第一篇:全國中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)參展教案
機(jī)器人教學(xué)評(píng)占教案
1、《機(jī)器人衛(wèi)士》教學(xué)設(shè)計(jì)
…………………………浙江省嘉興市實(shí)驗(yàn)小學(xué) 陸志剛
2、奔跑吧,助力車
………………………天津南開區(qū)科技實(shí)驗(yàn)小學(xué) 姚湘君
3、不會(huì)碰壞的機(jī)器人
………………………四川省宜賓市人民路小學(xué) 向華
4、考古探秘——機(jī)器人的前進(jìn)與后退 ……………………………山東省濟(jì)南育文中學(xué)
5、足球機(jī)器人的熱身訓(xùn)練
………………………………山東省肥城實(shí)驗(yàn)小學(xué)王洋
6、機(jī)器人課程設(shè)計(jì):小伙伴咱們一起走
…………………遼寧省大連市中山區(qū)葵英小學(xué) 于向陽
7、《機(jī)器人去哪兒?》教學(xué)設(shè)計(jì)
………………………江蘇省南京市瑯琊路小學(xué) 王蕾
8、機(jī)器人小助手之模擬推窗任務(wù)
…………………………湖北省武漢市武漢小學(xué) 康寧
9、前進(jìn)!智能車
……………………黑龍江省哈爾濱市鐵嶺小學(xué) 蔣靖
10、《機(jī)器人的眼睛——超聲波傳感器》教學(xué)設(shè)計(jì) …… ……………………河南省開封市二師附小劉冕
11、循跡機(jī)器人 …………北京理工大學(xué)附屬小學(xué)梁瀠
董皓
12、機(jī)器人直行
………………………安徽省銅陵市東方紅小學(xué) 陳浩
13、《機(jī)器人穿越浮橋》教學(xué)設(shè)計(jì)
………………………浙江省杭州市丁蘭實(shí)驗(yàn)中學(xué)翁國軍
14、賦予機(jī)器人聽覺和視覺
………………………………天津市匯森中學(xué)崔婷婷 15、3D虛擬機(jī)器人滅火
………………四川省成都七中育才學(xué)校三圣分校李歡
16、走進(jìn)巔峰之戰(zhàn)——機(jī)器人足球
………………………遼寧省沈陽市教育研究院 王雙
17、機(jī)器人沿線走
…………………江蘇省連云港市新海實(shí)驗(yàn)中學(xué) 孫麗麗
18、讓你的小車跑起來
……………………吉林省長春市第五十六中學(xué) 柏峰
19、機(jī)器人巡線行走
……………………………吉林長春汽開區(qū)九中 張立城 20、《牽手機(jī)器人快樂足球賽》
…………………黑龍江省哈爾濱市征儀路學(xué)校 王磊
21、《機(jī)器人初體驗(yàn)》教學(xué)設(shè)計(jì)
…………………………廣東省佛山市張槎中學(xué) 駱春明
22、《機(jī)器人走迷宮》教學(xué)設(shè)計(jì)
…………………………………深圳市高級(jí)中學(xué)余海燕
23、機(jī)器人走四邊形
……………………………北京市奶子房中學(xué)王麗萍
24、讓機(jī)器人動(dòng)起來
………………安徽省合肥市第四十二中學(xué)中學(xué)蔡蕾
25、創(chuàng)意 LED ……………………南京師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 張麗芳
26、迷你小風(fēng)扇
……………………北京師范大學(xué)南湖附屬學(xué)校 王娟琴
迪埃孚杯”第二屆全國中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)展評(píng)
參賽教師信息表
(小學(xué)組)
序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 上課 教師 王蕾 陸志剛 陳浩 梁瀠 于向陽 董皓 王洋 姚湘君 康寧 向華 蔣靖 劉冕 教師單位
江蘇省南京市瑯琊路小學(xué) 浙江省嘉興市實(shí)驗(yàn)小學(xué) 銅陵市東方紅小學(xué) 北京理工大學(xué)附屬小學(xué) 遼寧省大連市中山區(qū)葵英小學(xué)
山東省濟(jì)南育文中學(xué) 肥城市實(shí)驗(yàn)小學(xué)
天津市南開區(qū)科技實(shí)驗(yàn)小學(xué)
武漢小學(xué) 宜賓市人民路小學(xué)校 哈爾濱市鐵嶺小學(xué)校 開封市第二師范附屬小學(xué)
教學(xué)內(nèi)容 機(jī)器人去哪兒 機(jī)器人巡邏員 機(jī)器人直行 循跡機(jī)器人 小伙伴咱們一起走 考古探秘——機(jī)器人的前進(jìn)與
后退
足球機(jī)器人的熱身訓(xùn)練 奔跑吧,助力車 機(jī)器人小助手之模擬推窗任務(wù)
不會(huì)碰壞的機(jī)器人 前進(jìn)!智能車
機(jī)器人的眼睛——超聲波傳感
器
備注
(中學(xué)組)
序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 展 示 上課 教師 孫麗麗 翁國軍 蔡蕾 王麗萍 王雙 崔婷婷 余海燕 駱春明 張立城 柏峰 李歡 王磊 張麗芳 王娟琴 教師單位
江蘇省連云港市新海實(shí)驗(yàn)中學(xué) 浙江省杭州市丁蘭實(shí)驗(yàn)中學(xué)
安徽合肥 42中學(xué) 北京市奶子房中學(xué) 沈陽市教育研究院 天津市匯森中學(xué) 深圳市高級(jí)中學(xué)初中部 廣東省佛山市禪城區(qū)張槎中學(xué) 吉林省長春汽車經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)
區(qū)第九中學(xué)
長春市第五十六中學(xué) 成都七中育才學(xué)校三圣分校
哈爾濱市征儀路學(xué)校 南京師范大學(xué) 北京師范大學(xué)南湖附屬學(xué)校
教學(xué)內(nèi)容 機(jī)器人沿線走 穿越浮橋 讓機(jī)器人動(dòng)起來 機(jī)器人走四邊形 破解機(jī)器人足球 賦予機(jī)器人聽覺和視覺
機(jī)器人走迷宮 機(jī)器人初體驗(yàn) 機(jī)器人巡線行走 讓你的小車跑起來 3D虛擬機(jī)器人滅火 牽手機(jī)器人快樂足球賽
創(chuàng)意 LED 迷你小風(fēng)扇
備注
●本列表非上課順序,上課順序?qū)⒃诔楹灪髲堎N于上課地點(diǎn)。
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《機(jī)器人衛(wèi)士》教學(xué)設(shè)計(jì)
浙江省嘉興市實(shí)驗(yàn)小學(xué)陸志剛
教學(xué)內(nèi)容:浙江省編小學(xué)信息技術(shù)教材六下第三單元第15課
教學(xué)設(shè)計(jì)思路與理念:本課教學(xué)內(nèi)容是整套浙江省編小學(xué)信息技術(shù)教材的最后一課,以機(jī)器人衛(wèi)士巡邏為載體,進(jìn)行機(jī)器人編程思維教學(xué)(重點(diǎn)為循環(huán)語言的理解與應(yīng) 用)。此教學(xué)內(nèi)容,對(duì)于學(xué)生而言需要相應(yīng)的邏輯思維能力以及機(jī)器人編程為基礎(chǔ)。本次教學(xué),學(xué)習(xí)者是五年級(jí)學(xué)生,邏輯思維能力相對(duì)六年級(jí)而言,可能相對(duì)弱一些,但經(jīng)過了解本次上課的五年級(jí)學(xué)生,在該校信息技術(shù)校本課程中,接觸過仿真機(jī)器 人,有一定的編程基礎(chǔ)。因此結(jié)合本堂課的教學(xué)內(nèi)容,以及學(xué)生原有的基礎(chǔ),基于 “項(xiàng)目學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)模式,從分析實(shí)現(xiàn)機(jī)器人衛(wèi)士如何實(shí)現(xiàn)巡邏的問題入手,重點(diǎn) 通過研究、尋找解決方案(編程思維及方法:從生活語言到梳理環(huán)節(jié)到轉(zhuǎn)化為流程 圖到編程實(shí)現(xiàn)),充分理解循環(huán)的意義與作用,在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生自主編程、有效 調(diào)試,優(yōu)化程序從而解決問題,使機(jī)器人巡邏實(shí)現(xiàn)。最終讓學(xué)生在編程思維,調(diào)試、觀察,分析問題、解決問題等能力方面,能更大的進(jìn)步與提高。教學(xué)目標(biāo):
1.了解循環(huán)的基本原理及作用。
2.初步學(xué)會(huì)使用循環(huán)的方法解決實(shí)際問題,完成機(jī)器人衛(wèi)士巡邏的任務(wù)。
3.通過引導(dǎo)學(xué)生分析、研究、解決、發(fā)現(xiàn)問題的過程,培養(yǎng)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力,提 升學(xué)生的編程思維。
教學(xué)重點(diǎn):初步學(xué)會(huì)使用循環(huán)的方法解決實(shí)際問題,完成機(jī)器人衛(wèi)士巡邏的任務(wù)。教學(xué)難點(diǎn):理解什么是循環(huán)
教學(xué)策略:項(xiàng)目學(xué)習(xí);任務(wù)驅(qū)動(dòng);知識(shí)遷移與對(duì)比;合作學(xué)習(xí); 教學(xué)準(zhǔn)備:機(jī)器人,下載線,機(jī)器人調(diào)試場地,學(xué)習(xí)任務(wù)單 教學(xué)預(yù)設(shè)過程:
一、讀一讀,溫故知新
(一)讀一讀程序,給程序改錯(cuò)
師出示錯(cuò)誤程序:這是上節(jié)課有同學(xué)沒有按要求調(diào)試成功的程序,你能說說 原因,并修改嗎?
第一題:機(jī)器人向前直走50厘米,然后停止。第二題:機(jī)器人向右轉(zhuǎn)90度,然后停止
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1.沒有結(jié)束程序語句,增加停止電機(jī)模塊 1.4-1.8秒之間。
2.轉(zhuǎn)彎數(shù)值設(shè)定過大,可取值
(二)師根據(jù)學(xué)生的意見,下載修改好的程序并調(diào)試。
【設(shè)計(jì)意圖】:回顧上節(jié)課的內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生讀程序的能力,并為本節(jié)課的學(xué)習(xí)鋪墊。
二、走一走,梳理環(huán)節(jié)
談話引出任務(wù):要讓機(jī)器人要圍繞校園巡邏一周,可以怎么實(shí)現(xiàn)?
(一)請(qǐng)學(xué)生到調(diào)試場地看一看,并在“任務(wù)單一”上,畫一畫,寫一
寫,同桌兩人可以互相說一說。
(二)反饋交流:師板書
【設(shè)計(jì)意圖】:基于“項(xiàng)目學(xué)習(xí)”模式,結(jié)合實(shí)際的場地模型及任務(wù),讓學(xué)生分析問 題,尋找解決方案。
三、填一填,提煉指令,理解循環(huán)
(一)師:接下來我們把具體的環(huán)節(jié)再細(xì)化,具體到機(jī)器人聽得懂的每一個(gè)動(dòng)作,我們可以怎么想?
(二)討論交流
(三)填寫“任務(wù)單二”,同學(xué)左右之間可以互相交流、討論。
(四)反饋“任務(wù)單二”,通過對(duì)任務(wù)單二的反饋交流,基于學(xué)生完成任務(wù)的差
異,激發(fā)學(xué)生對(duì)于循環(huán)簡便方法需求,引出循環(huán)概念,充分引導(dǎo)學(xué)生理解 循環(huán)。
(五)講解循環(huán)模塊。
【設(shè)計(jì)意圖】:引導(dǎo)學(xué)生從生活化語言到提煉程序指令,再到核心指令循環(huán)理解,通 過參與、思考、填一填等互動(dòng)活動(dòng),突破難點(diǎn),提升學(xué)生的編程思維。
四、編一編,調(diào)試程序
(一)請(qǐng)同學(xué)根據(jù)“任務(wù)單二”完成的流程圖,嘗試編寫程序,調(diào)試程序,完成
任務(wù)。
(二)問題反饋:引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察機(jī)器人的狀態(tài),反饋調(diào)試過程中遇到的問題
及提出解決方案。
(三)進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)試,優(yōu)化程序。
(四)師巡視。
【設(shè)計(jì)意圖】:基于前期的充分鋪墊,編寫程序水到渠成。調(diào)試成為本環(huán)節(jié)的重 點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生反饋調(diào)試過程中機(jī)器人遇到的問題,找出原因,修改程序,培養(yǎng)學(xué) 生通過觀察機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài),發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。
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五、玩一玩,嘗試挑戰(zhàn)(拓展任務(wù))
先完成巡邏任務(wù)的同學(xué),可申請(qǐng)領(lǐng)取拓展任務(wù)單,進(jìn)一步進(jìn)行研究。(巡邏長 方形校園)
【設(shè)計(jì)意圖】:以分層教學(xué)為理念,提供給先完成的小組更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。
六、說一說,總結(jié)引申
(一)師總結(jié)
(二)引申:在實(shí)際生活中,我們通過循環(huán)次數(shù)來控制機(jī)器人巡邏,是不是 最佳方案,有沒有什么問題?你覺得可以怎么解決?
【設(shè)計(jì)意圖】:課已終意未盡,學(xué)生對(duì)機(jī)器人的熱情需要不斷地給予肯定,不斷 地給學(xué)生新的探索方向,有助于學(xué)生對(duì)機(jī)器人程序設(shè)計(jì)的深入研究。
七、關(guān)于課堂教學(xué)預(yù)設(shè)的初步反思: 1.“做中學(xué)、學(xué)中悟”“授人以漁”的理念踐行
在機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)中,對(duì)學(xué)生的協(xié)作能力、思維能力要求很高,在教學(xué)過程中如何 巧妙地設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生可以全身心的參與其中,在研究、交流、實(shí)踐活動(dòng)中 不斷摸索方案、提煉經(jīng)驗(yàn),從而解決實(shí)際問題,形成一套簡單的思維模式,為將來 學(xué)習(xí)、生活奠基。
2.“讓課堂充滿思考的元素”,注重思維訓(xùn)練的課堂探索
信息技術(shù)的課堂教學(xué)已經(jīng)不能再停留在為技術(shù)學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)了,課堂中如何讓學(xué)生可 以得到思維的訓(xùn)練,將課堂中所學(xué)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為生活經(jīng)驗(yàn),將非智力的技能充分為 學(xué)習(xí)生活服務(wù),也就是需要給學(xué)生一個(gè)生活應(yīng)用而學(xué)習(xí)氛圍。
分析問題解決問題有很多的方式方法,課堂中借助板書引領(lǐng)、課件協(xié)助,將本課的 教學(xué)難點(diǎn)得以分解,師生共同研究方案、探索方法,努力實(shí)現(xiàn)方法的學(xué)習(xí)與思維的 訓(xùn)練。
3.“一個(gè)都不能少”,多種形式相結(jié),關(guān)注全體學(xué)生。
機(jī)器人課堂實(shí)踐,特別是實(shí)體機(jī)器人課堂教學(xué),因?qū)W生的個(gè)體差異以及教學(xué)載體的 特殊性,學(xué)生的參與、思考、研究的興趣、積極性都會(huì)有所差異,課堂中如何關(guān)注 全體學(xué)生,讓每個(gè)孩子可以得到研究、學(xué)習(xí)、肯定,這也是我們需要思考的問題。在課堂組織形式上,根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)的難易程度以及學(xué)生的實(shí)際情況:合作學(xué)習(xí)、教 師個(gè)別指導(dǎo)與單獨(dú)探究相結(jié)合。教學(xué)過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生相互幫助鼓勵(lì),相互討 論分析問題、互相協(xié)作調(diào)試測(cè)試,針對(duì)動(dòng)手能力較弱,性格比較內(nèi)向的孩子,需要 教師俯下身來,仔細(xì)觀察孩子的操作實(shí)踐、認(rèn)知聆聽孩子們的學(xué)習(xí)需求,及時(shí)給予 個(gè)別指導(dǎo)。
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4.“以學(xué)定教”,基于學(xué)生學(xué)習(xí)需求的動(dòng)態(tài)課堂推進(jìn)
課堂的預(yù)設(shè)只是一個(gè)框架,學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容會(huì)有自己的學(xué)習(xí)需求,有的側(cè)重于邏 輯性的程序思維,有的側(cè)重于動(dòng)手探究的實(shí)踐觀察,有的側(cè)重于經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的歸納提升。在機(jī)器人課堂中由于載體的特殊性,我們需要關(guān)注的內(nèi)容將變得很多,動(dòng)態(tài)生成的課 堂需求也會(huì)隨之增加。因此,整個(gè)組織過程需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整,用具有層次的小問題、小 提示給學(xué)生以幫助,用符合學(xué)生特色的課堂語言引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂研究。
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課題:奔跑吧,助力車
授課人:天津南開區(qū)科技實(shí)驗(yàn)小學(xué)姚湘君
課時(shí)安排 1 1.使用 BDS機(jī)器人套件進(jìn)行助力車的搭建。
2.認(rèn)識(shí)冠狀齒輪和 T型軸套,并在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)齒輪結(jié)構(gòu)是如何進(jìn)行
教學(xué)目標(biāo) 傳動(dòng)的,3.通過實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力和實(shí)踐操作能力,激發(fā) 學(xué)生探究科學(xué)的濃厚興趣。
教學(xué)重點(diǎn) 教學(xué)難點(diǎn) 教學(xué)方式 教學(xué)準(zhǔn)備 使用 BDS機(jī)器人套材搭建助力車,并進(jìn)行力的傳動(dòng)過程分析。認(rèn)識(shí)異性齒輪在傳動(dòng)過程中的作用 實(shí)踐活動(dòng)式
BDS機(jī)器人套材,PPT,PC 教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
談話導(dǎo)入
展示已經(jīng)做好的助力車,談話:助力車是 我們平時(shí)常見的玩具之一,今天這節(jié)課我 們就一起來制作一部簡易的助力車,并且 研究一些和助力車有關(guān)的話題。
誰來說說,你覺得這樣的一部助力車應(yīng)該結(jié)合草圖自由發(fā)言:說明助力車的結(jié)構(gòu) 是有哪些部分組成的?每部分起到什么作和作用 用? 相應(yīng)板書: 地盤——框架 車輪——移動(dòng) 橡皮筋——?jiǎng)恿?軸——傳動(dòng)
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出示 t型軸套和冠狀齒輪圖片
個(gè)零件,你們知道他們叫什么?它們?cè)跈C(jī) 械結(jié)構(gòu)中起到什么作用呢? 板書:t型軸套 冠狀齒輪
在活動(dòng)記錄紙上寫下這兩個(gè)零件的作用
今天的助力車搭建活動(dòng),我們要用到這兩的假設(shè)。
談話:每個(gè)小組同學(xué)都會(huì)拿到一盒材料和每個(gè)小組展示小車是否能夠正常工作 一張圖紙。請(qǐng)大家根據(jù)圖紙來搭建一部簡 易助力車,然后試試你們的助力車是否能 夠正常工作,如果能夠正常工作的話就做 一個(gè)標(biāo)記。如果不能正常工作的話找找問 題出在哪里,然后進(jìn)行修改。
仔細(xì)觀察一下助力車是怎樣前進(jìn)的?在前學(xué)生觀察助力車運(yùn)動(dòng)過程中軸、齒輪、進(jìn)過程中齒輪、軸、車輪的工作狀態(tài)是什車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,并進(jìn)行記錄。分析當(dāng) 么樣的?在記錄紙上用符號(hào)表示出來。
冠狀齒輪與直齒輪相互配合工作時(shí)的作 用。
給學(xué)生發(fā)放長度不同的橡皮筋作為動(dòng)力進(jìn)測(cè)試影響小車前進(jìn)動(dòng)力的因素是什么? 行助力車動(dòng)力因素的分析
通過測(cè)試填寫相關(guān)表格,了解助力車前 進(jìn)的距離和橡皮筋產(chǎn)生的動(dòng)力有關(guān)。奔跑吧!助力車
直齒輪
板書設(shè)計(jì)
冠狀齒輪
改變力的方向
橡皮筋
決定行駛距離
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第十三課 不會(huì)碰壞的機(jī)器人
四川省宜賓市人民路小學(xué)向華
一、教材分析:
根據(jù)?四川省義務(wù)教育課程改革實(shí)驗(yàn)教科書《信息技術(shù)》?編寫意圖,本冊(cè)為小學(xué) 高段綜合能力培養(yǎng)階段。本冊(cè)主要包括 LOGO語言和智能機(jī)器人教學(xué),前半部分以 LOGO語言為載體學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言的概念、命令格式、程序(過程)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思 想。后半部分主要依托機(jī)器人活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)智能機(jī)器人的興趣,了解現(xiàn)代機(jī)器人 的發(fā)展趨勢(shì),通過擬人的方法循序漸進(jìn)了解和掌握智能機(jī)器人的傳感器和驅(qū)動(dòng)裝置的 作用。在學(xué)習(xí)和組裝機(jī)器人的活動(dòng)中,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,并在小組活動(dòng)中學(xué)會(huì)與他人合作,增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
本課是在上一節(jié)學(xué)習(xí)了常用傳感器 ——亮度傳感器的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新的傳感器 ——觸碰傳感器。從擬人功能來說,前者是?看?物體后者是?摸?物體,通過?摸?到物 體,改變機(jī)器人的前進(jìn)方向,使機(jī)器人不會(huì)碰壞。
二、學(xué)情分析:
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了 LOGO語言,并能通過簡單的命令使機(jī)器人動(dòng)起來,而且上一 節(jié)課通過亮度傳感器制作了?光控路燈?,使得學(xué)生對(duì)于接下來的學(xué)習(xí)能夠保持一種非 常興奮的狀態(tài)。非常興奮地發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)能夠指揮機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自己的想法。這種興奮 與成就感正是學(xué)習(xí)的強(qiáng)大動(dòng)力。因此我們要更加重視本節(jié)課的教學(xué)。繼續(xù)保護(hù)、利用 學(xué)生的這種學(xué)習(xí)動(dòng)力,潤物細(xì)無聲地將信息技術(shù)的思想和方法傳遞給學(xué)生。
三、教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)與能力:
①初步認(rèn)識(shí)了解觸碰傳感器的特征; ②小組合作搭建不會(huì)碰壞的機(jī)器人;
③初步會(huì)用智慧 LOGO編寫程序控制機(jī)器人完成任務(wù);
2、過程與方法:
①通過游戲活動(dòng)了解觸碰傳感器的工作原理;
②通過小組合作與自主學(xué)習(xí)體驗(yàn)機(jī)器人的搭建及程序設(shè)計(jì)過程; ③通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)使得學(xué)生順利完成本課內(nèi)容;
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
①通過小組合作學(xué)習(xí)完成任務(wù)來體驗(yàn)合作成功的喜悅; ②通過實(shí)踐操作強(qiáng)化學(xué)習(xí)信息技術(shù)的興趣與愛好。
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四、教學(xué)重難點(diǎn):
教學(xué)重點(diǎn):搭建不會(huì)碰壞的機(jī)器人;
教學(xué)難點(diǎn):使用智慧 LOGO編寫程序控制機(jī)器人完成任務(wù)。
五、教學(xué)準(zhǔn)備:
①、小組使用的電腦及智慧 LOGO編程平臺(tái);
②、?智慧天下信息技術(shù)與機(jī)器人教學(xué)套件一?教師演示及分組各一套; ③、?不會(huì)碰壞的機(jī)器人?教材人手一份。
六、教法和學(xué)法:
機(jī)器人課的教學(xué)特點(diǎn)是理論與實(shí)踐緊密結(jié)合,本課的教學(xué)設(shè)計(jì)是以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為 主,設(shè)置了難易程度不一的五個(gè)任務(wù),把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,讓學(xué)生置身于自主 探究、發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的動(dòng)態(tài)氛圍中,注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的培養(yǎng),注重學(xué)生 體驗(yàn)、感悟和實(shí)踐的過程,在教學(xué)中,教師以組織者、引導(dǎo)者、促進(jìn)者出現(xiàn),通過從 簡單到復(fù)雜任務(wù)設(shè)置,使學(xué)生感悟更多,收獲更多。努力培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)。
七、教學(xué)過程:
教學(xué) 環(huán)節(jié) 知識(shí)點(diǎn)及 教學(xué)意圖
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
1、以教師姓氏引入游戲 1?盲人摸 ‘向’?,要求學(xué)生閉眼通過一定的障
礙物(講臺(tái))找到教師的位置。游 進(jìn)行游戲 1?盲人摸‘向’?; 戲過程注意安全,距離適當(dāng)且其他 學(xué)生不得提示。
2、進(jìn)行游戲 2,閉眼摸一摸、猜 通過游戲活
躍課堂氛圍并一猜身邊的同學(xué)遞來的文具是什進(jìn)行游戲 2?摸文具?; 使得學(xué)生認(rèn)識(shí)么。
3、引導(dǎo)質(zhì)疑:剛才在游戲中,我 觸碰傳感器。
們是使用什么來尋找路徑和發(fā)現(xiàn)文 具的呢?
游戲 1中我們?cè)诎l(fā)現(xiàn)障礙物時(shí),使自己調(diào)整前進(jìn)方向,找到正確的 認(rèn)識(shí)、了解觸碰傳感器;
游戲引入 路徑,使身體的其他部位不會(huì)與障(5分鐘)礙物發(fā)生碰撞,引入觸覺感覺物體。
機(jī)器人也能像人一樣有觸覺嗎? 觸碰傳感器使得機(jī)器人與人一樣具 有觸覺。
4、教師出示觸碰傳感器,要求小 組找到實(shí)物,認(rèn)識(shí)觸碰傳感器。了解不會(huì)碰壞的機(jī)器人的工作
5、講解觸碰傳感器工作原理。原理。使學(xué)生了解
我們?cè)跈C(jī)器人前端安裝一個(gè)觸碰 不會(huì)碰壞的機(jī)
器人的工作原傳感器,當(dāng)機(jī)器人與障礙物接觸時(shí),觸碰傳感器傳遞信號(hào)給控制器,控 理。
制器發(fā)出后退和轉(zhuǎn)向命令,這樣機(jī) 器人的其他部分就不會(huì)被碰壞了。板書課題:不會(huì)碰壞的機(jī)器人
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1、布置任務(wù)一,根據(jù)教材 P85-P86 通過小組合搭建不會(huì)碰壞的機(jī)器人。小組分工
作完成任務(wù)一:合作,2人負(fù)責(zé)搭建,2人負(fù)責(zé)選擇根據(jù)圖紙合作搭建不會(huì)碰壞的 搭建不會(huì)碰壞部件。機(jī)器人。
搭建機(jī)器人的機(jī)器人,提高
2、教師巡視指導(dǎo),重點(diǎn)提示主控(8分鐘)學(xué)生合作學(xué)習(xí)器與馬達(dá)及觸碰傳感器的連接端
及動(dòng)手能力,為口。
最后的展示作觸碰傳感器連接主控器 1號(hào)輸入 好準(zhǔn)備。端口,左馬達(dá)連接主控器 A輸出端
口,右馬達(dá)連接主控器 B輸出端口。機(jī)器人搭建好了,現(xiàn)在我們來完 成任務(wù)二:如何編寫?不會(huì)碰壞的機(jī) 器人?程序,使得機(jī)器人可以正常運(yùn) 行。
通過學(xué)習(xí)完
1、電動(dòng)機(jī)控制的方法。學(xué)習(xí)正轉(zhuǎn)、成任務(wù)二:編寫反轉(zhuǎn)、停止的命令。學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)控制的方法,使其
正轉(zhuǎn):motorforward端口,速度正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止。程序。
反轉(zhuǎn):moforbackward端口,速度
1、學(xué)習(xí)電動(dòng)停止:motorbrake端口
重點(diǎn)提示命令格式:命令端口 機(jī)控制方法。
速度。
2、觀察電動(dòng)機(jī)擺放位置,明白如 何獲得其前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向的動(dòng)力。要求學(xué)生合作編寫使機(jī)器人前
通過觀察明白如何獲得使機(jī)器人
2、學(xué)習(xí)如何進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向、停止的命令。
編寫程序使用智慧前進(jìn):正轉(zhuǎn) A,50反轉(zhuǎn) B,50前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向的動(dòng)力。以學(xué)
LOGO讓機(jī)器后退:反轉(zhuǎn) A,50正轉(zhuǎn) B,50習(xí)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止命令。
(8分鐘)人執(zhí)行前進(jìn)、后左轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn) A,50反轉(zhuǎn) B,50 退、轉(zhuǎn)向和停右轉(zhuǎn):正轉(zhuǎn) A,50正轉(zhuǎn) B,50
停止:motorbrake A motorbrake B 止。
3、觸碰傳感器檢測(cè)命令的編寫。學(xué)習(xí)觸碰檢測(cè)命令,明確觸碰 學(xué)會(huì)判斷命令的編寫。到為?1?,反之為?0?。Checktouch 1講解工作的原理。
3、學(xué)習(xí)觸碰
4、編寫完整的程序。
傳感器檢測(cè)命提出要求:機(jī)器人在前進(jìn)過程中
如果觸碰到障礙物就讓其后退一段 編寫完整的程序,明確每一個(gè) 令。
路程然后轉(zhuǎn)向繼續(xù)前進(jìn)。命令的意圖,初步形成信息技術(shù)
4、編寫完整分析 P89頁程序的編寫思路,提素養(yǎng)。的?不會(huì)碰壞的示循環(huán)語句 while,判斷語句 機(jī)器人?程序。if…else,延時(shí)命令 wait。
小組合作參照 P89頁程序進(jìn)行編 寫,編寫時(shí)明確命令的格式及意圖。
任務(wù)三:分小組下載編寫好的程 序。
下載程序任務(wù)三:下載教師巡視指導(dǎo),協(xié)助解決下載中(5 分鐘)程序。的問題。
下載程序。
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任務(wù)四:運(yùn)行調(diào)試機(jī)器人,觀察 運(yùn)行機(jī)器人,觀察分析運(yùn)行結(jié)
果。任務(wù)四:運(yùn)行運(yùn)行結(jié)果,適當(dāng)調(diào)試。
調(diào)試機(jī)器人,使教師巡視指導(dǎo),協(xié)助解決運(yùn)行中 展示完成的機(jī)器人運(yùn)行情況。
(檢測(cè)運(yùn)行10分鐘)學(xué)生在實(shí)踐中的問題。
強(qiáng)化信息技術(shù) 素養(yǎng)。小結(jié)本課內(nèi)容:(1)觸碰傳感器 的工作原理;(2)機(jī)器人的搭建;(3)學(xué)生匯報(bào),形成經(jīng)驗(yàn)。
任務(wù)五:歸納編寫下載程序期間應(yīng)該注重的問 歸納總結(jié)
(4分鐘)內(nèi)容。總結(jié),復(fù)習(xí)本課題。(4)運(yùn)行調(diào)試機(jī)器人。
八、板書設(shè)計(jì)
第十三課不會(huì)碰壞的機(jī)器人
不會(huì)碰壞?
發(fā)現(xiàn)問題:
搭建機(jī)器人 編寫程序
總結(jié)
下載程序 分析問題:
解決問題:
檢測(cè)運(yùn)行
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課題:考古探秘
——機(jī)器人的前進(jìn)與后退 濟(jì)南育文中學(xué)董皓
教材:濟(jì)南育文中學(xué)機(jī)器人校本課程第四冊(cè)第 3課 【教材分析】
《考古探密》是系列機(jī)器人課程中的一節(jié)。是建立在樂高搭建課程的基礎(chǔ)上,正 式學(xué)習(xí)機(jī)器人課程的入門基礎(chǔ)課程。在第一課、第二課認(rèn)識(shí) NXT機(jī)器人系統(tǒng)和簡單 的機(jī)器人小車設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上,學(xué)生已經(jīng)具備了 NXT機(jī)器人的硬件、編程平臺(tái)及配 件的相關(guān)使用知識(shí),并能設(shè)計(jì)搭建出可以行走的簡單機(jī)器人小車。本課《機(jī)器人的前 進(jìn)與后退》在此基礎(chǔ)上開始系統(tǒng)學(xué)習(xí)NXT編程平臺(tái)的第一個(gè)編程模塊——移動(dòng)模塊。
【教學(xué)內(nèi)容】
NXT編程平臺(tái)的第一個(gè)編程模塊——移動(dòng)模塊的設(shè)置及使用?!窘虒W(xué)目標(biāo)】 知識(shí)與技能:
1、掌握移動(dòng)模塊的使用方法。
2、了解速度、角度、方向設(shè)置對(duì)機(jī)器人行進(jìn)的影響。過程與方法:
1、通過利用模擬場景中的?直行探索?,學(xué)習(xí)移動(dòng)模塊中前進(jìn)、后退運(yùn)動(dòng)的設(shè)置 和使用。
2、通過小組內(nèi)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),初步掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的正確方法、驗(yàn)證數(shù)據(jù)結(jié)論的 方法。
情感態(tài)度價(jià)值觀:
1、提高學(xué)生的科技素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣和探究精神及小組合作精神與分 工協(xié)調(diào)能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生展示輸出能力與評(píng)價(jià)能力,讓學(xué)生體驗(yàn)成就感。[教學(xué)重點(diǎn)] 移動(dòng)模塊的使用和設(shè)置。[教學(xué)難點(diǎn)] 速度、時(shí)間、圈數(shù)、角度、方向、距離的關(guān)系。
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[教學(xué)準(zhǔn)備] 教室教具:機(jī)器人運(yùn)行場地噴繪布、教師電腦、投影設(shè)備、學(xué)生電腦 4臺(tái)、數(shù)據(jù) 線四根。
學(xué)生(分四組每組五人):各小組完善活動(dòng)報(bào)告第一、二部分,NXT機(jī)器人一 部、五號(hào)電池六節(jié)。
教師:課件、任務(wù)泡泡圖貼紙、組名貼紙、記號(hào)筆、磁扣。[教學(xué)過程] 設(shè)計(jì)意圖
課前準(zhǔn)備:
探秘的故事情節(jié)對(duì)學(xué)生有很 組織學(xué)生按小組坐好,場地鋪在教室中央,檢查各小組電腦、大的吸引力,可以很好組織教數(shù)據(jù)線與機(jī)器人是否正常,檢查各小組活動(dòng)報(bào)告第一部分是否完 學(xué)。體現(xiàn)出小組的凝聚力,充成,為各小組分發(fā)記號(hào)筆、泡泡圖貼紙、組名貼紙,請(qǐng)各小組寫 分展示學(xué)生的個(gè)性,為課堂營好組名貼在桌子前方。請(qǐng)各小組介紹自己的組名.造良好氛圍。
正式上課:
1、情境導(dǎo)入
利用神秘的考古故事創(chuàng)設(shè)情 境,激發(fā)學(xué)生的探索興趣。
假期里,我們的主人公阿文,跟隨他叔叔的考古隊(duì)去參觀一 座古墓的挖掘。正巧考古人員在墓墻上找到了一個(gè)神秘的洞口,用手電筒向里望去,一條通道延伸向了一個(gè)神秘的洞窟,大家把 它稱為一號(hào)洞窟,洞窟里有什么卻怎么也看不清楚。大家為此發(fā) 了愁,這么又深又小的洞口,如何把攝像頭送進(jìn)去看到一號(hào)洞窟 內(nèi)的情況呢?正當(dāng)大家一籌莫展的時(shí)候,跟隨而來的阿文小聲說 ?我想我有個(gè)辦法。?——原來,阿文有一臺(tái)小小的機(jī)器人,他想 讓機(jī)器人攜帶攝像頭進(jìn)入一號(hào)洞窟,一探究竟。
2、發(fā)現(xiàn)問題
同學(xué)們,為了完成今天的任務(wù)(走過真通道進(jìn)一號(hào)洞窟),我們需要解決哪些問題呢?請(qǐng)大家小組討論一下,把自己覺得最 重要的三個(gè)問題寫在云彩上,然后貼到黑板上來。
教學(xué)預(yù)設(shè)(教學(xué)過程)
給學(xué)生時(shí)間自主探究,預(yù)先規(guī) 劃解決問題的方法。
找出共性問題,得出影響直行 的關(guān)鍵因素——方向、功率、時(shí)間、角度,為后續(xù)編寫程序 打下基礎(chǔ)。
學(xué)生寫問題,老師將寫著任務(wù)的太陽貼在黑板中間。宣讀學(xué) 生提出的問題。(功率、時(shí)間、角度等)
請(qǐng)大家說一說,你為什么覺得這些問題是最重要的呢?你準(zhǔn)
利用啟發(fā)探索式的自學(xué)材料,備如何解決呢? 鍛煉學(xué)生自學(xué)能力。鼓勵(lì)學(xué)生 大膽嘗試、試驗(yàn)。
3、新授 引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出解決問
題的辦法。評(píng)價(jià)學(xué)生總結(jié)的具
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體不具體,到位不到位,用詞準(zhǔn) 確不準(zhǔn)確,有沒有勇于嘗試.同學(xué)們,為了解決這些問題,我們需要什么樣的程序呢? ——移動(dòng)程序。
學(xué)生通過任務(wù)實(shí)踐,在找尋解 今天老師給你們介紹一個(gè)新的程序模塊——移動(dòng)模塊。通過 決問題辦法的過程中練習(xí)程 移動(dòng)模塊的屬性設(shè)置,我們可以控制機(jī)器人的行走。下面大家找 序模塊的調(diào)試。找看移動(dòng)模塊在編程平臺(tái)的什么位置?并通過老師給大家準(zhǔn)備 教師著重觀察學(xué)生的操作過 的自學(xué)材料,使用手中的計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)線嘗試為我們的機(jī)器人編 程:數(shù)據(jù)記錄是否完備、方法程,了解一下移動(dòng)模塊的屬性設(shè)置都有哪些功能? 是否得當(dāng),有沒有創(chuàng)造性。遇 到共性問題馬上停下講解。學(xué)生自學(xué),老師下場指導(dǎo)。評(píng)價(jià):鼓勵(lì)性為主。雖然遇到 問題,但有做得很好的方面.移動(dòng)模塊屬性設(shè)置總結(jié):端口、方向、速度、時(shí)間距離(請(qǐng)
進(jìn)一步提出要求,鞏固知識(shí),同學(xué)們一會(huì)嘗試一下,秒數(shù)和圈數(shù)那一個(gè)容易控制?哪一個(gè)更精 激勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索。確?)、剎車。自主嘗試操作,解決問題
4、機(jī)器人的前進(jìn)與后退
關(guān)注學(xué)習(xí)過程,是否善于運(yùn)用 數(shù)據(jù),是否關(guān)注細(xì)節(jié)認(rèn)真仔細(xì) , 是否精益求精追求完美 ,是否 善于探索發(fā)現(xiàn)新問題.(本課重點(diǎn),通過兩個(gè)活動(dòng)解決)
活動(dòng)一:機(jī)器人前進(jìn)。我們都幫助阿文做好了準(zhǔn)備,但阿文 的叔叔還是不太相信這個(gè)小小的機(jī)器人能夠完成任務(wù)。下面老師 為大家準(zhǔn)了模擬場地,我們就在這塊場地上試一試,看看機(jī)器人 能不能順利進(jìn)入一號(hào)洞窟。
場地上老師標(biāo)注了洞口和一號(hào)洞窟的位置,并且在密道上做 了距離標(biāo)注,請(qǐng)各小組記錄員仔細(xì)記錄機(jī)器人每次的設(shè)置修改和 行走位置。引出下一節(jié)課的任務(wù),在下節(jié) 課前給學(xué)生反思、思考的空 間。
注重收集學(xué)生探究過程性資 料,便于日后反思。
小組作示范.小結(jié):遇到哪些問題?如何解決的。
活動(dòng)二:機(jī)器人后退。我們的試驗(yàn)說服了阿文的叔叔,他同 意我們的機(jī)器人進(jìn)入洞口,可這時(shí)阿文卻提出了新的問題:機(jī)器 人能否順利的退回到洞口呢?請(qǐng)大家完善我們的程序,讓機(jī)器人 進(jìn)入一號(hào)洞窟后再退回到洞口。
小組作示范.小結(jié):做了哪些改動(dòng)?進(jìn)洞與出洞的程序哪里
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不同?時(shí)間與圈數(shù)哪一個(gè)更好?
5、各小組做展示,教師點(diǎn)評(píng)
點(diǎn)評(píng)角度從任務(wù)完成度、態(tài)度、報(bào)告、方法與手段、獨(dú)立思 考、小組合作、紀(jì)律等多方面點(diǎn)評(píng)。
6、情節(jié)延伸
經(jīng)過大家的努力,阿文的機(jī)器人終于攜帶攝像頭進(jìn)入了一號(hào) 洞窟,通過傳回的圖像大家看到一號(hào)洞窟是一個(gè)不大的小密室,里面空空如也。但就在一號(hào)洞窟左邊的墻壁上,又出現(xiàn)了一個(gè)神 秘的洞口,他到底通向哪里?阿文決定讓機(jī)器人退回來,為機(jī)器 人重新編寫程序,再去一探究竟。
課后任務(wù):
請(qǐng)同學(xué)們完成這節(jié)課的活動(dòng)報(bào)告,課下由組長交給我。并認(rèn) 真思考下節(jié)課我們的任務(wù)要面對(duì)什么問題?并填寫下節(jié)課活動(dòng) 報(bào)告的第一部分。下課。
[設(shè)計(jì)特色]
1、情景設(shè)置合理,對(duì)學(xué)生的吸引力強(qiáng),又符合電腦機(jī)器人的特點(diǎn)。
2、充分發(fā)揮學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)方式,學(xué)生相互交流充分,由先知自然導(dǎo)出未知,即影響電腦機(jī)器人前進(jìn)和后退的關(guān)鍵問題,流暢、合理。
3、教學(xué)設(shè)計(jì)符合任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式,過程嚴(yán)謹(jǐn),很好的培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
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移動(dòng)模塊自學(xué)材料
鼠標(biāo)拖動(dòng)移 動(dòng)模塊到程 序鏈.嘗試一下,這里的不同 方向會(huì)讓機(jī)器人向哪 個(gè)方向行走呢?
Nxt主機(jī)上也有 A.B.C 三個(gè)馬達(dá)接口,他們有
功率——我們可不可 以理解為速度呢?
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左右兩邊的端口設(shè)置要與機(jī)器 人左右馬達(dá)所接端口完全一 致。
左右拖動(dòng)滑塊試一下,看看你 的機(jī)器人行走方向有何變化?
無限制、圈數(shù)、秒、角度,我 是急剎車好呢?還是讓 們可以用四種不能方式控制馬 機(jī)器人緩緩?fù)V惯\(yùn)動(dòng)好 達(dá)運(yùn)行的時(shí)間。
呢?
在活動(dòng)中同學(xué)們嘗試一下不同 我們要試一下才知道。的控制方式哪一個(gè)更精確呢?
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考古探密——機(jī)器人的前進(jìn)與后退
活動(dòng)任務(wù)設(shè)計(jì)報(bào)告
山東濟(jì)南董皓
一、好的開始是成功的一半
1、我們的隊(duì)伍名稱:
2、我們的成員:
3、我們的分工: 隊(duì)長: 設(shè)計(jì)師: 程序員: 測(cè)試員: 記錄員: 音量控制員: 發(fā)言人: 其他職務(wù):
二、我們的目標(biāo)。
1、今天的任務(wù)是:
為我們的機(jī)器人小車編寫程序,讓攜帶攝像頭的機(jī)器人進(jìn)入一號(hào)洞窟探秘。
2、使用下面的泡泡圖,寫出為了完成任務(wù)我們需要解決的問題。(數(shù)量不限)
使機(jī)器人前 進(jìn),進(jìn)入一號(hào)
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3、我們已經(jīng)解決了哪些問題:
三、構(gòu)建與實(shí)驗(yàn)
1、我們的方案或程序是:
2、測(cè)試結(jié)果:(根據(jù)實(shí)際設(shè)置和測(cè)試結(jié)果填寫,沒有設(shè)置的項(xiàng)目不填。)
序列 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 功率
時(shí)間
圈數(shù)
角度
行進(jìn)距離
成功或者出了 什么問題
四、反思
1、發(fā)現(xiàn)了哪些問題,如何解決的。
2、有沒有提出新的方案:
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4、還可以有哪些改進(jìn)措施?
五、總結(jié)
我們學(xué)到什么
我們做的好的方面
我們做的不好的方面
最讓我們感到驕傲的事情
最讓我們感到困難的事情
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如果這些活動(dòng)再做一遍,我們會(huì)。。。
還有什么是我們想知道 的?
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足球機(jī)器人的熱身訓(xùn)練
山東省泰安市肥城市實(shí)驗(yàn)小學(xué)王洋
一、教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)與技能:通過動(dòng)手實(shí)踐學(xué)會(huì)調(diào)試足球機(jī)器人的主機(jī)程序。
2、過程與方法:通過任務(wù)驅(qū)動(dòng),動(dòng)手實(shí)踐,小組合作的方式達(dá)到人人熟練操作的目 標(biāo)。
3、情感態(tài)度價(jià)值觀:培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,增強(qiáng)動(dòng)手能力,激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī) 器人的興趣。
二、教學(xué)重難點(diǎn):
重點(diǎn):進(jìn)攻與防守程序的選擇與調(diào)試,灰度取值的調(diào)試,進(jìn)攻與防守球門的選擇。難點(diǎn):指南針的調(diào)試方法,對(duì)調(diào)試結(jié)果的測(cè)試及修正。
三、教學(xué)準(zhǔn)備:
教師用課件,導(dǎo)學(xué)案,裝有進(jìn)攻與防守兩套程序的四個(gè)機(jī)器人,十字螺絲刀。
四、教學(xué)課時(shí):1課時(shí)
五、教學(xué)過程:
(一)創(chuàng)設(shè)情境,提出問題 師:同學(xué)們看過足球比賽嗎? 生:……
師:看過機(jī)器人足球比賽嗎? 生:……
師:老師帶來了一段機(jī)器人足球比賽的視頻,我們一起來看看吧。
師:視頻看完了,大家知道它有哪些調(diào)試部件嗎?下面跟隨老師一起來認(rèn)識(shí)一下機(jī)器 人。
師:大家想不想自己調(diào)試一下機(jī)器人? 生:……
師:今天我們大家就一起來學(xué)習(xí)《足球機(jī)器人的熱身訓(xùn)練》,(出示課題)現(xiàn)在大家 觀看一下機(jī)器人,有哪些疑問?
預(yù)設(shè)問題:
1、機(jī)器人如何啟動(dòng)?(主機(jī)程序)
2、哪個(gè)做進(jìn)攻?哪個(gè)做防守?(主機(jī)程序)
3、場地上為什么有不同的顏色?(灰度取值)
4、氣瓶是干什么的?(氣瓶調(diào)試)
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5、如何調(diào)整方向?(指南針)
6、……
(二)任務(wù)驅(qū)動(dòng),深入探究
1、組內(nèi)嘗試程序的調(diào)試
分類總結(jié)學(xué)生提出的問題,先小組內(nèi)自己調(diào)試一下主機(jī)程序,看看有哪些問題? 調(diào)試中師巡視指導(dǎo),完成后先學(xué)生總結(jié),教師再補(bǔ)充。
2、運(yùn)行程序,檢測(cè)調(diào)試效果 發(fā)現(xiàn)問題:機(jī)器人不進(jìn)攻,機(jī)器人進(jìn)攻方向不準(zhǔn)確,機(jī)器人左右搖擺,原地打 轉(zhuǎn)……
3、根據(jù)情況,解決遇到的問題
師選擇性的引導(dǎo),場地紙為什么有不同顏色,機(jī)器人如何知道哪個(gè)球門是自己的,如何防守更有效。引導(dǎo)過程中解決灰度取值,指南針調(diào)整,選邊等問題,同時(shí)讓學(xué)生 掌握不同問題的調(diào)試方法。
4、確定出進(jìn)攻、防守機(jī)器人
以上問題解決后,問學(xué)生哪個(gè)進(jìn)攻更有效?進(jìn)而總結(jié)出進(jìn)攻與防守是程序來決定 的,如何更有效還要看哪個(gè)裝備更適合,提示學(xué)生要學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)事物的不同點(diǎn)并培養(yǎng)他 們的創(chuàng)新意識(shí)。
(三)自主實(shí)踐,鞏固練習(xí)
以小組為單位再次調(diào)試主機(jī)并測(cè)試,組內(nèi)其他同學(xué)做好配合,比比哪組調(diào)試的效 果好。過程中遇到問題,先讓學(xué)生組內(nèi)或組間質(zhì)疑、答疑,自己解決,最后根據(jù)情況 教師補(bǔ)充總結(jié)。
(四)知識(shí)拓展
機(jī)器人開球位置擺放要求、如何用球測(cè)試指南針的調(diào)試效果。
(五)展示激勵(lì)
兩隊(duì)之間進(jìn)行比賽。對(duì)于學(xué)生的問題及時(shí)解決,對(duì)于好的表現(xiàn)提出具體的表揚(yáng)。
六、知識(shí)延伸:
提示改變程序?qū)M(jìn)攻與防守的重要性,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)程序的興趣。
七、教學(xué)設(shè)計(jì)說明:
本節(jié)課突出以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主,以學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)為中心,采取小組合作的方 式,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與的積極性,使學(xué)生勤于動(dòng)手、敢于創(chuàng)新,課堂氣氛活躍。教 具上準(zhǔn)備四臺(tái)裝有進(jìn)攻、防守兩套程序的機(jī)器人,這樣把學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)提高了一倍 而且通過實(shí)踐得出結(jié)論,確定出哪個(gè)是進(jìn)攻哪個(gè)是防守。教學(xué)過程中有四個(gè)環(huán)節(jié),一 是通過一段微視頻引導(dǎo)學(xué)生提出本節(jié)課要解決的問題。二是讓學(xué)生通過自己動(dòng)手研究 解決提出的問題,進(jìn)而掌握灰度取值、指南針及選邊等知識(shí)的重要作用。三是組內(nèi)、迪埃孚杯”第二屆全國中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)展評(píng)
組間共同完成主機(jī)調(diào)試的整個(gè)過程。四是用比賽的形式測(cè)試學(xué)生的調(diào)試效果并對(duì)學(xué)生 給予鼓勵(lì),進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人的興趣。
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機(jī)器人課程設(shè)計(jì):小伙伴咱們一起走
遼寧省大連市中山區(qū)葵英小學(xué)于向陽
一、教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)技能目標(biāo):
1)初步了解智能機(jī)器人的工作原理。
2)學(xué)會(huì)使用機(jī)器人軟件編寫簡單程序,指揮機(jī)器人做出預(yù)定動(dòng)作。3)學(xué)會(huì)調(diào)試程序使機(jī)器人達(dá)成預(yù)定動(dòng)作。4)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、協(xié)作能力和創(chuàng)新意識(shí)。
2、過程與方法:
在學(xué)習(xí)和研究活動(dòng)中,能積極應(yīng)用和實(shí)踐自己在本課及其他學(xué)科學(xué)過的知識(shí),并 與同學(xué)們交流,使知識(shí)更加融會(huì)貫通。
3、情感態(tài)度價(jià)值觀:
1)通過學(xué)生自覺關(guān)注科技發(fā)展的意識(shí),自覺提升自身科技素養(yǎng)。
2)能夠在機(jī)器人世界里尋找更多的樂趣,表達(dá)創(chuàng)意,展示才能,養(yǎng)成學(xué)科學(xué),愛科學(xué)好習(xí)慣。
二、教學(xué)重難點(diǎn):
1)教學(xué)重點(diǎn):機(jī)器人編程軟件的使用 2)教學(xué)難點(diǎn):程序編寫并調(diào)試
三、教學(xué)準(zhǔn)備:
多臺(tái)形態(tài)各異的機(jī)器人、筆記本、攝像機(jī)、投影儀、教學(xué)視頻及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境
四、教學(xué)過程:
(一)情境導(dǎo)入:
(機(jī)器人視頻并展示教學(xué)用機(jī)器人圖片)
1、談話:
1)這是老師的小伙伴托尼。你們喜歡它嗎?現(xiàn)在老師把它從大屏幕上請(qǐng)出來。托尼是老師的跟屁蟲,我怎么走它就怎么走,不信你們來看看。(托尼與教師互動(dòng)活 動(dòng)場景,配樂機(jī)器人活動(dòng)場景設(shè)計(jì))
2)你們想不想也擁有這樣一個(gè)小伙伴呢?(出示機(jī)器人作品)小機(jī)器人們都非 常的優(yōu)秀,你們小組快速商量一下,認(rèn)領(lǐng)一個(gè)小伙伴到你們小組去。
3)怎么才能讓你們的小伙伴也動(dòng)起來呢?這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
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(二)自主學(xué)習(xí):(微課程自主學(xué)習(xí))
老師相信你們都是一些聰明的孩子,看過接下來的這個(gè)視頻,你們都能學(xué)會(huì)知識(shí),自學(xué)成功。
1、教學(xué)視頻:
1)介紹軟件使用方法、編程窗口、工具面板、功能面板、馬達(dá)設(shè)置、時(shí)間設(shè)置 及程序的下載方法。
2)樣例設(shè)計(jì)。機(jī)器人向前走 2秒然后停止的程序設(shè)計(jì)過程。
2、自學(xué)建議:
1)如果看一遍沒有完全領(lǐng)會(huì),你們還可以把它重新播放,再看一遍。2)小組同學(xué)們相互幫助,完成學(xué)習(xí)。
3、小組合作,動(dòng)手實(shí)踐:
1)模仿樣例設(shè)計(jì)編寫一個(gè)讓機(jī)器人向前走 5秒然后停止的程序并進(jìn)行測(cè)試。(教 師一對(duì)一輔導(dǎo),幫助學(xué)生解決問題)
2)學(xué)習(xí)成果驗(yàn)收展示:
學(xué)生組內(nèi)程序演示機(jī)器人活動(dòng)教師巡視檢驗(yàn)成果
(三)、發(fā)散思維,創(chuàng)意設(shè)計(jì):
1、談話:
機(jī)器人聽從你的指揮了嗎?你們已經(jīng)邁出了成功的一步。那你還想讓你的小伙伴 怎么走呢?小組同學(xué)討論一下,然后說說你們的想法。(后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、原地轉(zhuǎn)、曲線運(yùn)動(dòng)……)小組討論并匯報(bào)。
2、小組合作實(shí)踐:
你們能用剛才你們自學(xué)到的知識(shí)編寫相應(yīng)的程序,指揮使機(jī)器人達(dá)成你們的預(yù)定 動(dòng)作嗎?請(qǐng)你們小組內(nèi)互相研究設(shè)計(jì)程序吧。(提示:設(shè)計(jì)每個(gè)動(dòng)作時(shí)要注意時(shí)間設(shè) 置要恰當(dāng))
(教師巡視,個(gè)別輔導(dǎo),及時(shí)解決編寫中的疑難問題。)
3、成果展示: 1)小組合作展示:
哪個(gè)小組愿意帶著你們的小伙伴上來展示一下。要先介紹你們小組的設(shè)計(jì)意圖,然后進(jìn)行程序測(cè)試。同學(xué)們來看他們的小伙伴是不是按照了他們的指令進(jìn)行的?(全 班交流,互動(dòng)學(xué)習(xí))
2)你們小組在設(shè)計(jì)測(cè)試中有沒有機(jī)器人沒有按照你們的指令運(yùn)行的情況呢?說
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說你們又是怎么解決問題的?
4、鞏固拔高,設(shè)置障礙練習(xí):
同學(xué)們剛才又向成功邁進(jìn)了一大步,老師再給你們出點(diǎn)難題,行嗎? 規(guī)定題目:
編寫一個(gè)指揮機(jī)器人按正方形線路行走的程序 編寫一個(gè)指揮機(jī)器人按圓形線路行走的程序
(小組同學(xué)自選一題,合作實(shí)踐,全班展示交流評(píng)價(jià))
5、總結(jié)拓展:
今天同學(xué)們的學(xué)習(xí)非常出色,你們學(xué)會(huì)了編寫程序,并讓機(jī)器人小伙伴按照你們 的指令完成了任務(wù),假如你們給機(jī)器人賦予更多的思想,進(jìn)一步去創(chuàng)造它,它會(huì)幫助 你們完成更多的任務(wù),甚至實(shí)現(xiàn)你們的夢(mèng)想。
(教師提前預(yù)設(shè)程序,使用聲音傳感器測(cè)試聲音,使機(jī)器人按照聲音指令前進(jìn))看我們的小伙伴托尼,如果你們給它掌聲,你會(huì)發(fā)現(xiàn)它將向前走的更遠(yuǎn)。
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《機(jī)器人去哪兒?》教學(xué)設(shè)計(jì)
江蘇省南京市瑯琊路小學(xué)王蕾
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能
(1)了解紅外線傳感器的工作原理。(2)體驗(yàn)單分支結(jié)構(gòu)語句的含義
(3)能夠在機(jī)器人平臺(tái)中編寫機(jī)器人循光運(yùn)動(dòng)的程序。
2、過程與方法
(1)依據(jù)流程圖進(jìn)行程序設(shè)計(jì),通過設(shè)計(jì)任務(wù)讓學(xué)生在探索中得到思維的培養(yǎng)。(2)充分發(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(dòng)手實(shí)踐,并以學(xué)生已有知識(shí)為前提進(jìn)行點(diǎn)撥與啟發(fā)。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)培養(yǎng)規(guī)范的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)編程步驟。(2)激發(fā)學(xué)生的多選擇性創(chuàng)新思維能力。(3)建立起以流程圖的形式進(jìn)行思維的習(xí)慣?!窘虒W(xué)重難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn):單分支語句的理解與程序設(shè)置。教學(xué)難點(diǎn):多種情況下機(jī)器人的不同應(yīng)對(duì)程序?!菊n時(shí)安排】:1課時(shí) 【教學(xué)過程】
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng)
1.實(shí)事導(dǎo)入(馬航事件)
開放 導(dǎo)入 2.播放視頻:《機(jī)器人清潔工》
別地面,并清潔干凈呢?
提出 問題(5分)3.板書
《機(jī)器人去哪兒?》
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖 手,激發(fā)學(xué)生的 學(xué)習(xí)興趣,滲透 機(jī)器人智能化 的意識(shí)。
1.馬航中的黑匣子功能討論 從學(xué)生舊知入 2.思考:如何才能自動(dòng)?
猜一猜,為什么機(jī)器人能自動(dòng)識(shí)討論機(jī)器人的判斷過程
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1.機(jī)器人演示:
?機(jī)器人遇到強(qiáng)光時(shí)發(fā)出鳴叫?。它怎么知道前方有情況呢? 3.認(rèn)識(shí)紅外傳感器的工作原理。
1.學(xué)生組內(nèi)討論。2.交流討論結(jié)果。判斷條件:是否有障礙 3.學(xué)習(xí)紅外傳感器的工作原 理。
給學(xué)生足夠的 學(xué)生空間,發(fā)揮 小組作用,通過 討論激起頭腦 2.探索:機(jī)器人在什么情況下會(huì)叫?紅外傳感器
執(zhí)行動(dòng)作:有障礙時(shí),鳴叫。風(fēng)暴。
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí) 例進(jìn)行分析,梳
過程一: 4.繪制程序流程圖。了解原理
開始
4.理解流程圖。
理知識(shí)要點(diǎn),形 成編程思路,讓 學(xué)生了解與掌 握流程圖的設(shè) 計(jì)過程。
IO6=1
鳴叫
(同步填寫學(xué)習(xí)單)
1.認(rèn)識(shí)單分支結(jié)構(gòu)。
1.了解單分支語句的概念 2.學(xué)習(xí)程序的編寫
以實(shí)例帶導(dǎo)圖,幫助學(xué)生從實(shí) 際問題的生活 經(jīng)驗(yàn)入手,理解 單分支結(jié)構(gòu),并 能夠舉一反三。單分支是代表一種情況下,機(jī)器人如
過程二: 何活動(dòng)…… 嘗試編程
2.教師示范如何按照流程圖來編寫機(jī) 器人遇障礙后的程序。3.發(fā)言學(xué)生嘗試實(shí)踐操作。4.教師指導(dǎo)并組織交流。
3.學(xué)生分小組實(shí)踐操作 活動(dòng)方式: 在課桌上用手實(shí)驗(yàn)。
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1.挑戰(zhàn) 1:機(jī)器人 I/O6遇到強(qiáng)光時(shí) 紅燈亮,沒光時(shí)燈滅。單
3.教師巡視輔導(dǎo)學(xué)生 4.組織學(xué)生交流學(xué)習(xí)成果。資源一:完成任務(wù)的小組演示。資源二:編程有錯(cuò)誤的小組,其他小 組共同分析尋找解決方法。資源三:不同的編程方法。
以小組為單位進(jìn)行實(shí)踐 讓學(xué)生在具體
互助:沒完成任務(wù)的小組的實(shí)踐操作中,2.小組討論分析流程,并填寫學(xué)習(xí)修改方案,已完成任務(wù)的小來檢驗(yàn)程序,發(fā)
過程三: 任務(wù)挑戰(zhàn) 1? 紅燈 停?
組幫助解決問題。
現(xiàn)問題及時(shí)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(yàn),體驗(yàn)成 功的樂趣。
挑戰(zhàn) 2:機(jī)器人遇光停(I/O 6)1.帶領(lǐng)學(xué)生分析流程 2.小組討論后匯報(bào)思路。
過程四: 3.各小組實(shí)踐嘗試。
挑戰(zhàn) 2 4.教師指導(dǎo)并收集有效資源。?綠燈行? 5.組織學(xué)生討論成果。(3’)
1.繪制流程圖 2.小組實(shí)踐 作。
3.分享與反思糾錯(cuò)。
通過拓展任務(wù) 讓學(xué)生給學(xué)生
正確設(shè)置判斷條件及執(zhí)行動(dòng)消化知識(shí)的空
間,在拓展任務(wù) 中,自主探究,內(nèi)化知識(shí)要點(diǎn)。
多維度的機(jī)器人循光技巧
過程五: 展空間 帶領(lǐng)學(xué)生討論如何實(shí)現(xiàn)?
分層--拓 有幾種實(shí)現(xiàn)的方法?
部分提前完成的的小組進(jìn)行開放式的結(jié)果 拓展任務(wù)。(添加 I/O7 I/O8給予學(xué)生更多 兩側(cè)的紅外傳感器進(jìn)行循的思維火花。光)
過程六: 反思與提
升(3分)1.反思:
本節(jié)課解決了什么問題? 你是如何解決的? 2.教師展示思維導(dǎo)圖
1.反思本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程 為。
3.整理課程結(jié)構(gòu)。
回顧反思體驗(yàn) 成解決問題方 法,為后續(xù)學(xué)習(xí)做鋪墊。
2.以小組為單位總結(jié)活動(dòng)行學(xué)習(xí)全過程,形
反思 重建
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【板書設(shè)計(jì)】
課題區(qū)域
展示屏幕
范例流程圖 主要步驟
【作業(yè)單設(shè)計(jì)】
小組號(hào)
課題: 機(jī)器人去哪兒
——機(jī)器人循光
姓名
你們小組選擇 任意選擇一種!^_^)
運(yùn)動(dòng)方式,通過觀察圖片,你們小組覺得它由哪些
路段組成呢?根據(jù)不同的路段,試著畫出流程圖。(今天的活動(dòng)方式你們可以
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挑戰(zhàn)一: 技術(shù)分析: 挑戰(zhàn)二: 技術(shù)分析:
②流程圖: ②流程圖:
【設(shè)計(jì)流程】
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機(jī)器人小助手之模擬推窗任務(wù)
湖北省武漢市武漢小學(xué)康寧
【教學(xué)內(nèi)容】
本課是一節(jié)五年級(jí)機(jī)器人學(xué)習(xí)課,是改編自武漢版信息技術(shù)六年級(jí)上冊(cè)第 2課《和機(jī)器人的“親密接觸”》的內(nèi)容,并結(jié)合學(xué)校機(jī)器人興趣小組的活動(dòng)講 稿,主要針對(duì)機(jī)器人馬達(dá)控制的學(xué)習(xí),即機(jī)器人小車直線行走和轉(zhuǎn)彎的編程設(shè) 計(jì)與調(diào)試。而本課教學(xué)內(nèi)容是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過機(jī)器人直線行走的基礎(chǔ)上進(jìn)行 的,因此側(cè)重點(diǎn)將放在轉(zhuǎn)彎問題的探究上。本課將學(xué)習(xí)任務(wù)融入生活情景問題,讓學(xué)生在解決任務(wù)的過程中,自主研究轉(zhuǎn)彎程序,并能綜合應(yīng)用直線行走和轉(zhuǎn)彎 的動(dòng)作,體驗(yàn)控制機(jī)器人的樂趣,感受機(jī)器人服務(wù)于生活的魅力,從而打破學(xué) 生對(duì)機(jī)器人的神秘感,激發(fā)他們對(duì)人工智能領(lǐng)域的后期探究興趣。【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識(shí)目標(biāo):能夠控制機(jī)器人馬達(dá)完成前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎;掌握調(diào)整機(jī)器人馬達(dá)速度 和運(yùn)行時(shí)間來影響轉(zhuǎn)彎的方法。
2、能力目標(biāo):能根據(jù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)線路,轉(zhuǎn)化為程序設(shè)計(jì),控制機(jī)器人解決 生活情景問題。
3、情感目標(biāo):體驗(yàn)控制機(jī)器人的樂趣,感受機(jī)器人服務(wù)于生活的魅力,產(chǎn) 生對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的持續(xù)探究興趣。
【教學(xué)重點(diǎn)】能夠控制機(jī)器人馬達(dá)完成前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎。
【教學(xué)難點(diǎn)】掌握調(diào)整機(jī)器人馬達(dá)速度和運(yùn)行時(shí)間來影響轉(zhuǎn)彎的方法。
【教學(xué)準(zhǔn)備】學(xué)習(xí)任務(wù)單、課件和微視頻資料、機(jī)器人設(shè)備(6臺(tái))、機(jī)器人程序編 寫軟件、活動(dòng)場地2張 【教學(xué)策略與教法】
模擬生活情景創(chuàng)設(shè)任務(wù),微視頻指導(dǎo)學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)任務(wù)單輔助學(xué)習(xí)【教學(xué)過程】
一、情景引入,明確任務(wù)
迪埃孚杯”第二屆全國中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)展評(píng)
課件播放情境,引入學(xué)習(xí)任務(wù)。
(引入語:天氣晴朗時(shí),小鳴的奶奶起床第一件事就是想開窗透透氣,可因?yàn)樯?了年紀(jì),每次行動(dòng)都非常吃力。小鳴非常心疼奶奶,怎么辦呢?小鳴突然想到課堂上 老師介紹過機(jī)器人,于是他覺得可不可以做一個(gè)機(jī)器人,放在床頭邊,只要奶奶需要,一啟動(dòng)它就可以自動(dòng)走過去把窗戶推開。這里機(jī)器人的結(jié)構(gòu)小鳴已經(jīng)搭建好了,可是 他不知道怎樣編寫程序,才能讓機(jī)器人走到窗戶邊,大家能幫幫他嗎?)提問:我們的學(xué)習(xí)任務(wù)是什么?(學(xué)生回答)
揭示任務(wù):做出一個(gè)能幫小鳴奶奶推開窗戶的機(jī)器人小助手。(板書課題)
二、自主探究,解決問題
1、規(guī)劃動(dòng)作
提問:仔細(xì)觀察,機(jī)器人小助手負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)的部件是什么?(生:馬達(dá))
出示示意圖:這是小鳴奶奶居住的房間示意圖,小鳴已 經(jīng)規(guī)劃好機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的線路。(如右圖)
提問:你能說出機(jī)器人行走的分解動(dòng)作嗎? 請(qǐng)學(xué)生回答。教師引導(dǎo)概括為四個(gè)動(dòng)作:
前進(jìn)一段到轉(zhuǎn)彎點(diǎn)
2、設(shè)計(jì)程序
比較這些動(dòng)作,對(duì)于設(shè)計(jì)程序,你覺得哪個(gè)完成起來簡單些?說說理由。①簡要復(fù)習(xí)“前進(jìn)、停止”的程序。②重點(diǎn)解決“左轉(zhuǎn)”的問題。
對(duì)于這個(gè)問題,想不想先試一試?
出示任務(wù)一:參考前進(jìn)程序進(jìn)行修改,設(shè)計(jì)左轉(zhuǎn)90度程序。思考問題:調(diào)整 機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎與什么因素有關(guān)呢?
學(xué)生活動(dòng)要求:
1、到活動(dòng)場地的轉(zhuǎn)彎點(diǎn)測(cè)試你編寫的左轉(zhuǎn)程序;
2、通過微視 頻自主學(xué)習(xí),掌握轉(zhuǎn)彎的多種編程方式,學(xué)會(huì)調(diào)試機(jī)器人角度;
3、完成學(xué)習(xí)任務(wù)單
左轉(zhuǎn) 90度
前進(jìn)一段到終點(diǎn)
停止(板書)
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上的關(guān)于左轉(zhuǎn)90度的數(shù)據(jù)采集;
4、活動(dòng)時(shí)間6分鐘。
學(xué)生實(shí)踐,教師巡堂指導(dǎo)。請(qǐng)學(xué)生展示編寫的程序。
A、質(zhì)疑:有沒有不同的左轉(zhuǎn)編程方式呢?
通過課件引導(dǎo)學(xué)生了解機(jī)器人轉(zhuǎn)彎的多種方式,并感受其不同。小結(jié):機(jī)器人轉(zhuǎn)彎與馬達(dá)速度有關(guān)。
B、質(zhì)疑:左轉(zhuǎn)的馬達(dá)速度設(shè)置不變時(shí),轉(zhuǎn)彎角度大于 90度,什么原因?怎
么調(diào)整程序?
通過分析引導(dǎo)學(xué)生了解轉(zhuǎn)彎角度與調(diào)試運(yùn)行時(shí)間的關(guān)系。小結(jié):機(jī)器人轉(zhuǎn)彎還與運(yùn)行時(shí)間有關(guān)。師生共同總結(jié)轉(zhuǎn)彎的程序設(shè)計(jì)方法。
三、鞏固新知,完成任務(wù)
問題都解決了,下面就讓我們完成推窗任務(wù)吧?。贸龃皯裟P停?/p>
出示任務(wù)二:將四個(gè)動(dòng)作串聯(lián)起來,編程并調(diào)試,讓機(jī)器人走到窗戶邊,并推開 窗戶。
明確要求:
1、可以根據(jù)自己掌握的情況,可以重新設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)彎的編程方式,調(diào)整轉(zhuǎn) 彎角度;
2、完成學(xué)習(xí)單上關(guān)于本任務(wù)的填寫;
3、活動(dòng)時(shí)間 10分鐘。學(xué)生開展活動(dòng),教師巡堂指導(dǎo)。
請(qǐng)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)單分小組匯報(bào),進(jìn)行成果分享。
四、思維拓展,交流小結(jié)
1、提問:想一想,機(jī)器人推開窗戶后,它還可以幫助小鳴奶奶做些什么呢?請(qǐng) 根據(jù)今天的學(xué)習(xí),談?wù)勛约旱南敕ǎ?/p>
2、視頻欣賞:生活中還有許多機(jī)器人小助手呢。小結(jié)課堂?!景鍟O(shè)計(jì)】
機(jī)器人小助手
之模擬推窗任務(wù)
前進(jìn)一段到轉(zhuǎn)彎點(diǎn)
左轉(zhuǎn)90度
運(yùn)行時(shí)間
馬達(dá)速度
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前進(jìn)一段到終點(diǎn)
停止
附:
組《機(jī)器人小助手》學(xué)習(xí)任務(wù)單
任務(wù)一:對(duì)左轉(zhuǎn) 90度測(cè)試數(shù)據(jù)的采集
溫馨提示:
1、觀看微視頻,自學(xué)機(jī)器人轉(zhuǎn)彎的多種方式,感受轉(zhuǎn)彎效果的異同,然后編程;
2、到活動(dòng)場地上需要轉(zhuǎn)彎的地方,去測(cè)試轉(zhuǎn)彎動(dòng)作,注意分析哪些因素可以影響 轉(zhuǎn)彎的角度,并多次進(jìn)行調(diào)試;
3、將數(shù)據(jù)結(jié)果填寫在下面。
左馬達(dá)M1速度右馬達(dá)M2速度運(yùn)行時(shí)間(秒)
轉(zhuǎn)彎狀態(tài)
左轉(zhuǎn)90度
我們發(fā)現(xiàn):機(jī)器人轉(zhuǎn)彎與 和 有關(guān)。
任務(wù)二:機(jī)器人實(shí)際行走的線路
溫馨提示:
1、將四個(gè)動(dòng)作串聯(lián)起來的程序流程如下:
對(duì)照流程圖你會(huì)編寫程序嗎?試一試吧!
2、將轉(zhuǎn)彎點(diǎn)左轉(zhuǎn)的最終數(shù)據(jù)結(jié)果記錄下來。左馬達(dá)M1速度右馬達(dá)M2速度運(yùn)行時(shí)間(秒)
轉(zhuǎn)彎狀態(tài)
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前進(jìn)!智能車
——超聲波傳感器的使用 黑龍江省哈爾濱市鐵嶺小學(xué)蔣靖
教學(xué)分析
本課主要通過與學(xué)生一起經(jīng)歷搭建、編寫流程、下載調(diào)試這三個(gè)基本的過程,了 解超聲波傳感器的工作原理,掌握超聲波傳感器在流程中的編寫方法以及電機(jī)的運(yùn)動(dòng) 方式等內(nèi)容。明確在搭建時(shí)的位置、環(huán)境等對(duì)超聲波傳感器的影響,在動(dòng)手實(shí)踐的過 程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的利用超聲波傳感器拓展機(jī)器的能力。
學(xué)生分析
本次課程的授課學(xué)生為五年級(jí),學(xué)生已經(jīng)具有了初步的邏輯思維能力,能夠
在教師的提示下進(jìn)行簡單的邏輯思維轉(zhuǎn)換。學(xué)生們已經(jīng)接觸了電機(jī)、延時(shí)、永久循環(huán)、條件循環(huán)這四個(gè)模塊的流程設(shè)計(jì)使用,在腦海中對(duì)于流程的編寫有了最基本的概念同 時(shí)也進(jìn)行過最簡單、最基本的搭建(按照?qǐng)D紙搭建打蛋器)。但是,本課在教學(xué)上所 使用的樂高 9797學(xué)生從未接觸過,這需要為學(xué)生建立一個(gè)知識(shí)遷移的關(guān)聯(lián)平臺(tái),讓 學(xué)生完成從舊知到新知的轉(zhuǎn)化過程。
教學(xué)目標(biāo)
1.搭建利用超聲波傳感器避障的智能車,了解超聲波傳感器的工作原理。2.掌握電機(jī)的設(shè)置方法,能夠準(zhǔn)確的找到超聲波傳感器再結(jié)合移動(dòng)、開關(guān)、永 久循環(huán)等模塊,通過人類的思維方式與機(jī)器的工作流程建立關(guān)聯(lián),將人類的智慧轉(zhuǎn)化 成流程完成小車的智能化。
3.通過對(duì)新舊知識(shí)的對(duì)比完成知識(shí)的遷移,明確流程模塊的編寫方法;在實(shí)踐 中明確電機(jī)的設(shè)置方法不同決定了機(jī)器運(yùn)動(dòng)方式的不同。
4.鍛煉自己的觀察能力和思維能力,養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題的能 力;在實(shí)踐中練習(xí)程序設(shè)計(jì)的能力,在合作練習(xí)的過程中鍛煉自己克服困難的精神。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
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教學(xué)重點(diǎn):超聲波傳感器的工作原理、模塊的編寫方法。
教學(xué)難點(diǎn):電機(jī)的設(shè)置方法以及如何借助人類的思維方式轉(zhuǎn)換成機(jī)器語言。教具準(zhǔn)備:樂高機(jī)器人組件、課件、實(shí)物展臺(tái)等 教學(xué)策略設(shè)計(jì)
一、教學(xué)流程設(shè)計(jì)思路
首先,出示新知(樂高 9797移動(dòng)等模塊)與舊知(中鳴馬達(dá)、while循環(huán)等模塊)的對(duì)比圖,明確知識(shí)點(diǎn)的異同之處。
其次,是?超聲波傳感器?模塊;學(xué)生通過小車運(yùn)動(dòng)效果與人類的運(yùn)動(dòng)效果了解到 眼睛的作用從而聯(lián)系到程序設(shè)計(jì)中,要想讓機(jī)器人也擁有眼睛能夠躲開障礙物就要為 其添加專門躲避障礙物的傳感器——超聲波傳感器。另外在講解時(shí)向?qū)W生滲透超聲波 傳感器的工作原理讓學(xué)生了解超聲波傳感器是通過距離的設(shè)定控制機(jī)器對(duì)障礙的?反 映?。
再次,是?開關(guān)?模塊和?循環(huán)?模塊;在教學(xué)時(shí)要讓學(xué)生明確超聲波傳感器只是單 純的為機(jī)器人提供一個(gè)識(shí)別障礙的眼睛,他不能夠?qū)κ挛镞M(jìn)行分析、判斷。教師在教 學(xué)時(shí)要利用生活中人類遇到相同問題時(shí)的處理方法來啟發(fā)學(xué)生找到能夠幫助機(jī)器人 判斷的?開關(guān)?模塊;同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生不怕困難、不怕挫折,勇于探索的精神。
最后,是?移動(dòng)?模塊;這部分是本節(jié)課教學(xué)難點(diǎn),對(duì)于學(xué)生來說他們還不能夠?qū)?人類的思維方式、運(yùn)動(dòng)方式與機(jī)器建立良好的關(guān)聯(lián)。為此,在為機(jī)器人添加上超聲波 傳感器和開關(guān)后,學(xué)生會(huì)認(rèn)為這已經(jīng)為機(jī)器添加了智能。他們會(huì)忽略人類在執(zhí)行命令 時(shí)運(yùn)動(dòng)器官的運(yùn)動(dòng)方式——左右腿的運(yùn)動(dòng)方式。為此在設(shè)計(jì)時(shí)采用視頻的方式解決,這樣可以更加直觀的幫助學(xué)生理解電機(jī)的設(shè)置對(duì)運(yùn)動(dòng)方式的影響,從而突破難點(diǎn)。
二、教與學(xué)的簡單過程描述
(一)激趣導(dǎo)入,搭建嘗試
1.同學(xué)們,你們知道?谷歌無人駕駛汽車?嗎?(出示視頻)你們想擁有這樣的 智能車嗎?那就讓我們一起?前進(jìn)!智能車?(出示課題)
2.任務(wù)一:智能車動(dòng)起來。
①先來比較一下你手中的樂高與你熟悉的中鳴。②現(xiàn)在就請(qǐng)你的智能車(車在第 一課時(shí)已經(jīng)完成了無傳感器的初步搭建)動(dòng)起來吧!
【將學(xué)生使用過的中鳴與剛剛接觸的樂高中:移動(dòng)、馬達(dá)、循環(huán)這三個(gè)模塊的對(duì) 比表。幫助學(xué)生將已有知識(shí)與新的知識(shí)建立鏈接,完成知識(shí)的遷移效果后通過樂高流 程的編寫讓自己在第一課時(shí)初步搭建完成的小車動(dòng)起來】
3.行駛過程中發(fā)生了什么?(停不下來;撞到了障礙上)
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【借助學(xué)生在實(shí)踐中的問題導(dǎo)入到新知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)】
(二)完善智能,完成搭建
1.與學(xué)生一起分析人類在行走的時(shí)候需要什么器官的幫助,為什么?引出超聲 波傳感器
【與人類建立聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生借助人類的特點(diǎn)來解決問題】
2.講解超聲波傳感器的工作原理與使用方法(蝙蝠的超聲波探測(cè)課件),完善自 己的智能車。
【利用簡單的動(dòng)畫效果幫助學(xué)生理解復(fù)雜的物理問題】 3.任務(wù)二:智能車遇到障礙發(fā)出聲音后停止。
4.任務(wù)二引出新問題,無法識(shí)別障礙。引導(dǎo)出?開關(guān)?模塊與?循環(huán)?模塊的學(xué)習(xí)使 用。
【再次請(qǐng)學(xué)生與人類建立關(guān)聯(lián),明確人類的眼睛只是接收了外界的信息,還需要 大腦的幫助】
5.任務(wù)三:智能車遇到障礙發(fā)出聲音后轉(zhuǎn)向。
【通過視頻幫助學(xué)生理解在轉(zhuǎn)彎時(shí)左右電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式】
(三)針對(duì)實(shí)際,探究拓展 根據(jù)實(shí)際出示值得探究的問題。附:
問題探究表單(小組討論:你們的機(jī)器還需要怎樣的改進(jìn))機(jī)器或程序存在的問題 超聲波傳感器無法發(fā)現(xiàn)障礙 機(jī)器只響應(yīng)了一次就停止 機(jī)器無法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向 ﹍﹍
拓展探究表單(小組討論:你們的機(jī)器可以怎樣改進(jìn))
探究的問題
機(jī)器發(fā)現(xiàn)障礙后后退并轉(zhuǎn)彎走 機(jī)器能夠跟隨障礙 ﹍﹍
解決方案
測(cè)試結(jié)果
原因
解決方案
改進(jìn)后測(cè)試結(jié)果
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《機(jī)器人的眼睛——超聲波傳感器》
教學(xué)設(shè)計(jì)
河南省開封市二師附小劉冕
8、機(jī)器人的眼睛——超聲波傳感器 教學(xué)目標(biāo):
1、了解超聲波的工作原理。
2、組裝超聲波傳感器。
3、編寫超聲波傳感器機(jī)器人的程序。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):
超聲波的工作原理,程序的編寫。教具、學(xué)具準(zhǔn)備:
樂高 9797教育機(jī)器人每組一套 課時(shí)安排:1課時(shí) 教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)
在前面的課程中我們學(xué)習(xí)了觸動(dòng)傳感器,并進(jìn)行了拼裝和編寫程序。大家來回憶 一下,我們編寫程序完成了哪些任務(wù)?
二、導(dǎo)入
利用觸動(dòng)傳感器來完成讓機(jī)器人發(fā)現(xiàn)障礙物這個(gè)功能,有一個(gè)特點(diǎn),那就是要先 碰到物體,才能做出相應(yīng)的動(dòng)作。那我們能不能利用之前所學(xué)的各種傳感器的特點(diǎn),讓機(jī)器人在撞到物體之前就先看到物體,躲避障礙物呢?那么我們現(xiàn)在就來學(xué)習(xí)超聲 波傳感器。
板書課題:
8、機(jī)器人的眼睛——超聲波傳感器
三、新授
大家都知道超聲波傳感器相當(dāng)于機(jī)器人的眼睛,可以用業(yè)分辨物體與機(jī)器人之間 的距離,那它的工作原理是什么?它是從哪里得到的靈感而發(fā)明的呢?讓我們先來看 一看 ?觀察思考?,來進(jìn)一步了解一下超聲波傳感器。
板書:工作原理:回聲定位原理。
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接下來,我們從零件盒中拿出你的超聲波傳感器并仔細(xì)觀察一下,看看他有什么 特點(diǎn)。這兩個(gè)圓孔就像是蝙蝠的嘴和耳朵一樣。一個(gè)發(fā)出超聲波,一個(gè)接收超聲波。我們要想把超聲波傳感器拼裝到機(jī)器人上,需要注意些什么呢?是不是可以隨便拼 裝?
板書:?拼裝時(shí)注意:位置、方向、接口。
下面給大家?guī)追昼姇r(shí)間,動(dòng)手將超聲波傳感器正確拼裝你們的機(jī)器人上面。玉兔號(hào)月球車已經(jīng)成功登月,以后的玉兔五號(hào)十號(hào)等等,很可能就在你們手中誕 生。今天給大家出一個(gè)任務(wù),看看大家能不能讓你們手中未來的玉兔十號(hào)來完成它。(投影編程任務(wù):在月球表面有一塊區(qū)域四周都是障礙物,你的玉兔十號(hào)就在這個(gè)區(qū) 域內(nèi)進(jìn)行探索,要求在探索的過程中,看到障礙物時(shí)進(jìn)行躲避,永遠(yuǎn)撞不到它們。?畫 一個(gè)簡單的示意圖?)。先讓學(xué)生觀察思考問題和圖,完成這個(gè)任務(wù)要分為幾步?并寫 出自己編程的思路分析。讓大家來說一說自己的思路分析,將這些分析寫到黑板上,比較一下看誰的更巧妙。到底誰的更好更巧妙呢?用實(shí)踐來證明一下,大家開始動(dòng)手 輸入程序并進(jìn)行測(cè)試。
在測(cè)試過程中,發(fā)現(xiàn)有同學(xué)遇到了一些問題,大家來看看這些問題你是否也遇到 了,你能夠解決他們嗎。
學(xué)生根據(jù)自己出現(xiàn)的錯(cuò)誤和大家總結(jié)出的方案,來修正自己的程序。最后總結(jié)出 這個(gè)任務(wù)的程序是:
1、直行。
2、超聲波發(fā)現(xiàn)物體。
3、左后轉(zhuǎn)彎兩次或右后轉(zhuǎn)彎兩 次。
4、空置。
5、循環(huán)。
四、小結(jié)
本次課學(xué)習(xí)了超聲波傳感器的工作原理、拼裝方法,大家一起動(dòng)手為機(jī)器人安裝 了超聲波傳感器并為它編寫程序來成功完成了一個(gè)任務(wù)。最后給大家留一個(gè)思考題: 利用超聲波傳感器讓你的機(jī)器人成功走出迷宮,下節(jié)課比比誰的機(jī)器人走的最好。
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循跡機(jī)器人
——機(jī)器人沿黑線追逐賽 北京理工大學(xué)附屬小學(xué)梁瀠
一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)
(一)指導(dǎo)思想
綜合實(shí)踐的總目標(biāo)是密切學(xué)生與生活的聯(lián)系 ,推進(jìn)學(xué)生對(duì)自然、社會(huì)和自我之內(nèi) 在聯(lián)系的整體認(rèn)識(shí)與體驗(yàn),發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力以及良好的個(gè)性品質(zhì)。
(二)理論依據(jù)
1、堅(jiān)持學(xué)生的自主選擇和主動(dòng)參與,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力
綜合實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施要以學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)或體驗(yàn)為基礎(chǔ),將學(xué)生的需要、動(dòng)機(jī)和 興趣置于核心地位 ,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和積極性 ,鼓勵(lì)學(xué)生自主選擇活動(dòng)主題 ,積 極開展活動(dòng),在活動(dòng)中發(fā)展創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
2、面向?qū)W生完整的生活領(lǐng)域,為學(xué)生提供開放的個(gè)性發(fā)展空間
綜合實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施是面向?qū)W生完整的生活領(lǐng)域,引領(lǐng)學(xué)生走向現(xiàn)實(shí)的社會(huì)生 活,促進(jìn)學(xué)生與生活的聯(lián)系,為學(xué)生的個(gè)性發(fā)展提供開放的空間。
3、注重學(xué)生的親身體驗(yàn)和積極實(shí)踐,促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的變革
綜合實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施強(qiáng)調(diào)學(xué)生樂于探究、勤于動(dòng)手和勇于實(shí)踐,注重學(xué)生在實(shí)踐 性學(xué)習(xí)活動(dòng)過程中的體驗(yàn)和感受,要求學(xué)生超越單一的接受學(xué)習(xí),親身經(jīng)歷實(shí)踐過程,體驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的變革。
二、教學(xué)背景分析
(一)教學(xué)內(nèi)容分析
《循跡機(jī)器人》教學(xué)活動(dòng)是讓學(xué)生掌握對(duì)機(jī)器人的重要傳感器——光電傳感器的 應(yīng)用。在擁有了傳感器去采集信息,進(jìn)而通過對(duì)返回?cái)?shù)據(jù)的處理后,機(jī)器人的智能化 才能得到最大體現(xiàn),而光電傳感器在某種意義上可以稱之為機(jī)器人的眼睛,其重要性 可見一斑。
本活動(dòng)的內(nèi)容是讓學(xué)生掌握使用光電傳感器讓機(jī)器人按照軌跡行進(jìn)的方法,最終 以小組為單位設(shè)計(jì)并搭建一個(gè)利用光電傳感器沿黑線行進(jìn)的機(jī)器人,并在封閉的跑道 上進(jìn)行追逐賽。
(二)學(xué)生情況分析
迪埃孚杯”第二屆全國中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)展評(píng)
本主題活動(dòng)是五年級(jí)的活動(dòng)內(nèi)容,學(xué)生在進(jìn)行這一主題活動(dòng)前,應(yīng)掌握機(jī)器人的 基礎(chǔ)知識(shí)與技能,對(duì)機(jī)器人的程序編寫要有一定的基礎(chǔ)。
三、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
(一)?情感態(tài)度與價(jià)值觀?目標(biāo)
養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研作風(fēng),激勵(lì)學(xué)生根據(jù)事實(shí)大膽設(shè)想、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神,探尋規(guī)律,形成良好的科學(xué)思維方式。讓學(xué)生體驗(yàn)理論來源于實(shí)踐,又指導(dǎo)實(shí)踐是科 學(xué)研究的必經(jīng)過程,并養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。激發(fā)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神,增強(qiáng)學(xué)生集體榮譽(yù) 感。
(二)?過程與方法?目標(biāo)
本主題對(duì)于機(jī)器人的程序設(shè)計(jì)要求很高,需要反復(fù)的調(diào)試程序。學(xué)生二人一組通 力合作,共同完成編程以及調(diào)試的任務(wù)。當(dāng)意見不一致時(shí),學(xué)員們要學(xué)會(huì)和發(fā)揮溝通 能力,從而達(dá)成共識(shí),完成任務(wù)。
在教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法:提出問題 ——分析問題——合作學(xué)習(xí)——實(shí)踐解決 ——交流探討——最終解決。
(三)?知識(shí)與技能?目標(biāo)
讓學(xué)生掌握機(jī)器人循跡的算法,會(huì)編寫光電傳感器循跡的程序,在程序控制中熟 練應(yīng)用循環(huán)模塊、條件判斷即光電傳感器判斷模塊。
四、前期教學(xué)情況及問題對(duì)策
(一)前期教學(xué)狀況
學(xué)生對(duì)于機(jī)器人學(xué)習(xí)有了一定的基礎(chǔ),能夠獨(dú)立搭建車型機(jī)器人,可以獨(dú)立編寫 基本程序程序。本活動(dòng)在?光電傳感器?教學(xué)單元之后,學(xué)生在前期已經(jīng)了解并使用了 光電傳感器,能夠利用光電傳感器測(cè)量光感值。本活動(dòng)則是利用光電傳感器使機(jī)器人 能沿黑線前進(jìn)。
(二)問題及其對(duì)策
本活動(dòng)最終的任務(wù)是機(jī)器人沿黑線追逐賽,追上對(duì)方機(jī)器人即為勝利,很有可能 長時(shí)間分不出勝負(fù),因此規(guī)定比賽時(shí)間最多為一分鐘,到時(shí)停止機(jī)器人,哪方機(jī)器人 與前方距離近即為勝利,如距離相同,按機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)異者為勝。結(jié)構(gòu)優(yōu)異分為:堅(jiān) 固程度、重量是否輕,這一點(diǎn)是出于培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約和環(huán)保的意識(shí)。
五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):
(一)教學(xué)重點(diǎn):
1.機(jī)器人循跡的算法分析方法與步驟。2.循跡機(jī)器人程序的編寫及調(diào)試。
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(二)教學(xué)難點(diǎn):
由于學(xué)生剛接觸該內(nèi)容的學(xué)習(xí),在調(diào)試程序過程中,既要?jiǎng)幽X又要?jiǎng)邮诌€要根據(jù) 各自程序執(zhí)行的不同情況認(rèn)真分析,準(zhǔn)確找到問題所在,及時(shí)修改。
六、資源準(zhǔn)備 1.教學(xué)材料:
樂高公司生產(chǎn)的 EV3機(jī)器人,以及 EV3編程軟件。2.電教設(shè)備:計(jì)算機(jī)、視頻投影機(jī)、實(shí)物投影機(jī)。
七、教學(xué)流程示意圖
引出機(jī)器人循跡(沿 黑線追逐賽)主題
分析討論如何實(shí)現(xiàn)? 利用光電傳感器
復(fù)習(xí)光電傳感器 使用方法
單光感循跡算法
利用單光感讓機(jī) 器人沿黑線行走
雙光感循跡算法
利用雙光感讓機(jī) 器人沿黑線行走
注:單光感 與雙光感根 據(jù)學(xué)生基礎(chǔ) 選擇講授。
機(jī)器人沿黑線追逐賽
組內(nèi)分工、討論、制作
介紹本組機(jī)器人
收獲分享
比賽分組抽簽
總結(jié)提高
進(jìn)行比賽
八、教學(xué)過程
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(一)導(dǎo)入主題:
師:近年來,機(jī)器人的發(fā)展遍及機(jī)械、電子、冶金、交通、宇航、國防等領(lǐng)域,機(jī)器人的智能水平不斷提高。在自主式智能導(dǎo)航系統(tǒng)中,機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引功能 就必須要感知導(dǎo)引線,即常說的?循跡?,這相當(dāng)于給機(jī)器人一個(gè)視覺功能。今天,我 們就來制作一個(gè)能沿黑線走的機(jī)器人,最終我們要進(jìn)行機(jī)器人沿黑線追逐賽!
【教學(xué)意圖:引出活動(dòng)主題——機(jī)器人循跡,宣布最終的比賽,激發(fā)學(xué)生興趣】
(二)分析問題:
1.討論如何讓機(jī)器人沿黑線行走:
生:利用光電傳感器探測(cè)黑線的反射光與白色地面的反射光不同的特點(diǎn)。師:所謂循線,就是通過光電傳感器探測(cè)地面色調(diào)迥異的兩種色彩(常見的為黑 色和白色)從而獲得引導(dǎo)線位置,修正機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑的一種技術(shù)。
【教學(xué)意圖:讓學(xué)生利用已有知識(shí)對(duì)問題進(jìn)行分析解決,同時(shí)引出光電傳感器。】 2.復(fù)習(xí)光電傳感器相關(guān)知識(shí):
用?看?來形容光電傳感器(簡稱光感)的功能有點(diǎn)夸大其 辭。實(shí)際上它只是用來檢測(cè)光并測(cè)量光的強(qiáng)度,也可以通過將 紅外光發(fā)射到被測(cè)試物體表面后感應(yīng)反射光的強(qiáng)弱來辨別顏 色。
光電傳感器工作時(shí),接收端口會(huì)返回一些數(shù)值,我們所讀 到的數(shù)值由光電傳感器在那個(gè)時(shí)候所檢測(cè)到的光強(qiáng)所決定。這 些數(shù)值以 0至 100的形式返回,光值越大,數(shù)值就越大。
問題 1:我們?cè)跈z測(cè)光值時(shí)用以下那種方法最好?為什么?
EV3光電傳感器
答案:使用第二種方法(光電傳感器與被檢測(cè)物體垂直)最好。因?yàn)楣怆妭鞲衅?的紅外光發(fā)射端發(fā)出紅外光,經(jīng)被測(cè)物體后進(jìn)行發(fā)射,光電傳感器的接收端接收反射 回的光后再進(jìn)行處理,計(jì)算出光值并傳回 RCX。只有光電傳感器與被測(cè)物體垂直時(shí) 接收的反射光最準(zhǔn)確。
問題 2:光電傳感器與被測(cè)物體間的距離不同時(shí),接收的光值也不同,下面哪種 方法測(cè)出的比較準(zhǔn)確。
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答案:光電傳感器與被測(cè)物體距離越近,檢測(cè)的光值越準(zhǔn)。距離越遠(yuǎn)受環(huán)境光干 擾越大。
【教學(xué)意圖:復(fù)習(xí)光電傳感器的相關(guān)知識(shí),利用兩個(gè)問題明確光電傳感器的正確 使用方法,更有利于學(xué)生進(jìn)行程序的調(diào)試】
3.利用光電傳感器循跡的基本方法:
師:通常我們要讓機(jī)器人在黑白兩種色調(diào)的地面上進(jìn)行循跡時(shí),都要通過光電傳 感器讀取一個(gè)比較值,即引導(dǎo)線光值。最簡單的計(jì)算方法如下:
比較值=(白色光值+黑色光值)÷2 【教學(xué)意圖:通過講授引導(dǎo)線光值及其計(jì)算方法,使學(xué)生知道光電傳感器循跡的 基本依據(jù)?!?/p>
(三)利用一個(gè)光電傳感器讓機(jī)器人沿黑線行走
1.單光感循線算法(圖 3-1)
師:出示影片范例,讓學(xué)生觀察機(jī)器人的運(yùn)行方式。出示示意圖(圖 3-1),引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)影片與示意圖討論機(jī)器 人如何沿黑線前進(jìn)的,即單光感循線算法。生:討論算法
右前方行進(jìn)
光感在 黑色區(qū)域
左前方行進(jìn)
光感在 白色區(qū)域
圖 3-1 【教學(xué)意圖:通過影片演示讓學(xué)生對(duì)單光感循線的方法有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),教師 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,從而得出算法】
2.單光感循線程序:
師:在程序中教授光電分支判斷模塊的使用,并強(qiáng)調(diào)循環(huán)跳轉(zhuǎn)模塊的作用。生:根據(jù)算法討論如何編寫程序。
第二篇:中小學(xué)機(jī)器人培訓(xùn)市場分析
中科機(jī)器人:中科機(jī)器人是中科院孵化企業(yè)中科鷗鵬推出的,其自上而下,從大學(xué)到小學(xué)推出了一系列教育機(jī)器人。其中小學(xué)教育機(jī)器人是源于美國最出名的教育機(jī)器人公司PARALLAX推出的寶貝車系列,獨(dú)辟蹊徑的開發(fā)了金屬件拼裝各種套件,并編寫了配套的教材。比較適合6歲以上學(xué)生,年齡再小不會(huì)用工具就不適合了。它的特點(diǎn)比較鮮明,就是金屬片拼裝,電路自由搭建,PBASIC語言編程。優(yōu)點(diǎn):金屬片拼裝結(jié)構(gòu)逼真,這在國內(nèi)是首創(chuàng)的;電路可以自由搭建可以讓學(xué)生更好的學(xué)習(xí)傳感器的工作原理;并且不局限于圖形編程,而是只作為一個(gè)過渡。缺點(diǎn):算是后來者,市場占有率還比較小,推廣宣傳力度不夠,課程體系及配套教材還有待完善。后勁很強(qiáng),潛力很大,推薦6歲以上學(xué)生學(xué)習(xí)。
樂高:國內(nèi)西覓亞和搭搭樂樂都是以樂高產(chǎn)品為機(jī)器人教學(xué)平臺(tái),樂高源于丹麥,以玩具起家。樂高教育機(jī)器人的特點(diǎn)是塑膠積木拼裝,圖形軟件編程,傳感器和控制器封裝,不對(duì)外開放。樂高機(jī)器人培訓(xùn)比較適合4~8歲的學(xué)生,年齡再大就感覺沒什么東西可以學(xué)了,此外,由于傳感器和控制器不對(duì)外開放,學(xué)生也不能更好了解其工作的原理。優(yōu)點(diǎn):產(chǎn)品比較成熟,結(jié)構(gòu)拼裝簡單,編程容易。缺點(diǎn):由于源于積木玩具,一直無金屬拼裝件,學(xué)生不用使用工具,不能更好的提高學(xué)生的動(dòng)手能力,結(jié)構(gòu)模型不逼真;圖形編程局限于自己的傳感器,不具有開放性,適合編程入門但不適合一直學(xué)習(xí);傳感器和控制器封裝,學(xué)生直接拿來用,使用簡單但不能讓學(xué)生更好的理解其工作原理。畢竟樂高做玩具起家,玩具才是他的老本行。推薦幼兒學(xué)習(xí),多動(dòng)手,多動(dòng)腦。
好小子:來自臺(tái)灣,可以說是一家大匯總的機(jī)器人培訓(xùn)機(jī)構(gòu),其本身開發(fā)一些面向幼兒學(xué)生的塑料拼裝積木套件(類似益智玩具),再大的學(xué)生都是直接引入其它現(xiàn)成教育機(jī)器人產(chǎn)品,不自己開發(fā),比如樂高的、廣州中鳴的,parallax的寶貝車系列。由于器材和教材直接引入,所以給人的感覺就是不成系列,本身消化也不夠。其8歲以上學(xué)生采用C語言編程,對(duì)這個(gè)年齡段的學(xué)生來說還是有點(diǎn)難度。其開發(fā)的幼兒課程和器材還是很不錯(cuò)的,推薦幼兒學(xué)習(xí),但適齡兒童不推薦繼續(xù)學(xué)習(xí)。
國內(nèi)的廣州中鳴和韓端是教育機(jī)器人器材提供商,本身不怎么做機(jī)器人培訓(xùn)。他們的積木拼裝讓人很容易想到樂高的,也有類似樂高的圖形編程軟件。但總體上沒有樂高做的精致,當(dāng)然價(jià)錢會(huì)便宜一些。有一些小的機(jī)器人培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也采用他們的器材。
另外還有像東莞博思,上海未來伙伴等教育機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè),其強(qiáng)項(xiàng)是做競賽機(jī)器人,適合學(xué)生參加比賽,但作為系統(tǒng)的機(jī)器人學(xué)習(xí)當(dāng)然就不行了。
第三篇:機(jī)器人教案
機(jī)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(jìn)機(jī)器人世界
1.1 學(xué)前教育 1.2 觸摸機(jī)器人
1.3 機(jī)器人的硬件構(gòu)成 1.4 機(jī)器人的軟件 第二章 機(jī)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(jī)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(jī)器人程序設(shè)計(jì)
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(xì)
3.7 計(jì)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(jìn)機(jī)器人世界
1.1 學(xué)前教育
教學(xué)目標(biāo):理解本課程的意義,理順教學(xué)秩序,認(rèn)識(shí)課程目標(biāo)。教學(xué)重點(diǎn):理順教學(xué)秩序 教學(xué)準(zhǔn)備:學(xué)員須知30份 教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):參觀校機(jī)器人實(shí)驗(yàn)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(jì)律、注意事項(xiàng),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(píng)價(jià)。
四、參觀校機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。
五、附件
《機(jī)器人制作》選修課學(xué)員須知
嚴(yán)格
協(xié)作
研究
一、嚴(yán)格
1、準(zhǔn)時(shí)上下課。特殊情況事先向組長請(qǐng)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(hù)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(gè)制作任務(wù)。要求:
⑴互相配合:交替進(jìn)行各項(xiàng)操作,使人人都具有獨(dú)立搭建與編程的能力。
⑵互相幫助:有困難時(shí)共同探討,一起進(jìn)步。
2、每四人合用一臺(tái)電腦,充分利用電腦獲取信息和練習(xí)程序設(shè)計(jì)。
3、每六人為一個(gè)小組,合用一個(gè)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(shí)踐: 注重具體的結(jié)構(gòu)搭建和編程練習(xí),結(jié)累經(jīng)驗(yàn)。? 探索研究: 開拓思路,展開聯(lián)想,用實(shí)驗(yàn)的方法證明自己的想法
四、評(píng)價(jià)
以上三條(嚴(yán)格、協(xié)作、研究)和機(jī)器人項(xiàng)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(jī)器人制作理念
做中學(xué) 玩中學(xué) 團(tuán)結(jié)協(xié)作 祝同學(xué)們: 團(tuán)隊(duì)協(xié)作 學(xué)得愉快 技術(shù)進(jìn)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(diǎn) ③及時(shí)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(diǎn)
③及時(shí)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(jì)律,接受同學(xué)請(qǐng)假,③及時(shí)與二位班長協(xié)同工作
1.2 觸摸機(jī)器人
教學(xué)目標(biāo):認(rèn)識(shí)機(jī)器人的定義,了解機(jī)器人現(xiàn)狀,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)重點(diǎn):機(jī)器人的定義 教學(xué)準(zhǔn)備:錄像與PPT課件 教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):觀看錄像資料 教學(xué)內(nèi)容與過程:
一、講解機(jī)器人的定義
二、講解機(jī)器人現(xiàn)狀
三、附件
1、機(jī)器人是什么
到目前為止人們對(duì)機(jī)器人還沒有一個(gè)權(quán)威而又確切的定義,但“機(jī)器人是自動(dòng)工作的機(jī)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(jī)器人的存在。譬如:家中的電飯堡、洗衣機(jī)、各種防盜報(bào)警器,出租車的計(jì)價(jià)器等等。
既然機(jī)器人是自動(dòng)工作的機(jī)器,那么利用機(jī)器人就可以為人們的生產(chǎn)、生活服務(wù)。當(dāng)今,機(jī)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(shí)戰(zhàn)等領(lǐng)域。機(jī)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(hào)控測(cè)器”向人們展示了它靚麗的風(fēng)彩。機(jī)器人要按照人們的意圖自動(dòng)地工作,它就必需有存放程序的存儲(chǔ)器;為獲取工作環(huán)境的信息就要有傳感器(輸入設(shè)備);對(duì)獲取的信息進(jìn)行運(yùn)算和處理,根據(jù)程序設(shè)計(jì)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(dòng)作,就需要執(zhí)行機(jī)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(jī)器人編寫的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。這樣看來機(jī)器人是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
當(dāng)然,機(jī)器人是一個(gè)集多個(gè)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(jī)器人變得越來越聰明,功能越來越強(qiáng)大。機(jī)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(biāo)志。因此,機(jī)器人技術(shù)受到了各國政府的和重視,紛紛在機(jī)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(cái)力和物力。
2、圖片資料
我國研制的工業(yè)機(jī)器人
日本索尼公司研制的娛樂機(jī)器人
美國研制的”角斗士”軍事機(jī)器人
日本研制的家政機(jī)器人
水
下
排
雷
機(jī)
器
人
農(nóng)業(yè)機(jī)器人
3、積木式機(jī)器人
積木式機(jī)器人是各大廠商專為廣大青少年學(xué)習(xí)制作機(jī)器人而開發(fā)的,一般以套件的形式提供。套件中包括機(jī)器人控制器、輸入輸出部件、編程軟件光盤、程序下載裝置、機(jī)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(kuò)展一些輸入輸出端口。但它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn),這就是強(qiáng)大的直觀的圖形化編程平臺(tái),有了它,學(xué)習(xí)機(jī)器人程序的設(shè)計(jì)將變得輕松而愉快,當(dāng)你學(xué)而有余時(shí),也可以采用高級(jí)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(dá),省卻了你諸多的煩惱。積木式機(jī)器人的確是機(jī)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(jī)器人的圖片資料。
樂樂高新款機(jī)器人
AM高
機(jī)
器
人
廣茂達(dá)納英特機(jī)器人
通用中鳴機(jī)器人
—Ⅱ機(jī)器人
教學(xué)機(jī)器人
1.3 機(jī)器人的硬件構(gòu)成
教學(xué)目標(biāo):認(rèn)識(shí)機(jī)器人控制器、輸入、輸出部件、積木構(gòu)件。教學(xué)重點(diǎn):RCX控制器
教學(xué)準(zhǔn)備:硬件實(shí)物、圖片,PPT課件。教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):整理硬件儲(chǔ)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(chǔ)物箱
五、附件
樂高機(jī)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(dá)
b)9V高速馬達(dá)
c)9V傳動(dòng)馬d)微型馬達(dá)
達(dá)
e)遙控賽車馬達(dá)
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(dòng)傳感器
樂高的積木
圖實(shí) 物
1.4 機(jī)器人的軟件
教學(xué)目標(biāo):初識(shí)樂高編程軟件《ROBOLAB》 教學(xué)重點(diǎn):功能面板與工具面板的操作 教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體投影儀,電腦。教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):編一個(gè)最簡單的程序 教學(xué)內(nèi)容與過程:
內(nèi)容——軟件的啟動(dòng)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(yùn)行。
紙
第二章 機(jī)器人結(jié)構(gòu)搭建
2.1 有“皮膚”的三輪車
教學(xué)目標(biāo):能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項(xiàng)作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點(diǎn):樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準(zhǔn)備:結(jié)構(gòu)分解圖,樂高結(jié)木,RCX一個(gè),馬達(dá)二個(gè),觸感一個(gè)。教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個(gè)有“皮膚”的三輪車。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實(shí)踐操作。
2.2 有“眼睛”的自尋跡小車
教學(xué)目標(biāo):能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項(xiàng)作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點(diǎn):樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準(zhǔn)備:結(jié)構(gòu)分解圖,樂高結(jié)木,RCX一個(gè),馬達(dá)二個(gè),光感一個(gè)。教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個(gè)有“眼睛”的自尋跡小車。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實(shí)踐操作。
2.3 有“手臂”的投籃機(jī)器人
教學(xué)目標(biāo):能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項(xiàng)作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點(diǎn):樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準(zhǔn)備:結(jié)構(gòu)分解圖,樂高結(jié)木,RCX一個(gè),馬達(dá)二個(gè)。教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個(gè)有“手臂”的投籃機(jī)器人。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實(shí)踐操作。
2.4 履帶戰(zhàn)車
教學(xué)目標(biāo):能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項(xiàng)作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點(diǎn):樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準(zhǔn)備:結(jié)構(gòu)分解圖,樂高結(jié)木,RCX一個(gè),馬達(dá)二個(gè),觸感二個(gè)。教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個(gè)履帶戰(zhàn)車。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實(shí)踐操作。
2.5 靈活轉(zhuǎn)彎小車
教學(xué)目標(biāo):能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項(xiàng)作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點(diǎn):樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準(zhǔn)備:結(jié)構(gòu)分解圖,樂高結(jié)木,RCX一個(gè),馬達(dá)二個(gè),光感一個(gè)。教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個(gè)靈活轉(zhuǎn)彎小車。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實(shí)踐操作。
2.6 娃娃學(xué)步
教學(xué)目標(biāo):能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項(xiàng)作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點(diǎn):樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準(zhǔn)備:結(jié)構(gòu)總圖,樂高結(jié)木,馬達(dá)一個(gè)。,教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個(gè)“娃娃學(xué)步”。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實(shí)踐操作。
2.7 六足牛
教學(xué)目標(biāo):能按照結(jié)構(gòu)分解圖,完成本項(xiàng)作品的搭建,理解樂高積木的作用。
教學(xué)重點(diǎn):樂高積木與圖紙的匹配,教學(xué)準(zhǔn)備:結(jié)構(gòu)分解圖,樂高結(jié)木,RCX一個(gè),馬達(dá)二個(gè)。教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):用樂高積木搭建一個(gè)“六足?!?。教學(xué)內(nèi)容與過程: 實(shí)踐操作。
第三章 機(jī)器人程序設(shè)計(jì)
3.1 三種燈光控制
教學(xué)目標(biāo):學(xué)習(xí)順序結(jié)構(gòu)、絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令,完成三種不同燈光控制的編程。
教學(xué)重點(diǎn):順序結(jié)構(gòu)與絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令
教學(xué)準(zhǔn)備:ROBOLAB軟件,樂高積木,RCX一個(gè),小燈一只,觸感一個(gè)。
教時(shí):1課時(shí)
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(biāo),絕對(duì)跳轉(zhuǎn)圖標(biāo),開始與結(jié)束圖標(biāo)。
一、臺(tái)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(tái)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(shí)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(dòng)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(biāo):,馬達(dá)圖標(biāo)與時(shí)間等待圖標(biāo),完成“碰碰車”控制的編程。教學(xué)重點(diǎn):馬達(dá)圖標(biāo)與設(shè)置,時(shí)間等待圖標(biāo)與設(shè)置。
教學(xué)準(zhǔn)備:ROBOLAB軟件,樂高結(jié)木,RCX一個(gè),馬達(dá)二個(gè),觸感一個(gè)。
教時(shí):1課時(shí)
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(dá)圖標(biāo)與設(shè)置,時(shí)間等待圖標(biāo)與設(shè)置。
“碰碰車”控制程序
功能:小車向前運(yùn)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(jìn)
“碰碰車”控制程序
3.3 自尋跡
教學(xué)目標(biāo):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(diǎn):選擇結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
教學(xué)準(zhǔn)備:ROBOLAB軟件,樂高結(jié)木,RCX一個(gè),馬達(dá)二個(gè),光感一個(gè)。
教時(shí):1課時(shí)
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(dòng)沿黑線行駛,但不會(huì)停止。
“沿黑線走”控制程序
3.4 秒 表
教學(xué)目標(biāo):學(xué)習(xí)計(jì)時(shí)器、顯示屏、容器、清零,完成“秒表”控制的編程。
教學(xué)重點(diǎn):計(jì)時(shí)器、顯示屏、容器、清零圖標(biāo)的應(yīng)用。教學(xué)準(zhǔn)備:ROBOLAB軟件,RCXG一個(gè),觸感一個(gè)。教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):硬件配置與ROBOLAB編程 教學(xué)內(nèi)容與過程:
計(jì)時(shí)器、顯示屏、容器、清零圖標(biāo)的應(yīng)用。
秒表控制程序
功能:按鈕按下,開始計(jì)時(shí),顯示屏以0.1秒累加,再次按下,時(shí)間值固定。
3.5 兩地控制
教學(xué)目標(biāo):學(xué)習(xí)容器清零,選擇結(jié)構(gòu)嵌套,完成“二個(gè)按鈕控制一個(gè)燈”的編程。教學(xué)重點(diǎn):選擇結(jié)構(gòu)嵌套
教學(xué)準(zhǔn)備:ROBOLAB軟件,RCX一個(gè),小燈一個(gè),觸感二個(gè)。教時(shí):1課時(shí)
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(gè)按鈕控制一個(gè)燈”的程序
功能:兩個(gè)按鈕均可獨(dú)立控制一個(gè)小燈。
3.6 判粗細(xì)
教學(xué)目標(biāo):會(huì)計(jì)算機(jī)器人經(jīng)過某段距離的時(shí)間,完成“判斷黑線粗細(xì)”的編程。
教學(xué)重點(diǎn):怎樣判定過了一段路程。
教學(xué)準(zhǔn)備:ROBOLAB軟件,樂高結(jié)木,RCX一個(gè),光感一個(gè),場地一個(gè)。
教時(shí):1課時(shí)
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(shí)間程序
“判斷黑線粗細(xì)”的程序
功能:小車前進(jìn),過細(xì)黑線繼續(xù)前進(jìn),過粗黑線后小車停止。
3.7 計(jì)數(shù)與判奇偶
教學(xué)目標(biāo):學(xué)習(xí)容器的運(yùn)算,容器選擇圖標(biāo),完成計(jì)數(shù)與判奇偶的編程。
教學(xué)重點(diǎn):容器的運(yùn)算,容器選擇圖標(biāo)。
教學(xué)準(zhǔn)備:ROBOLAB軟件,RCX一個(gè),樂高結(jié)木,馬達(dá)一個(gè),光感一個(gè)。
教時(shí):1課時(shí)
課堂練習(xí):硬件配置與ROBOLAB編程 教學(xué)內(nèi)容與過程:
機(jī)器人場地與“判粗細(xì)”程序相同
計(jì)數(shù)程序
功能:小車前進(jìn),過粗黑線后小車停止,顯示經(jīng)過的細(xì)黑線數(shù)目。
判奇偶程序 功能:小車前進(jìn),過粗黑線后小車停止,若經(jīng)過的細(xì)黑線數(shù)目為奇數(shù),機(jī)器人會(huì)亮一個(gè)燈。否則,若經(jīng)過的細(xì)黑線數(shù)目為偶數(shù),會(huì)亮兩個(gè)燈。
3.8 多任務(wù)
教學(xué)目標(biāo):學(xué)習(xí)多任務(wù)編程、音階圖標(biāo),完成“邊走邊唱歌”的編程。教學(xué)重點(diǎn):多任務(wù)編程
教學(xué)準(zhǔn)備:ROBOLAB軟件,RCX一個(gè),樂高結(jié)木,馬達(dá)二個(gè),光感一個(gè)。
教時(shí):1課時(shí)
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(biāo):學(xué)習(xí)事件控制應(yīng)用、完成“任意時(shí)刻停止沿黑線走”控制的編程。
教學(xué)重點(diǎn):事件控制應(yīng)用 教學(xué)準(zhǔn)備:ROBOLAB軟件,RCX一個(gè),觸感一個(gè),馬達(dá)二個(gè),光感一個(gè)。
教時(shí):1課時(shí)
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(shí)刻停止沿黑線走”程序
3.10 無線通信
教學(xué)目標(biāo):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(diǎn):順序結(jié)構(gòu)與絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令
教學(xué)準(zhǔn)備:ROBOLAB軟件,RCX二個(gè),樂高結(jié)木,馬達(dá)一個(gè),角感二個(gè)。
教時(shí):1課時(shí)
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
第四篇:機(jī)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(jī)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(jì)一位機(jī)器人呢?跟隨老師來學(xué)習(xí)機(jī)器人這一課。
二. 新課講授
請(qǐng)大家猜一猜,世界第一臺(tái)機(jī)器人出生在哪個(gè)國家?
? 世界上第一臺(tái)機(jī)器人出生在美國,由機(jī)器人之父先生發(fā)明的,伯格先生一生都在致力于機(jī)器人的研究,設(shè)計(jì)出來很多機(jī)器人。第一臺(tái)機(jī)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(jī)器人,他的名字叫做先行者,開啟了中國研制機(jī)器人之路。同學(xué)們發(fā)現(xiàn),他有什么外形特點(diǎn)?已經(jīng)有了人類的外形特點(diǎn),并且學(xué)會(huì)了走路。? 2000年到2017年期間經(jīng)過科學(xué)家堅(jiān)持不懈的努力,創(chuàng)造出具有多種本領(lǐng)的機(jī)器人。請(qǐng)同學(xué)來說一些他們有什么本領(lǐng)?機(jī)器人多才多藝,這里還有一位會(huì)跳舞的機(jī)器人,請(qǐng)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(jī)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(jī)器人的零件,請(qǐng)同學(xué)們一起來把他們組合成一個(gè)完整的機(jī)器人
通過組裝,我們發(fā)現(xiàn)了它們的外形特點(diǎn) 機(jī)器人不僅有相同的外形特點(diǎn),還有不同的功能 ? 這幾位機(jī)器人有什么功能?
板書外形特點(diǎn)的基礎(chǔ)上再加上功能就組成了完整的機(jī)器人小伙伴
? 我們應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)機(jī)器人呢?請(qǐng)同學(xué)小組討論,請(qǐng)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(jì)機(jī)器人(同學(xué)們準(zhǔn)備好繪畫工具)
? 先用筆畫出它的外形特點(diǎn):頭部,身體,四肢,再給他加上細(xì)節(jié),最后進(jìn)行上色。由于時(shí)間關(guān)系,老師提前畫好了范畫,請(qǐng)同學(xué)們欣賞
? 接下來的時(shí)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(dòng)手設(shè)計(jì)。一會(huì)兒請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)行展示交流。注意構(gòu)圖飽滿,撐滿整個(gè)畫面。四.展示交流
1.請(qǐng)五位同學(xué)進(jìn)行展示,說一說你的機(jī)器人有什么本領(lǐng)
2.請(qǐng)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(jì)出世界最棒的機(jī)器人。4.老師要布置一個(gè)小小的作業(yè),回家后搜集廢舊材料,下節(jié)課我們讓機(jī)器人動(dòng)起來。
第五篇:機(jī)器人教案
第一課《認(rèn)識(shí)機(jī)器人》
一、設(shè)計(jì)思想
本課的教學(xué)設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于糾正學(xué)生對(duì)機(jī)器人概念認(rèn)識(shí)的偏差,往往有學(xué)生會(huì)認(rèn)為機(jī)器人就是像人形的,其實(shí)機(jī)器人的外形是千變?nèi)f化的,但判斷的標(biāo)準(zhǔn)只有一個(gè),所以著手于機(jī)器人的判斷標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)本課。
本課經(jīng)過了兩次試教在第一次試教時(shí)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(shí)際操作.第二次試教時(shí)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(diǎn)是站在機(jī)器人外部和歷史的視角來認(rèn)識(shí)機(jī)器人。主要任務(wù)是讓學(xué)生獲得對(duì)機(jī)器人的初步認(rèn)識(shí)和了解。由“機(jī)器人的由來”、“機(jī)器人的種類”、“機(jī)器人的特征”和“機(jī)器人的發(fā)展”4部分內(nèi)容組成。通過“機(jī)器人的由來”讓學(xué)生了解機(jī)器人產(chǎn)生的時(shí)代背景、英文名字的來歷及第一臺(tái)機(jī)器人的知識(shí),從歷史角度對(duì)機(jī)器人有一個(gè)初步感受?!皺C(jī)器人的種類”主要是讓學(xué)生了解一些具體的機(jī)器人,獲得對(duì)機(jī)器人的特征的初步體會(huì),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。“機(jī)器人的特征”是建立在學(xué)生對(duì)大量具體機(jī)器人材料的感知基礎(chǔ)上,對(duì)機(jī)器人特點(diǎn)進(jìn)行概括,建構(gòu)一個(gè)初步的機(jī)器人特征的概念?!皺C(jī)器人的發(fā)展”主要讓學(xué)生了解機(jī)器人研究和發(fā)展的趨勢(shì)。
學(xué)情分析
對(duì)學(xué)生而言聽到機(jī)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?cè)谌粘I钪型鶎?duì)機(jī)器人有著這樣的概念:機(jī)器人就是長得像人、可以自己運(yùn)動(dòng)的機(jī)器。學(xué)生這樣認(rèn)為,老師們也會(huì)這樣認(rèn)為。學(xué)生平時(shí)了解機(jī)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(shí),了解掌握有關(guān)機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)機(jī)器人的特征、結(jié)構(gòu)、判別標(biāo)準(zhǔn)有一定的認(rèn)識(shí)。
六年級(jí)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(qiáng)的,同時(shí)他們對(duì)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(huì)更高。
教學(xué)目標(biāo)
1.認(rèn)識(shí)機(jī)器人的真正含義,糾正學(xué)生對(duì)機(jī)器人認(rèn)識(shí)的錯(cuò)誤概念。
2.通過搜索了解機(jī)器人的發(fā)展歷史,感受科技的飛速發(fā)展。
3.了解機(jī)器人的特點(diǎn),收集有關(guān)機(jī)器人的資料,能進(jìn)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(jī)器人的興趣。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):機(jī)器人的發(fā)展歷史。
教學(xué)難點(diǎn):機(jī)器人的特點(diǎn),能較快地、有針對(duì)性地收集有關(guān)機(jī)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(shí)的情境中體會(huì)機(jī)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(jī)器人無處不在,體會(huì)機(jī)器人的強(qiáng)大功能,對(duì)機(jī)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(rèn)識(shí)重組機(jī)器人的概念,同時(shí)利用機(jī)器人的判斷標(biāo)準(zhǔn)能準(zhǔn)確地判斷出什么是機(jī)器人。
采用問題發(fā)現(xiàn)式教學(xué),整堂課圍繞著“什么是機(jī)器人”這樣一個(gè)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(zhǔn)備
機(jī)器人實(shí)物(機(jī)器狗、機(jī)器甲蟲、機(jī)械手臂、積木機(jī)器人),多媒體課件、繪畫軟件。
案例描述
第一個(gè)環(huán)節(jié):談話導(dǎo)入、激發(fā)興趣。(目的是激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人的興趣,同時(shí)了解學(xué)生對(duì)機(jī)器人的認(rèn)識(shí)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(gè)人物?
??耍钅苣偷木褪前l(fā)明東西(機(jī)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(jī)器人實(shí)物,演示機(jī)器狗體操。)
第二個(gè)環(huán)節(jié):了解標(biāo)準(zhǔn),落實(shí)概念。(教師通過機(jī)器人實(shí)物展示讓學(xué)生質(zhì)疑,在矛盾沖突中實(shí)現(xiàn)第一次網(wǎng)上搜索:機(jī)器人判斷標(biāo)準(zhǔn)。)
你們認(rèn)識(shí)它嗎?——機(jī)器狗、機(jī)器甲蟲??
(出示足球機(jī)器人)你認(rèn)識(shí)它嗎?——機(jī)器人。
你為什么說它是機(jī)器人呢?
哦,你是這樣判斷的,那到底什么是機(jī)器人呢?
請(qǐng)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(duì)機(jī)器人的定義是:機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器,所不同的是這種機(jī)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(dòng)作能力和協(xié)同能力,是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器。)
簡而言之,機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器,有感覺系統(tǒng)(傳感器組成)、控制系統(tǒng)(單片機(jī))、執(zhí)行系統(tǒng)(機(jī)械結(jié)構(gòu)、電機(jī)組成)。
為什么一下子就能找到?有沒有什么技巧? 第三個(gè)環(huán)節(jié):興趣正濃時(shí),引入發(fā)展史。(第二次搜索讓學(xué)生體會(huì)關(guān)鍵詞的重要性,同時(shí)滲透學(xué)生的愛國熱情:機(jī)器人最早出現(xiàn)在中國。)
原來機(jī)器人的外形是可以五花八門的,只要符合機(jī)器人的判斷標(biāo)準(zhǔn)都可以成為機(jī)器人。那么最早的機(jī)器人是在什么時(shí)候出現(xiàn)的呢?由誰發(fā)明的?后來又是怎樣發(fā)展的呢?
請(qǐng)你利用“google”或者“百度”來搜索一下。
我們?cè)鯓铀阉鞅容^合理、準(zhǔn)確?找到之后認(rèn)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(jī)器人的發(fā)展歷史,小結(jié):其實(shí)機(jī)器人的發(fā)展史,大致經(jīng)歷了三個(gè)成長階段。第一
代為簡單個(gè)體機(jī)器人,第二代為群體勞動(dòng)機(jī)器人,第三代為類似人類的智能機(jī)器人。
第四個(gè)環(huán)節(jié):以機(jī)器人的分類,引出機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域。(第三次搜索學(xué)生對(duì)信息的處
理必須到位,體會(huì)歸納的重要性。)
科技飛速發(fā)展,機(jī)器人也越來越多了,根據(jù)機(jī)器人不同的分類標(biāo)準(zhǔn),可以將機(jī)器人分成許多類別。那到底機(jī)器人是怎樣分類的呢?
請(qǐng)你利用“google”或者“百度”來搜索一下:機(jī)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(jī)器人的分類,小結(jié):按應(yīng)用領(lǐng)域分類:工用機(jī)器人,農(nóng)用機(jī)器人,軍用機(jī)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(gè)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(jī)器人。
2.說說生活中見到過的機(jī)器人。
(紅綠燈、樓道燈、電子警察??)
3.在你的心目中機(jī)器人是怎樣的?能做哪些事情?請(qǐng)用“畫圖”程序畫出你心目中的機(jī)器人。
4.交流繪畫:你的機(jī)器人能做哪些事情?
第二課
走近機(jī)器人
教學(xué)目標(biāo): 知識(shí)目標(biāo): 1.了解機(jī)器人各部分的功能和組成。
2.知道什么是程序,熟悉機(jī)器人編程的環(huán)境。
技能目標(biāo):學(xué)習(xí)操作和控制機(jī)器人的一般過程。
情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和學(xué)習(xí)機(jī)器人的興趣。教學(xué)重點(diǎn):理解機(jī)器人的3個(gè)組成部分。教學(xué)難點(diǎn):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(jìn)一步深入了解和學(xué)習(xí)機(jī)器人基本的硬件特征和軟件組成;掌握操作教學(xué)機(jī)器人的一般步驟。學(xué)生對(duì)機(jī)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(shí)要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到,光有硬件結(jié)構(gòu)的機(jī)器人還是不能正常工作的,還需要有機(jī)器人能讀懂的程序。展開介紹機(jī)器人配套軟件的重要性、界面、圖標(biāo)等方面內(nèi)容,再過渡到課堂教學(xué)機(jī)器人的一般操作過程和方法,這樣綜合起來,完成一個(gè)范例程序的下載、調(diào)試和運(yùn)行。
根據(jù)不同的教學(xué)機(jī)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(jìn)行重新編寫和整合??梢韵仍跈C(jī)房對(duì)機(jī)器人編程軟件界面進(jìn)行單獨(dú)介紹和學(xué)習(xí),嘗試編寫一段小程序,再進(jìn)行機(jī)器人實(shí)踐操作。也可以先講解機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu),讓學(xué)生有針對(duì)性地找一找,認(rèn)一認(rèn)
“機(jī)器人的控制器、傳感器、執(zhí)行器”等,學(xué)習(xí)機(jī)器人的編程軟件。
本課要重點(diǎn)介紹教學(xué)機(jī)器人的操作步驟和方法,特別是在機(jī)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(jìn)。一般可以讓學(xué)生下載一段范例程序并嘗試運(yùn)行,觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,有針對(duì)性地加以指導(dǎo)。
第三課 機(jī)器人郵遞員
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)目標(biāo):1.通過機(jī)器人的組裝,讓學(xué)生進(jìn)一步了解機(jī)器人。
2.初步學(xué)會(huì)順序結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)方法。
技能目標(biāo):初步學(xué)會(huì)控制機(jī)器人,能讓機(jī)器人走直線。
情感目標(biāo):通過動(dòng)手操作機(jī)器人,感受操作機(jī)器人的樂趣。教學(xué)重點(diǎn):進(jìn)一步掌握機(jī)器人編程步驟,學(xué)會(huì)順序結(jié)構(gòu)的編程方法。教學(xué)難點(diǎn):準(zhǔn)確調(diào)試出“送信”的時(shí)間。教學(xué)過程:
本課的主要知識(shí)點(diǎn)是讓學(xué)生掌握機(jī)器人直行一段直線距離,學(xué)習(xí)機(jī)器人編程中最簡單的“順序式”結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)是要指導(dǎo)學(xué)生如何把理論設(shè)想轉(zhuǎn)化為實(shí)際可操作的方法,并在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)。
“走線段”任務(wù)對(duì)剛接觸機(jī)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(yàn)。因此,教師在選擇教學(xué)模式時(shí)也應(yīng)該充分尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),順應(yīng)學(xué)生的年齡和心理特點(diǎn),從兒童化、趣味化著手,投其所好,讓學(xué)生沉浸到機(jī)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(shí),掌握新的技能。因此,教師在教學(xué)時(shí),可以采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式,通過課內(nèi)競賽等方法來實(shí)施。
第一次主題任務(wù)活動(dòng),還要教給學(xué)生如何進(jìn)行分工合作,互學(xué)互助,提高效率。
實(shí)際教學(xué)時(shí)可參考以下過程: 教師通過談話引入,提出一個(gè)學(xué)生比較感興趣,又有一定挑戰(zhàn)性的任務(wù),準(zhǔn)備讓學(xué)生嘗試。分析該項(xiàng)任務(wù)的主要活動(dòng)內(nèi)容,教師和學(xué)生一起討論,根據(jù)機(jī)器人郵遞員的任務(wù)要求,可以歸納出:讓機(jī)器人走一段距離。接下去讓學(xué)生思考:如何才能讓機(jī)器人走一段距離呢? 機(jī)器人硬件需要怎么組裝設(shè)計(jì)?如何來編程呢?怎么控制機(jī)器人走的遠(yuǎn)近呢??有針對(duì)性地來解決這些問題。教師可以重點(diǎn)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(yùn)行,修改調(diào)試等。讓學(xué)生有一個(gè)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(jī)器人導(dǎo)游
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)目標(biāo):1.理解機(jī)器人產(chǎn)生轉(zhuǎn)彎的原理。
2.知道如何讓機(jī)器人轉(zhuǎn)彎和如何控制機(jī)器人轉(zhuǎn)彎的方向。3.知道通過設(shè)置機(jī)器人轉(zhuǎn)彎延時(shí)來控制轉(zhuǎn)彎角度。
技能目標(biāo):學(xué)會(huì)編寫機(jī)器人轉(zhuǎn)彎的程序,能根據(jù)機(jī)器人運(yùn)行情況,調(diào)試出轉(zhuǎn)彎的準(zhǔn)確時(shí)間。
情感目標(biāo):感受到用“模塊化”解決問題的優(yōu)點(diǎn),體會(huì)將一個(gè)復(fù)雜的問題分解成幾個(gè)問題分別來解決的思想方法。教學(xué)重點(diǎn): 將復(fù)合任務(wù)分解成簡單任務(wù)來實(shí)現(xiàn)。教學(xué)難點(diǎn):機(jī)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(jī)器人完成一個(gè)比較復(fù)雜的動(dòng)作——走折線。學(xué)生已經(jīng)有了控制機(jī)器人走線段的經(jīng)驗(yàn),所以本課的目標(biāo)首先是讓學(xué)生體會(huì)如何把這個(gè)比較復(fù)雜的“走折線”問題分解成3個(gè)小問題:讓機(jī)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(diǎn)和難點(diǎn)就是讓學(xué)生理解機(jī)器人轉(zhuǎn)彎的原理,會(huì)控制機(jī)器人轉(zhuǎn)彎的方向和角度。機(jī)器人旅行場地
教師可以先進(jìn)行機(jī)器人演示,讓學(xué)生觀察機(jī)器人導(dǎo)游的實(shí)際效果,感受到機(jī)器人導(dǎo)游的過程,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)過程進(jìn)行分析,分解成幾個(gè)可以實(shí)際操作的小任務(wù),并把問題聚焦在機(jī)器人轉(zhuǎn)彎上。對(duì)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(huì)機(jī)器人轉(zhuǎn)彎時(shí)輪子的狀態(tài),知道通過控制輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和持續(xù)的時(shí)間可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人轉(zhuǎn)彎特定的角度。
第五課
機(jī)器人衛(wèi)士
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)目標(biāo):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(biāo):初步學(xué)會(huì)使用循環(huán)的方法解決實(shí)際問題,完成機(jī)器人巡邏一周和不停巡邏的任務(wù)。
情感目標(biāo):體會(huì)到循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的優(yōu)點(diǎn),激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)程序的興趣。
教學(xué)重點(diǎn):用循環(huán)方法編寫程序。教學(xué)難點(diǎn):理解什么是循環(huán)。教學(xué)過程:
本課實(shí)際上是要求控制機(jī)器人走正方形路線,教科書這樣設(shè)計(jì)有兩個(gè)意圖。首先,機(jī)器人走正方形路線,學(xué)生可以實(shí)踐“模塊化”的方法,對(duì)任務(wù)進(jìn)行分解。機(jī)器人沿大樓巡邏一周,實(shí)際上可以分解成8個(gè)動(dòng)作:4個(gè)“前進(jìn)”和4個(gè)“轉(zhuǎn)彎90°”的交替過程,如果把“前進(jìn)和轉(zhuǎn)彎90°”看成一個(gè)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(yùn)用已有的知識(shí)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(yùn)用原有的方法和經(jīng)驗(yàn),也就是運(yùn)用順序結(jié)構(gòu)編寫程序,這樣的程序勢(shì)必會(huì)很長,會(huì)使學(xué)生充分感受到順序結(jié)構(gòu)程序的局限性,從機(jī)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(gè)具體案例中體會(huì)和學(xué)習(xí)運(yùn)用循環(huán)編寫程序的方法。循環(huán)對(duì)學(xué)生來說是一個(gè)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(shí)先完成機(jī)器人巡邏的任務(wù),成功以后,再順勢(shì)提出新問題: 巡邏10周、100周怎么辦?學(xué)生順著這個(gè)思路想下去,就會(huì)發(fā)現(xiàn),要寫很長很長的程序。當(dāng)學(xué)生對(duì)順序方法設(shè)計(jì)程序質(zhì)疑的時(shí)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(huì)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(huì)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(jī)器人避障
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)目標(biāo):1.認(rèn)識(shí)機(jī)器人的傳感器,初步了解機(jī)器人的傳感器是如何工作的。
2.初步學(xué)會(huì)分支結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)方法。
技能目標(biāo):能把避障的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化成一個(gè)機(jī)器人信息處理的過程,能編寫一個(gè)簡單的程序來實(shí)現(xiàn)這個(gè)任務(wù)。
情感目標(biāo):體會(huì)到機(jī)器人的智能性,進(jìn)一步培養(yǎng)對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)重點(diǎn):編寫含有條件判斷的程序。教學(xué)難點(diǎn):傳感器的工作原理。教學(xué)過程:
本課主要通過讓機(jī)器人完成“避障”來學(xué)習(xí)有關(guān)傳感器的基本知識(shí),進(jìn)一步感受機(jī)器人的“智能”特點(diǎn)。重點(diǎn)是讓學(xué)生通過對(duì)傳感器的認(rèn)識(shí),了解機(jī)器人中的傳感器是如何發(fā)揮作用的,從而對(duì)機(jī)器人的智能處理過程有一個(gè)初步的感受。
本課通過機(jī)器人避障的任務(wù),強(qiáng)調(diào)障礙物出現(xiàn)的地方是“不可預(yù)知”的。正因?yàn)椴豢深A(yù)知,所以不能事先設(shè)定好固定的時(shí)間來躲避障礙,必須要機(jī)器人自己來發(fā)現(xiàn)障礙物,這樣引出傳感器,讓學(xué)生對(duì)傳感器的作用有一個(gè)感受。
通過介紹一些常用的傳感器,讓學(xué)生了解機(jī)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(jī)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(jī)器人程序,這里可以讓學(xué)生初步感受分支結(jié)構(gòu)的機(jī)器人程序設(shè)計(jì)。
本課第一課時(shí)可以通過創(chuàng)設(shè)情境,引出主題任務(wù),通過圍繞機(jī)器人避障問題的探討,體會(huì)到傳感器的應(yīng)用需求,從而引出傳感器的知識(shí)。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(jī)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(shí),進(jìn)行交流。
第二課時(shí)主要圍繞運(yùn)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(yùn)用傳感器后,有些機(jī)器人編寫程序需要運(yùn)用分支結(jié)構(gòu),如納英特機(jī)器人,這里需要給學(xué)生講解清楚如何把檢測(cè)傳感器的過程用分支模塊來編寫程序。對(duì)于樂高機(jī)器人,由于對(duì)傳感器功能進(jìn)行了封裝,每個(gè)傳感器圖標(biāo)的實(shí)際意義是“保持前面的動(dòng)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(biāo)編寫程序,使用方法和等待圖標(biāo)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(biāo)來實(shí)現(xiàn)。