小学信息技术第三册 传感器1选修教案 苏科版Word格式文档下载.docx

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传感器的学习在小学信息技术阶段有着重要的意义，是学生理解学生机器人原理、设计学生机器人运动的重要环节，对促发学生的整体概念形成有着举足轻重的作用。

本课教学的重点内容在于让学生了解传感器的原理和功能，促进学生的知识迁移。

本课是前面知识的总结和提高，也是今后学习的基础。

2．教学方法指导

（1）本课是练习学生创新能力的实践课，要求学生尽可能多地使用本单元学习的技术。

（2）教师应该事先准备好学生制作机器人所需的素材、传感器实物等。

（3）本节课的关键是“评价与共享”，这既是指技术上的评价，也是指资源上的共享。

全班交流，小组内研究。

（4）教师应合理安排好时间，交流部分是本节课的难点，既要运用准确的语言介绍作品，又要给予充分的时间让学生接触实物。

［参考资料］

传感器是机器人和现实世界之间的纽带。

一般根据传感器的工作特征，可以分为：

光学传感器（顾名思义就是对光产生反应的传感器，比如红外传感器）、声传感器（比如microphone）、力传感器（比如压敏传感器）、位置传感器（比如陀螺仪）。

光传感器：

光传感器的范围很广，有最简单的光敏电阻，就是光强度的大小改变电阻的阻值从而实现对光强度的感知，也有目前最复杂的摄像头Camera。

然而在我们机器人中，用得最多的是Infra-red红外传感器，其中的红外接近传感器是机器人在运动过程中必不可少的传感器，通过它，目前我们可以获得机器人的在移动过程中与前面障碍物之间的距离，当然这距离非常短。

不过，对于我们的机器人来说，这也是目前唯一的可承受的选择。

还有一种目前比较有用的红外传感器是叫红外探测器，它不同于上面的红外接近传感器，它没有红外发射器，只有一个红外接受单元，由被测物体发出红外信号。

一般用来做热感应用，比如人走近或者动物走进这样的传感器时，它就会产生信号。

在生产安全领域用的比较多。

对于我们吗，最多就是有人走进的时候能够作为一种感知手段来让机器人获得：

“哇，有个发红外线的家伙冲我走过来了”这样的信息。

还有一种目前我们也能承受的是摄像头，与之相配套的，能应用于机器人的识别软件和硬件还相对比较少和昂贵，目前成熟的市场产品有美国卡耐基-梅隆大学开发的CMU-Camera套装，但是价格较为昂贵。

但是如果我们不用他们的套装，自己开发的话，其它硬件投入相对少了，但是你要对计算机编程相当精通，而且难度相对很大。

力传感器：

力传感器是用来检测碰撞或者接触信号的，比如机械手的应用，当你放一个东西到机械手的时候，机械手自动抓住它，它就需要力传感器检测东西抓得紧不紧。

典型的力传感器是微动开关和压敏传感器。

微动开关其实就是一个小开关，通过调节开关上的杠杆长短，能够调节触动开关的力的大小。

用来做碰撞检测这是最好不过了。

但是这种传感器必须事先确定好力的阀值，也就是说只能实现硬件控制。

而压敏传感器是能根据受力大小，自动调节输出电压或者电流，从而可以实现软件控制。

声觉传感器：

目前最多的也就是麦克风了。

主要的问题是如何处理声音信号。

当前没有一个比较好的声音解决方案。

超声波传感器和红外接近传感器很像，也属于距离探测传感器，但是它能提供比红外传感器更远的探测范围，而且还能提供一个范围的探测而不是一条线的探测。

也是目前用的最多的距离传感器之一了。

位置和姿态传感器：

机器人在移动或者动作的时候必须时时刻刻知道自己的姿态动作，否则就会产生控制中的一个开环问题，没有反馈。

位置传感器和姿态传感器就是这个用的。

常用的有光电编码器，由于机器人的执行机构一般是电机驱动，通过计算电机转的圈数，可以得出电机带动部件的大致位置，编码器就是这样一种传感器，它一般和电机轴或者转动部件直接连接，电机或者转动部件转了多少圈或者角度能够通过编码器读出，控制软件再根据读出数据进行位置估计。

还有一种是陀螺仪，这是利用陀螺原理制作的传感器，主要可以测得移动机器人的移动加速度，转过的角度等信息。

［参考教案］

1．引入

师：

同学们，你们喜欢《机器猫》吗？

你最喜欢其中的哪个人物或一段故事情呢？

生：

回答老师提问。

机器猫就是一种虚拟的机器人，它非常能干，可以帮助小主人公完成很多心愿。

这些就是靠它灵巧的双手完成的。

今天，就让我们来继续学习学生机器人的小器官是怎么样变出“大神奇”的。

（板书课题）

设计意图：

以“有知”唤醒“无序”，从实物入手，帮助学生克服学习新知识的恐惧心理。

2．新授一：

学习机器人的“主要器官”（第一课时）

机器猫非常灵活，它是小主人公的好朋友，请你观察下它，看看它是怎么样让小主人

知道它的喜怒哀乐的呢？

（播放机器猫的视频片断）

（学生讨论）

请回答下面一组问题：

（1）机器人的“表情”部件有哪些？

（2）机器人的“感觉”部件有哪些？

（3）在机器猫的身上找一找，它们都藏在哪里了呢？

（学生回答问题，接合课本内容，并讨论）

（观察多组学生机器人的照片，介绍机器人的主要器官组成，有条件的情况下，可让学生动手触摸学生机器人）

用学生较为熟悉的实物作为切入口，帮助学生完成知识的迁移；

在真实的环境中完成学习的环节。

３．新授二：

了解传感器的主要功能（第二课时）

机器猫可以完成很多复杂的工作，神奇极了，在现实的学生机器人身上，也能有这样的神奇。

不过，它们运动的时候，可不是像我们人类一样，用手脚来运动，而是通过一个特别重要的器官来实现的，它就是――传感器！

让我们一起来看看这个神奇的器官！

（学生看书，阅读相关的章节）

（教师辅导巡视）

知识小问答：

（1）传感器相当于人类的什么器官呢？

（2）传感器分为哪几种类型呢？

（3）每种类型的工作动力是什么呢？

（4）为什么机器人一定要有传感器呢？

（学生分小组讨论）

结合实物进行详细的讲解。

（学生观察）

注意：

此处学生适应有一定难度，教师可接合课件中的图片进行详细的讲解，帮助学生适应过程。

根据不同的生源特点，教师要采用不同的进度和频率，保证学生的学习效果。

在理解、完成上个任务的基础上，再次提升任务的难度，让学生在此中领略知识的快感；

将复杂的知识细化，帮助学生梳理已有的知识体系；

用客观形象来加深学生的理解；

让学生有机会和老师进行接触，避免过于单调的学习交流。

4．总结与评价

今天我们学习了学生机器人的重要的器官传感器，在后面的学习中，我们要常常接触到它们，今天的机器人之所以能这么灵活，也和它有着密切的关系。

除了教材中介绍的知识以外，传感器还有很多种类，请回家查找资料。

帮助学生拓展知识面。

附送：

2019-2020年小学信息技术第三册在WORD中绘制图形教案河大版

教材版本：

小学教材第三册《信息技术》（河北大学出版社）

教学对象：

小学五年级

课题：

在WORD中绘制图形

软件：

Word2000

教学目标：

（一）知识与能力：

1.掌握自选图形的绘制方法；

并对自选图形根据需要进行设置；

2.能较灵活运用各种图形工具绘制出精美的图案。

（二）过程与方法：

经历观看老师样例、动手操作、自主探究、讨论交流的过程，体验并掌握自选图形的绘制方法。

（三）情感态度与价值观

1.在完成作品制作的过程中，引导同学们形成积极主动学习的态度。

2.培养同学们善于并乐于用WORD展示生活、展示自我的态度；

3.培养同学们的信息素养和协同学习的精神。

教学重点：

图形的创建、编辑与设置、文字的排列方向。

教学难点：

将多个图形组合及利用自选图形设计出许多形式各异、种类多样的综合图形是本节课的难点，原因在于当需要组合的图形较多时，学生不能准确地选取所要组合的对象，另外学生设计图形，发现生活中图形的能力还需进一步培养。

所以我将它们定为本节课的难点。

教学环境：

微机室

教学媒体：

自制多媒体演示课件

教学过程：

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

（一）导入

同学们，我们学校将举行一个以“小小设计师”为主题的图形设计大赛，你们准备参加吗？

老师也准备参加这个大赛，并制作了一些作品，请同学们欣赏一下。

此时，出示一组利用WORD制作的各种图形，激发学生的兴趣。

学生欣赏

创设虚拟情境，引出课题

二、任务驱动，自主探究

★任务驱动

（出示范例）现在请你们制作出它来。

看看遇到了什么困难，想一想该如何解决？

★发现问题，提出困难，探究、协作式学习

谁来说说，你遇到了什么困难？

师引导学生观察分析，提出问题.

哪一位同学能帮帮他？

技术支持

书：

p42__P46

引导学生总结，得出结论：

【操作技巧】：

1.找到自选图形里所需图形单击选中后，并在工作区单击鼠标。

2.选中图形后进行编辑。

3.利用文本框输入文字。

学生思考

提出问题

读书解惑

合作探究

进行制作

任务驱动，让学生在亲自操作中，发现问题、分析问题、提出假设、，获取图形制作的方法与技巧，从而锻炼学生的上机实际操作能力，学会在与他人合作、交流中，提高自身的探究水平，及综合的信息素养。

培养学生自主、合作探究的能力。

引导学生归纳总结，进行知识意义的构建。

利用多媒体教室软件展示操作步骤，演示制作过程。

三、拓展创新、自主创作

运用刚才所学的方法我们能设计出许多美丽复杂的图画。

大家看，这个版面有什么特点。

★知识迁移，拓展创新

（展示范例，引导学生吸收优秀作品的长处）（PowerPoint分部演示）

这是用多个自选图形设计的图画。

它将矩形、三角形等多个不同的自选图形组合在一起组成一个新的画面，再在其中插入透明的文本框，在文本框内输入文字，就做出了有意义的图画。

在设计版面时，我们不仅可以一层一层地叠加出新的背景，也可将版面分割成不同的区域，你们看。

我们可利用自选图形的曲线工具制作出一个图形，再复制出其它三个相同的图形，重新设置颜色，翻转排列后组成一个新的背景，再插入透明的文本框，加上文字、艺术字、图片，这样也可以做出漂亮的图画。

★自主创作

看了优秀的作品，有些同学们已迫不及待想要一展伸手了，好吧，就让我们来比一比看谁设计的精彩。

现在请你们运用所学好好的设计一番。

设计时注意版面简洁、美观大方，布局合理，色彩和谐，主题突出、要有自己的特色。

任务及要求：

【任务】：

我的图画最漂亮。

【要求】：

版面简洁、美观大方，布局合理、色彩和谐，主题突出、富有特色。

（师播放背景音乐，巡视指导）

生欣赏优秀作品，吸收养分。

生根据任务要求，运用所学方法自主创作。

通过一些优秀的版面设计作品，拓展学生的思维，为学生的自主创新、创作提供帮助。

学生设计图画，可加强学生创作的欲望，再配上优美的背景音乐，为学生的创作插上翅膀，增添创作热情。

四、作品展示

现在请同学们自已推荐，让大家欣赏你的作品，并说说你是怎样设计的？

哪位同学来说说，这位同学设计得怎样，好在哪，不足在哪？

还有哪位同学也想展示他的作品？

……

通过今天的学习，同学们掌握了利用自选图形来制作图形的方法与技巧，我非常高兴。

但更让老师欣喜的是，同学们学习主动，勇于探索、大胆创新的精神，你们真棒！

老师为你们感到骄傲。

利用今天所学的方法，我们可以设计出完整的图画，这些就是融合了自选图形、文本框、艺术字、插入图片、文章排版等多种方法设计出来的图画，（展示完整的图画），有兴趣的同学，可利用课余时间像这样，制作一份完整的图画交上来，我们将挑选出好的作品，举办一个图画展，在全校范围内展出。

学生展示交流

通过作品展示，提供展示和表现的机会，增强学生成就感，培养学生使用计算机的兴趣和意识。

另一方面提高审美情趣，训练口头表达能力。

进一步展示优秀的Word图画，拓展学生的思维，延伸学生的创作技巧与应用、处理信息的能力。