成長。今天就讓我們來學(xué)習(xí)機器人編程。(板書課題)
二、了解“學(xué)生機器人平臺”軟件
師:機器人的運動,不是在機器人本身所制定完成的,它必須要有強大的“后援團”,這個就是“學(xué)生機器人平臺”軟件
(打開相應(yīng)的圖片,介紹幾種機器人平臺)生:了解新界面。
師:“學(xué)生機器人平臺”軟件和我們過去學(xué)習(xí)過的哪些軟件有相似的地方呢?(1)FrontPage中網(wǎng)頁的編寫。(2)Word中的流程圖。
師:它們有哪些相似的地方呢?(1)界面類似。
(2)流程圖的方式相似。
師:它們有哪些不同的地方呢?(閱讀課本,尋找答案)
(教師最后引導(dǎo)總結(jié),幫助學(xué)生找到其中的關(guān)鍵詞)
三、運行編程軟件(第二課時)
師:實戰(zhàn)開始了,我們要為學(xué)生機器人編程了,首先得讓它知道我們的意圖,請觀察以下得流程:
(學(xué)生觀察教師操作并總結(jié))(1)打開軟件
教師介紹主要的界面。(2)新建程序
和原有軟件類似之處。(3)設(shè)置系統(tǒng)
講解傳感器和串口的設(shè)置方法。(4)加載圖形控件 講解圖形控件的概念。(5)設(shè)置屬性
以“計算”控件為例。(6)修改程序
移動、刪除、復(fù)制、粘貼等操作(7)編譯程序
先保存程序,再編譯程序。(8)下載程序
將機器人主板的接口與計算機接口相連,下載程序,注意“寫入成功”的字樣。
四、嘗試并交流 教師參與注意事項:
(1)講解要詳細,速度可調(diào)整,可以就共性的問題全班交流,也可以放手讓學(xué)生互相交流。(2)關(guān)注學(xué)生的反應(yīng),及時調(diào)整講課的頻率,保證教學(xué)效果。有條件時,讓學(xué)生參與到實際過程中去。
五、總結(jié)
師:今天我們小組合作,完成了一個程序的編寫過程。部分同學(xué)還進行了展示。我們還對這些展示的作品進行了交流。大家有什么收獲? 生:討論學(xué)習(xí)心得。
師:在煙波浩淼的信息技術(shù)中,機器人的編程是應(yīng)用較多的技術(shù)之一,在今后的學(xué)習(xí)中,我們要常常接觸到它。它是非常可貴的技術(shù),它改變了我們的生活,讓我們身邊多了許多豐富多彩的內(nèi)容,從今天起,讓我們好好學(xué)習(xí),創(chuàng)作出優(yōu)秀的作品,來不斷充實我們的生活!
機器人行走 教學(xué)目的:
1.認識和了解機器人直流電機的工作原理。2.學(xué)會編寫機器人前進、后退和轉(zhuǎn)彎的程序。3.學(xué)會編譯、下載程序。
4.以學(xué)生自學(xué)、合作學(xué)習(xí)的方式完成編寫機器人行走程序。5.讓學(xué)生學(xué)會觀察、交流體會。
6.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力、探索精神。7.讓學(xué)生在解決問題的過程中體會成功的快樂。
8.利用所學(xué)的機器人知識解決現(xiàn)實生活中的應(yīng)用問題。教具準備:
1、多媒體機房。
2、極域教學(xué)系統(tǒng)。
3、相關(guān)圖片、課件。教學(xué)重點與難點:
1.重點:機器人前進、后退、轉(zhuǎn)彎程序。
2.難點:機器人左右轉(zhuǎn)彎,將程序?qū)懭霗C器人。教學(xué)課時:1課時 教學(xué)過程:
一、導(dǎo)入新課
我們已經(jīng)有了自己的機器要,但是如何使它進行行走呢?
二、教學(xué)新課
1、機器要的前進。(1)學(xué)生自學(xué)課本相關(guān)內(nèi)容。(2)師講解:
a.打開“學(xué)生機器人平臺”窗口,單擊“文件(F)”菜單中的“新建(N)”命令,新建一個程序。
b.單擊“直流電機”控件按鈕,在工作區(qū)中單擊,生成“直流電機”控件。拖運它到“Main“控件的下文,使得它與”Main”控件相連。右擊“直流電機”控件,選擇“屬性”命令,在彈出的“直流電機驅(qū)動控制”對話框中進行設(shè)置。廟宇直流電機
1、直流電機2的“運行方式”為“0—正轉(zhuǎn)”,“設(shè)定速度”為“10”。c.單擊“保存”按鈕,保存程序。
2、機器要的轉(zhuǎn)彎。
(1)學(xué)生自學(xué)課本相關(guān)內(nèi)容。(2)師講解: a.新建程序。
b.添加一個“直流電機”控件,右擊“直流電機”控件,選擇“屬性”命令,在彈出的“直流電機驅(qū)動控制”對話框中進行設(shè)置。設(shè)定直流電機1的“運行方式”為“0—正轉(zhuǎn)”,“設(shè)定速度”為“10”;直流電機2的“運行方式”為“1—停止”。
3、機器人后退
(1)學(xué)生自學(xué)課本相關(guān)內(nèi)容。(2)師講解: a.新建程序
b.添加一個“直流電機”控件,右擊“直流電機”控件,選擇“屬性”命令,在彈出的“直 流電機驅(qū)動控制”對話框中進行設(shè)置。設(shè)定直流電機
1、直流電機2的“運行方式”為“2—反轉(zhuǎn)”,“設(shè)定速度”為“10”。
c.添加“昝”控制,打開“昝屬性設(shè)置”對話框,將“昝時間”設(shè)定為“1000毫秒”。
4、機器要的停止
(1)學(xué)生自學(xué)課本相關(guān)內(nèi)容。(2)師講解:
a.繼續(xù)添加一個“直流電機”控件,右擊“直流電機”控件,選擇“屬性”命令,設(shè)定直流電機
1、直流電機2的運行方式為“1—停止”。b.單擊“保存”按鈕,保存程序。
(3)問:為什么要在程序中加入延時?
5、下載程序。
(1)學(xué)生自學(xué)課本相關(guān)內(nèi)容。(2)師講解:
a.單擊“編譯”按鈕,進行程序編譯。
b.用下載線將計算機與學(xué)生機器人的主板接口連接,打開學(xué)生機器人的電源開關(guān),將學(xué)生機器人置于復(fù)位狀態(tài)。
c.單擊“程序下載到主控芯片”按鈕,將程序下載到學(xué)生機器人的主板芯片中。完成后關(guān)閉電源,拔下下載線。
6、啟動機器人。(1)打開電源開關(guān)。
(2)當(dāng)?shù)却龍?zhí)行指示燈閃爍時,按下運行鍵,學(xué)生機器人運行。
提示:如果學(xué)生柚木人在運行中出現(xiàn)錯誤,請重新檢查程序是否有錯,更改后再次保存、編譯、下載。
三、全課小結(jié) 本節(jié)課,我們學(xué)習(xí)了如何對學(xué)生機器人對待編程與下載,使學(xué)生機器人能前進、后退和轉(zhuǎn)彎。請同學(xué)們在課后再自己進行測試。
四、作業(yè)
1、完成課本上的“實踐園”
編寫一個程序,讓學(xué)生機器人按“Z”字形路線行走。
2、完成課本上的“成果籃”。
機器人傳感器 教學(xué)目的:
1.學(xué)習(xí)學(xué)生機器人的“主要器官”。2.能夠了解傳感器的主要功能。
3.平等交流,掌握各“器官”的作用。4.能夠建立正確的機器人整體概念。5.學(xué)會正確對待傳感器的工作方式。
6.激發(fā)對學(xué)生機器人這一信息媒體的學(xué)習(xí)熱情。
7.嘗試用人的“器官”概念理解機器人的“器官”概念。8.為傳感器的學(xué)習(xí)建立合適的實踐渠道。教具準備:
1、多媒體機房。
2、極域教學(xué)系統(tǒng)。
3、相關(guān)圖片、課件。教學(xué)重點與難點
1.重點:學(xué)習(xí)學(xué)生機器人的“主要器官”。2.難點:理解傳感器的功能。課時安排:2 課時。教學(xué)過程:
一、引入新課
機器人也能像人類一樣靈活地動作嗎?
二、教學(xué)新課 A、認識傳感器 師:機器貓非常靈活,它是小主人公的好朋友,請你觀察下它,看看它是怎么樣讓小主人 知道它的喜怒哀樂的呢?(播放機器貓的視頻片斷)(學(xué)生討論)師:請回答下面一組問題:
(1)機器人的“表情”部件有哪些?(2)機器人的“感覺”部件有哪些?
(3)在機器貓的身上找一找,它們都藏在哪里了呢?
傳感器使得機器人認識外部環(huán)境,它們與人的眼睛、鼻子、耳朵和皮膚等器官起著相當(dāng)?shù)淖饔?。傳感器將從外界獲取的信息轉(zhuǎn)換成電子信號,傳遞到機器人的微控制器中。目前,用于學(xué)生機器人的傳感器主要有光感傳感器、觸碰傳感器、溫度傳感器和聲音傳感器。B、了解傳感器的主要功能
師:機器貓可以完成很多復(fù)雜的工作,神奇極了,在現(xiàn)實的學(xué)生機器人身上,也能有這樣的神奇。不過,它們運動的時候,可不是像我們?nèi)祟愐粯樱檬帜_來運動,而是通過一個特別重要的器官來實現(xiàn)的,它就是――傳感器!讓我們一起來看看這個神奇的器官!知識小問答:
(1)傳感器相當(dāng)于人類的什么器官呢?(2)傳感器分為哪幾種類型呢?(3)每種類型的工作動力是什么呢?(4)為什么機器人一定要有傳感器呢? 學(xué)生分小組討論
C、實物進行詳細的講解。(1)灰度傳感器
灰度傳感器主要根據(jù)不同顏色的攀沿面對光的反射程度不同,光電三極管陰值也隨之變化的特點進行檢測。
應(yīng)用實例:機器人沿線行走。(2)測光值
a.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為“灰度傳感器”。b.單擊添加一個“條件循環(huán)”控件。c.添加一個“灰度傳感器”控件在“條件循環(huán)”控件中。設(shè)置屬性為“灰度傳感器(1通道)”。d.添加“液晶顯示”控件,右擊選擇“屬性”,“第一行設(shè)置”的“顯示變量”設(shè)置為“灰度傳感器械(1通道)”。
e.單擊“保存”按鈕,保存程序。(3)下載程序
a.單擊“編譯”按鈕,進行程序編譯。
b.用下載線將計算機與學(xué)生機器人主板接口連接,打開學(xué)生機器人的電源開關(guān),將學(xué)生機器人置于復(fù)位狀態(tài)。
c.單擊“程序下載到主控芯片”按鈕,將程序下載到學(xué)生機器人的主板芯片中。完成后關(guān)閉電源,拔下下載線。(4)啟動機器人。a.打開電源開關(guān)。
b.當(dāng)?shù)却龍?zhí)行指示燈閃爍時,按下運行鍵,學(xué)生機器人運行。D、學(xué)習(xí)知識屋
學(xué)生機器人的“大腦”同許多電阻、電容和半導(dǎo)體等電子元件給成。機器人的嘴和感覺傳感器就是機器人與外界通信的“器官”。4.總結(jié)與評價
三、全課小結(jié)
四、作業(yè)
1、完成課后的“實踐園”。
2、填寫課本上的“成果籃。
機器人唱歌 教學(xué)目標 知識與技能
1.了解機器人的發(fā)聲裝置;
2.學(xué)習(xí)音樂模塊的使用及各種理論概念; 3.設(shè)計機器人唱歌程序;
4.了解永遠循環(huán)結(jié)構(gòu)的使用方法。過程與方法
1.認識機器人發(fā)聲裝置; 2.了解音樂模塊的使用方法;
3.編寫條件結(jié)構(gòu)和永遠循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序。情感態(tài)度與價值觀 1.培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,認真思考調(diào)試中出現(xiàn)的現(xiàn)象,根據(jù)現(xiàn)象確定其成因; 2.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,讓學(xué)生將所學(xué)知識與生活實際相結(jié)合; 3.培養(yǎng)學(xué)生積極探索、敢于實踐、大膽創(chuàng)新的精神和意識?!窘滩姆治觥繛轶w現(xiàn)接收信息——加工信息——發(fā)布信息這一流程,本堂課介紹兩個新模塊,即顯示模塊和音樂模塊。讓學(xué)生通過制作一個機器人唱歌的程序,控制機器人完成復(fù)雜有趣的表演任務(wù),積極調(diào)動起學(xué)生的動手合作興趣,更好的完成機器人的程序設(shè)計?!緦W(xué)情分析】本節(jié)課將學(xué)習(xí)機器人的輸出表現(xiàn)形式——聲音;學(xué)習(xí)機器人演奏音樂和“永遠循環(huán)”模塊的使用。
【教法選擇】任務(wù)驅(qū)動、自主探究、分組協(xié)作為主,教師指導(dǎo)為輔的教學(xué)方法。
【教學(xué)重點】1.發(fā)聲裝置的安裝與使用;2.條件結(jié)構(gòu)在機器人編程中的應(yīng)用; 3.音樂模塊的使用。
【教學(xué)難點】機器人唱歌程序的編輯與調(diào)試?!窘虒W(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情景,導(dǎo)入新課
二、展現(xiàn)目標,引入任務(wù) 教師活動:機器人的發(fā)音是通過安裝在機器人主板上的喇叭發(fā)聲來實現(xiàn)的。機器人編程軟件中的音樂模塊,可以讓機器人實現(xiàn)演奏音樂等功能,也可以實現(xiàn)“人機對話”。本節(jié)課將學(xué)習(xí)機器人的輸出表現(xiàn)形式——聲音;學(xué)習(xí)機器人演奏音樂和“永遠循環(huán)”模塊的使用你想讓機器人為你唱什么歌曲?
通過老師下面的操作,可以輕松地讓機器人演奏一段美妙的音樂。學(xué)生活動:認真聽講,跟隨教師的講解演示,提出問題。
三、自主學(xué)習(xí),任務(wù)探究 教師活動:
1.機器人發(fā)聲裝置的講解及安裝,引入音樂模塊(你喜歡唱什么歌曲?想不想讓機器 人給你唱一唱呢?要想聽機器人給你唱歌很簡單,學(xué)習(xí)音樂模塊,然后設(shè)計程序就能實現(xiàn)了); 2.指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位,進行探究式協(xié)作學(xué)習(xí)。利用網(wǎng)絡(luò)資源及平時積累,理解音樂模塊中的各種定義(音高、音長、休止符等概念);
3.布置學(xué)習(xí)任務(wù):唱歌機器人的程序設(shè)計,以《雪絨花》為例。學(xué)生活動:
1.結(jié)合教材完成任務(wù)。在練習(xí)過程中,完成快的同學(xué)輔導(dǎo)制作有困難的同學(xué); 2.試著去完成“各顯神通”中的兩個問題。教師活動:
1.引導(dǎo)和激勵各組的探索學(xué)習(xí),讓學(xué)生通過觀察、比較、探究、合作等一系列學(xué)習(xí)活動,歸納出制作唱歌機器人時遇到的各類問題,記錄到“成長基石”中;
2.引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)“資源視窗”中的內(nèi)容。學(xué)生活動:自主學(xué)習(xí),互相交流,共同探討。
四、學(xué)習(xí)評價、歸納總結(jié) 教師活動:
1.利用教學(xué)平臺展示學(xué)生的作品,學(xué)生進行自評和他評;通過歸納總結(jié),讓學(xué)生進一步強化本節(jié)課所學(xué)的知識內(nèi)容;
2.啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生完成教材“博弈舞臺”中的任務(wù);
3.提示學(xué)生將本節(jié)課的學(xué)習(xí)成果及學(xué)習(xí)感受記錄到“成長基石”中。學(xué)生活動:1.欣賞作品,自評、他評;習(xí)感受。
2.完成“博弈舞臺”中任務(wù); 3.記錄學(xué)習(xí)成果及學(xué)
機器人循光 教學(xué)目的:
1.了解紅外線傳感器的工作原理。
2.了解機器人平臺中條件循環(huán)模式的設(shè)置方法。3.學(xué)會編寫機器人循光運動的程序。教具準備:
1、多媒體機房。
2、極域教學(xué)系統(tǒng)。
3、相關(guān)圖片、課件。教學(xué)重點與難點:
1.重點:學(xué)會編寫機器人循光運動的程序。
2.難點:計數(shù)循環(huán)控件的設(shè)置,學(xué)會編寫機器人循光運動的程序。課時安排:1課時。教學(xué)過程:
一、導(dǎo)入新課
1、前面我們學(xué)習(xí)了如何使學(xué)生機器人前進、后退、轉(zhuǎn)彎、唱歌,今天我們看看能不能使機器人跟光行走和追逐白紙呢?
2、要實現(xiàn)機器人跟光行走和追逐白紙,要作用紅外線傳感器。
3、紅外線傳感器的工作原理是由紅外線發(fā)光管發(fā)出紅外線,用接受管檢測是否有反射光,判斷是否有障礙物。
二、教學(xué)新課
1、編寫程序。
(1)打開“學(xué)生機器人平臺”窗口,單擊“文件(F)”菜單中的“新建(N)”命令,新建一個程序。
(2)添加“流程控制”模塊中的“條件循環(huán)”控件,并連接“Main”控件。
添加“執(zhí)行控件”右擊“執(zhí)行”控件,選擇“屬性”命令,在“IO6”對話框中打√。(3)添加單分支結(jié)構(gòu)語句,打開“流程控制”對話框。選定“單分支”,將“單分支”拖動到“IO”設(shè)置后面并設(shè)置。
選定“伺服電機2”,將“轉(zhuǎn)動角度”設(shè)定為“100°”。(4)學(xué)生討論原理
原理其實和避障差不多。當(dāng)機器人前方有手電光亮的時候,直行,沒有光亮就停止。再外面套個條件循環(huán)就可以實現(xiàn)了。仍然是讀IO6傳感器,當(dāng)IO6=0說明沒有障礙,即沒有燈光時,停止;當(dāng)IO6=1說明前方有障礙,即循著光了,便直行。(5)單擊“保存”按鈕,保存文件。
2、下載程序
(1)單擊“編譯”按鈕,進行程序編譯。
(2)用下載線將計算機與機器人主板接口對接,打開學(xué)生機器人的電源開關(guān),將學(xué)生機器人置于復(fù)位狀態(tài)。
(3)單擊“程序下載到主控芯片”按鈕,將程序下載到學(xué)生機器人主板芯片中。完成后關(guān)閉電源,拔下下載線。
3、啟動機器人。(1)打開電源開關(guān)
(2)當(dāng)?shù)却龍?zhí)行指示燈閃爍時,按下運行鍵,學(xué)生機器人開始動作。
三、全課小結(jié)
1、現(xiàn)在讓我們來欣賞我們的機器人循光給我們看吧!
2、思考:如何使得學(xué)生機器人在更為復(fù)雜的光線中工作呢?
四、作業(yè)
1、完成課本上的“實踐園”。
編寫一段程序,使得學(xué)生機器人跟光行走。
2、完成課本上的“成果籃”。
機器人沿線走 教學(xué)目標 1.知識與技能
能夠了解沿線走機器人的概念。
能夠掌握沿線走機器人的測光值的過程。了解沿線走機器人在運行中的重要意義。2.過程與方法
通過測光值理解沿線走機器人的工作流程。3.情感態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)學(xué)生處理加工應(yīng)用信息的能力。4.行為與創(chuàng)新
通過具體的實踐活動然學(xué)生領(lǐng)會到新科技的魅力。課時安排安排1課時。教學(xué)重點與難點
1.教學(xué)重點:了解機器人平臺的基本界面
2.教學(xué)難點:機器人平臺的主要工作菜單的使用 教學(xué)方法與手段任務(wù)驅(qū)動法、主題活動項目
課前準備紫光機器人平臺軟件、場地若干、機器人 教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)與導(dǎo)入活動 A、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(展示《機器人總動員》劇照)師:認識他們嗎?今天王老師帶來了一份大禮,要送給獲獎的機器人小組,大家準備好了嗎?
1、條件循環(huán)
2、傳感器設(shè)置:選擇 灰 度傳感器
3、拖灰度傳感器到流程圖:(學(xué)生到場地實練)給予學(xué)生充分的展示機會,幫助學(xué)生形成關(guān)于知識的討論,讓學(xué)生能夠了解到同伴的知識背景,鼓勵理解力較差的學(xué)生在 此基礎(chǔ)上能夠有所提高。
二、新授 B、繞繞繞
1、展示彎道型場地
2、帶領(lǐng)學(xué)生分析:
(1)通過實際的操作,建立有效的知識連接,讓學(xué)生從 第3頁(共4頁)(1)兩個場地的區(qū)別
(2)如何改進程序(3)小組活動計劃
3、完成任務(wù):繞繞繞(教師巡視輔導(dǎo))
4、學(xué)生到場地實踐 解說:(1)優(yōu)點(2)不足之處實踐層面更好的理解傳感器的工作狀態(tài)。采用分類的形式,幫助學(xué)生梳理知識,再次形成對于知識圖示的二次鞏固。
三、鞏固 C、查查查
1、展示錯誤程序若干
2、各小組領(lǐng)回有問題程序
3、各小組商議修改方案
4、師展示經(jīng)驗版:(1)轉(zhuǎn)速問題(2)光線問題(3)傳感器設(shè)置問題(4)行進速度 問題
5、各小組展示修改后的程序 通過和人的實證對比,讓學(xué)生感受到傳感器的定義概念。四.小結(jié)
與頒獎總結(jié)本課學(xué)習(xí)重點,并為獲獎小組頒獎。給予學(xué)生充分的展示機會,幫助學(xué)生形成關(guān)于知識的討論,讓學(xué)生能夠了解到同伴的知識背景,鼓勵理解力較差的學(xué)生在此基礎(chǔ)上能夠有所提高。
機器人機械手 教學(xué)目標:
1.了解伺服電機的工作過程 2.了解插件拓展模塊的設(shè)置方法 3.學(xué)會編寫機械手運動的程序
教學(xué)重點難點:學(xué)會編寫機械手運動的程序 教學(xué)準備:課件、例程 教學(xué)過程:
一、導(dǎo)入
機器人可以添加新的模塊嗎?
二、新授
1、認識伺服電機
出示圖片,讓學(xué)生了解伺服電機。教師講解伺服電機的分類及作用。
2、機器人機械手的搭建 機械手的主要任務(wù)是什么? 活動分析:
教師帶領(lǐng)學(xué)生分析機器人機械手運動流程圖 A、前方無物體,直行;
B、前方有物體,停,抓取,前進,松開,后退,停止。搭建機械手:
出示圖片,機械手由哪些部件組成? 學(xué)生討論并交流。
(伺服電機兩只;兩節(jié)模塊四個;彎曲九孔兩個;固定銅片兩個;螺絲等)
3、編寫程序
⑴打開“學(xué)生機器人平臺”窗口,單擊“文件(F)”菜單中的“新建(N)”命令,新建一個程序。⑵添加“直流電機”控件。
⑶添加“流程控制”模塊中的“條件循環(huán)”控件。⑷添加“執(zhí)行控件”,選擇I/O。⑸添加“伺服電機”控件。
⑹打開“伺服電機驅(qū)動控制”對話框。選定“伺服電機1”,將“轉(zhuǎn)動角度”設(shè)為“142°”;選定“伺服電機2”,將“轉(zhuǎn)動角度”設(shè)定為“150°”。
⑺加入一組單分支語句,設(shè)置條件為“IO6=1”。
⑻停止:選擇“直流電機”控件,設(shè)置為停止。打開“延時屬性設(shè)置”對話框,將“延時時間”設(shè)為“800(毫秒)”。
⑼抓?。哼x中“執(zhí)行控件”,選擇“伺服電機”,設(shè)置角度為“30°”.。⑽前進:選中“執(zhí)行控件”,選擇“直流電機”,設(shè)置為前進。
⑾放開:選中“執(zhí)行控件”,選擇“伺服電機”,設(shè)置角度為“150°”.。
⑿加入“延時控件”:打開“延時屬性設(shè)置”對話框,將“延時時間”設(shè)為“1000(毫秒)”。⒀后退停止:選擇“直流電機”控件,設(shè)置為停止。打開“延時屬性設(shè)置”對話框,將“延時時間”設(shè)為“1000(毫秒)”。
⒁單擊“保存”按鈕,保存文件。⒂下載程序 :
(1)單擊“編譯”按鈕,進行程序編譯。
(2)用下載線將計算機與機器人主板接口對接,打開學(xué)生機器人的電源開關(guān),將學(xué)生機器人置于復(fù)位狀態(tài)。
(3)單擊“程序下載到主控芯片”按鈕,將程序下載到學(xué)生機器人主板芯片中。完成后關(guān)閉電源,拔下下載線。⒃啟動機器人。(1)打開電源開關(guān)
(2)當(dāng)?shù)却龍?zhí)行指示燈閃爍時,按下運行鍵,學(xué)生機器人開始動作。
三、小結(jié)
這節(jié)課你有哪些收獲? 機器人比賽 教學(xué)目標:
能把避障的實際問題轉(zhuǎn)化成一個機器人信息處理的過程。
理解機器人避障的算法,能編寫一個簡單的程序來實現(xiàn)避障任務(wù)。體會機器人的智能性,進一步培養(yǎng)對機器人學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)重點:機器人分支結(jié)構(gòu)程序的設(shè)計方法。
教學(xué)難點:把避障的實際問題轉(zhuǎn)化成一個機器人信息處理的過程。教學(xué)準備:課件、例程 教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)回顧: 同學(xué)們,在李老師和陸老師的帶領(lǐng)下我們開始在研究機器人了,你能讓你的機器人做哪些事情了呢?
二、新課教學(xué):
(一)創(chuàng)設(shè)情境,發(fā)現(xiàn)問題:
今天沈老師帶來的機器人又進化了,想不想看看? 出示:機器人避障演示。
質(zhì)疑:剛剛你看到的跟你原來的做的有什么不一樣? 生:有障礙物(示范:障礙物添加方法。)
生2:裝了傳感器。(你真聰明,紅外傳感器在我們這個仿真機器人中稱為紅外測障。)
(二)原理介紹、提出任務(wù):
紅外測障是怎么看東西的呢?發(fā)射紅外光線,遇到障礙物被反射回來,這樣就能看見了。
2、出示中心任務(wù):
有了紅外傳感器,你想不想也來做一個聰明的機器人。
任務(wù):讓機器人往前走,遇到有障礙物就停下來。(大屏幕出示)
3、學(xué)生嘗試,操作:(巡視發(fā)現(xiàn)問題:)
4、全面反饋:能夠讓機器人遇到障礙物停下來的請舉手。第一層次:有抖動,能夠停下來。第二層次:能及時停下來。
看來機器人只長了眼睛,還沒有思想,還不會自己發(fā)現(xiàn)有沒有障礙物?
(四)理清思路,再次驗證:
1、機器人思考過程探究:
你覺得機器人在往前走的時候需要怎么想呢?我們來做個實驗看看機器人是怎么想的? 請同學(xué)扮演機器人,往前走,老師隨機出現(xiàn)在學(xué)生面前,問:你為什么停下來了?
2、回顧避障思路,研究畫出流程圖。
現(xiàn)在你知道機器人在往前走的時候需要想什么了嗎? 有沒有障礙?有障礙就停下來。沒有障礙就往前走。
3、設(shè)計程序,仿真調(diào)試。
請你仔細觀察沈老師畫的這個紅外測障,跟你的有什么不一樣?你能把你的紅外測障圖標變成這樣嗎?
A:右鍵單擊——檢測完成后,進行條件判斷——
B:現(xiàn)在你能根據(jù)機器人的思想過程,完成我們這個任務(wù)了嗎?請你為機器人設(shè)計程序。
4、反饋交流,添加循環(huán),再次修改,分層提高: 已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)遇到障礙物停下來的請舉手。
這樣機器人的過程機器人要進行幾次?一次夠嗎?那要多少次呢?永遠循環(huán)。已經(jīng)能夠停下來的同學(xué),思考:能不能讓機器人遇到障礙物的時候退回來呢?
三、程序閱讀,課堂小結(jié): 經(jīng)過我們的共同努力,終于能讓機器人停下來了。讓我們再來讀一讀我們?yōu)闄C器人設(shè)計的程序,想想:讓機器人遇到障礙能夠停下來,最關(guān)鍵的是什么?能夠判斷。
是啊,機器人學(xué)會了自己判斷,就變得很聰明了。感謝你為我們設(shè)計了這樣聰明的機器人。
五、拓展思考:
課后,留給大家一個思考題:怎樣讓你的機器人遇到障礙物的時候繞過它繼續(xù)前進呢?。