苏教版小学6年级信息技术教案上册机器人.docx
《苏教版小学6年级信息技术教案上册机器人.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《苏教版小学6年级信息技术教案上册机器人.docx(49页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
苏教版小学6年级信息技术教案上册机器人
盐城市大丰区金墩小学
集体备课手册
(20—21学年度第一学期)
任课教师顾全
任教学科信息技术
任教班级六年级
第单元
第1课认识机器人
教学内容:
信息技术六年级第-页上课日期第()课时
一、教学目标与要求
1.能够初步了解机器人的概念,可以找出生活中的机器人,并能够描绘出生活中机器人的作用。
2.在此过程中,通过了解机器人的历史和分类,掌握机器人的发展方向。
3.培养学生对于新科技的学习兴趣,促发求知欲。
二、教学重点与难点
1.重点:
机器人在生活中的运用实例。
2.难点:
机器人的工作原理。
三、教学方法与手段
演示教学法、探究学习法。
四、课时安排
安排1课时。
五、教学准备
多媒体网络教室、系统控制软件、教学课件。
六、教学过程
(一)展示与引入
教师:
同学们,你们看过《变形金刚》吗?
(播放《变形金刚》片段。
)
学生观看。
教师:
其中你印象最深刻的是哪位金刚啊?
不过,你们知道吗,这些能变形的金刚就是以生活中的机器人为原型的,别以为它们离我们很遥远,其实就在我们中间哦!
今天让我们一起走进机器人的世界。
(板书:
第1课认识机器人。
)
(二)新授一:
初识机器人
(首先了解机器人的概念)
教师:
介绍机器人的特点:
1.自动控制。
2.结构形态。
3.完成动作。
学生:
观察机器人的图片,听教师介绍。
教师:
看教材的相应内容,归纳机器人的历史、特征和起源。
(三)新授二:
机器人的发展
教师:
机器人的发展经历了复杂的过程:
(打开图片)
第1步——第一代机器人
示教再现型机器人。
(学生观察图片)
第2步——第二代机器人
感觉机器人:
有一定的知觉能力。
(学生观看相应图片)
第3步——第三代机器人
智能机器人:
最聪明的机器人。
(学生看图,并举例)
教师:
讨论,你的身边有哪些机器人在工作呢?
学生:
展开思考和讨论。
(四)新授三:
机器人分类
教师:
刚才同学们介绍了那么多的机器人,可是我有点糊涂了,它们都是一家人吗?
没有任何的区别吗?
学生分小组讨论。
(教师播放相应的资料,引导学生探索。
)
教师:
按照功能的不同,我们可以给机器人来分类,让我们来汇报一下自己的研究成果。
学生汇报。
(五)巩固与思考
教师:
今天我们一起研究了机器人的很多内容,这些看似简单的机器人,凝聚了很多高科技,在后面的学习中,我们将深入研究。
教师:
请同学们打开教材的“实践园”,来做一份机器人知识小报吧!
【教后小记】
第2课机器人传动
教学内容:
信息技术六年级第-页上课日期第()课时
【教学目标与要求】
1.知识与技能
(1)能够识别机器人的三种常见传动方式。
(2)可以区分皮带、齿轮及链条传动。
2.过程与方法
(1)理解机械结构的基本原理。
(2)掌握因结构改变而引起的传动变化。
3.情感、态度与价值观
(1)增加学生对于新科技的学习兴趣,为后续学习打下基础;
(2)在不同的背景条件下,能够通过实际应用情况判断传动的类型。
4.行为与创新
学生在观察具象后,能够抽象出问题的本质,进而形成问题解决方案。
【教学重点与难点】
重点:
机器人传动的基本原理。
难点:
机器人不同类别传动的区别。
【教学方法与手段】
演示教学法、探究学习法。
【课时安排】
安排1课时。
【教学准备】
多媒体网络教室、系统控制软件、科学与技术套装。
【教学过程】
一、展示与引入、提出问题。
播放《缝纫机工作原理》动画。
师:
同学们你们知道这是什么机器吗?
生:
回答问题。
师:
你们知道这个机器是用来干什么的吗?
生猜想缝纫机的作用。
师:
其实我们身上的衣服、裤子就是通过缝纫机一针一线缝成的,缝纫机的运动方式就叫作“传动”。
你能看出动画中的缝纫机是如何实现传动的吗?
生观察回答。
师:
不仅仅是缝纫机上用到传动,在机器人的运动中,采用的也是传动的方式。
今天,让我们一起来学习“机器人传动”。
(板书课题)
师:
在缝纫机中,脚踏为哪个轮子提供动力,带动哪个轮子呢?
师:
皮带传动是通过主动轮和从动轮相互配合,并通过皮带进行动力的传递,让我们一起来认识一下它的基本原理:
二、小组协作、合作探究“认识皮带传动”。
生:
通过观察课件,领会主动轮和
生通过观察动画,领会主动轮和从动轮的传动方式。
师:
在生活中还有很多皮带传动的例子,它们悄悄地在为我们服务。
师展示例子,生补充。
三、皮带小实验
设置一组小实验,感受皮带传动的过程。
(动手试一试,利用两个瓶盖和一根牛皮筋,自制一组皮带传动的实验,并和小组同伴分别找到不同过程中的主动轮和从动轮,做好实验记录)
思考下列问题:
1.为什么有一个盖子在动?
2.如果希望两个盖子朝着不同方向动,可以实现吗?
3.在传动的过程中,如果出现了其中一个盖子变小的情况,会发生什么变化?
生完成实验并记录实验结果。
生分享实验成果。
四、认识链传动
师:
了解了皮带传动的过程,我们再来认识在皮带传动基础之上发展起来的链传动,展示一辆儿童小自行车,演示链条传动的过程。
(引导学生观察,在链传动的过程中,哪个是主动轮,哪个是从动轮)
设计:
潘存云
(集体讨论)
师:
在你身边,还有哪些机械是利用链传动的方式运行的?
它们在工作中主要应用在哪些地方?
生小组讨论。
师生共同分享。
五、认识齿轮传动
提出问题,引发学生思考:
如果是在像钟表这种内部比较小的范围内,使用链传动不能达到传动的目的,我们应该如何传动呢?
生思考。
(需要更加节省空间的方法,需要更加精密的传动过程……)
师:
我们可以通过齿轮传动来达到这样的目的,让传动过程变得更加可靠。
介绍齿轮传动的概念。
六、小结
师:
传动是机器人的运动方式,在机器人的身体里面,有很多传动装置,它们共同运动,让机器人自由地穿梭在运动场上。
我们在后面的学习中,将会继续领略它们的风采!
学生总结。
【教后小记】
第3课机器人平台
教学内容:
信息技术六年级第-页上课日期第()课时
【教学目标与要求】
能够认识机器人平台软件的界面,能够掌握平台的一般使用方法,了解图标的意义。
通过观察流程图明白编程的过程,通过简单编程了解平台的使用流程,掌握一般运动的过程。
同时培养学生对机器人的学习兴趣,鼓励学生尝试使用软件编程,促进学习迁移能力的提高。
【教学重点与难点】
重点:
学生机器人平台的使用方法。
难点:
用图标来标的运动过程。
【教学方法与手段】
实验法、主题引领法。
【课时安排】
安排1课时。
【教学准备】
多媒体控制软件、机器人平台。
【教学过程】
一、展示与引入
师:
通过前面的学习,很多同学已经掌握了机器人的一些基本特性。
今天,我们就来亲密接触下机器人,让它按照我们的要求运动吧!
师:
请你回答以下一些问题:
1.什么是“机器人”?
2.机器人和计算机之间有什么关系呢?
3.机器人技术有哪些应用?
4.生活中有机器人吗?
请举例说明。
5.各小组讨论,板书在黑板上。
(板书:
第3课机器人平台)
二、新授一:
认识平台
(观看电影《终结者》中编程部分)
师:
要能够让机器人明白你的要求,就要给它编写程序,也就要利用我们的机器人平台。
过程:
1.打开“学生机器人平台”软件,请做以下几步操作:
(1)观察界面。
(2)认识图标。
(3)思考:
和以前学过的哪个软件类似呢?
2.新建程序。
(1)新建图标。
(2)新建以后原来图标的变化。
3.系统设置。
(教师演示)参考教材中的过程,演示机器人鸣叫2声的全部程序和实验过程。
(学生观看)
三、练习一:
接触平台
请学生根据观察的结果,实践软件操作分小组,上机操作,新建一个文件。
观察:
(1)新建图标。
(2)任务进行中的变化。
(3)学生演示。
(学生观察实物)
(教师引导)
四、新授2:
操作平台
在前面已经新建文件的基础上,开始进一步学习平台的基本操作。
教师演示流程:
1.加载图形控件。
2.设置属性。
3.修改程序。
4.编译程序。
5.下载程序。
(学生分小组练习,教师巡视指导)
五、巩固与思考
(分小组汇报后,各小组进入思考环节)
思考:
1.如果机器人要运动,应该在平台上怎么操作呢?
2.这些图标有什么含义,你能设想一下吗?
3.如果请你设计图标,你会怎么设计呢?
为什么?
4.你对现在的软件界面还有哪些意见呢?
作业:
请回去以后,根据同学们的意见,做份PPT,在后面的学习中展示你的想法,并配合老师整理成册,向软件公司提出你的建议。
【教后小记】
第4课机器人行走
教学内容:
信息技术六年级第-页上课日期第()课时
【教学目标与要求】
了解学生机器人中直流电机的工作原理,能够掌握机器人前进、后退、停止的程序。
掌握机器人编写程序、运行机器人、调试程序的一般步骤,并且能够下载程序并运行机器人。
在此过程中,培养学生的创新精神,在团队的氛围中愉快地学习。
【教学重点与难点】
重点:
学生机器人行走的程序。
难点:
“延时”控件与直流电机的配合。
【教学方法与手段】实验法、任务驱动法。
【课时安排】安排1课时。
【教学准备】实验器材和主题活动单。
【教学过程】
一、导入新课
我们已经有了自己的机器人,但是如何使它进行行走呢?
二、教学新课
1、机器人的前进。
(1)学生自学课本相关内容。
(2)师讲解:
a.打开“学生机器人平台”窗口,单击“文件(F)”菜单中的“新建(N)”命令,新建一个程序。
b.单击“直流电机”控件按钮,在工作区中单击,生成“直流电机”控件。
拖运它到“Main“控件的下文,使得它与”Main”控件相连。
右击“直流电机”控件,选择“属性”命令,在弹出的“直流电机驱动控制”对话框中进行设置。
庙宇直流电机1、直流电机2的“运行方式”为“0—正转”,“设定速度”为“10”。
c.单击“保存”按钮,保存程序。
2、机器人的转弯。
(1)学生自学课本相关内容。
(2)师讲解:
a.新建程序。
b.添加一个“直流电机”控件,右击“直流电机”控件,选择“属性”命令,在弹出的“直流电机驱动控制”对话框中进行设置。
设定直流电机1的“运行方式”为“0—正转”,“设定速度”为“10”;直流电机2的“运行方式”为“1—停止”。
3、机器人后退
(1)学生自学课本相关内容。
(2)师讲解:
a.新建程序
b.添加一个“直流电机”控件,右击“直流电机”控件,选择“属性”命令,在弹出的“直流电机驱动控制”对话框中进行设置。
设定直流电机1、直流电机2的“运行方式”为“2—反转”,“设定速度”为“10”。
c.添加“昝”控制,打开“昝属性设置”对话框,将“昝时间”设定为“1000毫秒”。
4、机器人的停止
(1)学生自学课本相关内容。
(2)师讲解:
a.继续添加一个“直流电机”控件,右击“直流电机”控件,选择“属性”命令,设定直流电机1、直流电机2的运行方式为“1—停止”。
b.单击“保存”按钮,保存程序。
(3)问:
为什么要在程序中加入延时?
5、下载程序。
(1)学生自学课本相关内容。
(2)师讲解:
a.单击“编译”按钮,进行程序编译。
b.用下载线将计算机与学生机器人的主板接口连接,打开学生机器人的电源开关,将学生机器人置于复位状态。
c.单击“程序下载到主控芯片”按钮,将程序下载到学生机器人的主板芯片中。
完成后关闭电源,拔下下载线。
6、启动机器人。
(1)打开电源开关。
(2)当等待执行指示灯闪烁时,按下运行键,学生机器人运行。
提示:
如果学生柚木人在运行中出现错误,请重新检查程序是否有错,更改后再次保存、编译、下载。
三、全课小结
本节课,我们学习了如何对学生机器人对待编程与下载,使学生机器人能前进、后退和转弯。
请同学们在课后再自己进行测试。
【教后小记】
第5课机器人传感器
教学内容:
信息技术六年级第-页上课日期第()课时
【教学目标与要求】
能够了解传感器的基本概念,掌握用光线传感器测光值的过程,理解传感器在机器人中的重要意义,由此培养学生处理、加工、应用信息的能力。
【教学重点与难点】
重点:
了解传感器的工作原理。
难点:
传感器是如何在机器人上发挥作用的。
【教学方法与手段】实验法、主题活动。
【课时安排】安排1课时。
【教学准备】多媒体控制软件、学生机器人。
【教学过程】
一、引入新课
机器人也能像人类一样灵活地动作吗?
二、教学新课
A、认识传感器
师:
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)
师:
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?
传感器使得机器人认识外部环境,它们与人的眼睛、鼻子、耳朵和皮肤等器官起着相当的作用。
传感器将从外界获取的信息转换成电子信号,传递到机器人的微控制器中。
目前,用于学生机器人的传感器主要有光感传感器、触碰传感器、温度传感器和声音传感器。
B、了解传感器的主要功能
师:
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!
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
C、实物进行详细的讲解。
(1)灰度传感器
灰度传感器主要根据不同颜色的攀沿面对光的反射程度不同,光电三极管阴值也随之变化的特点进行检测。
应用实例:
机器人沿线行走。
(2)测光值
a.单击“系统设置”菜单中的“传感器设置…”命令,设置通道1为“灰度传感器”。
b.单击添加一个“条件循环”控件。
c.添加一个“灰度传感器”控件在“条件循环”控件中。
设置属性为“灰度传感器(1通道)”。
d.添加“液晶显示”控件,右击选择“属性”,“第一行设置”的“显示变量”设置为“灰度传感器械(1通道)”。
e.单击“保存”按钮,保存程序。
(3)下载程序
a.单击“编译”按钮,进行程序编译。
b.用下载线将计算机与学生机器人主板接口连接,打开学生机器人的电源开关,将学生机器人置于复位状态。
c.单击“程序下载到主控芯片”按钮,将程序下载到学生机器人的主板芯片中。
完成后关闭电源,拔下下载线。
(4)启动机器人。
a.打开电源开关。
b.当等待执行指示灯闪烁时,按下运行键,学生机器人运行。
D、学习知识屋
学生机器人的“大脑”同许多电阻、电容和半导体等电子元件给成。
机器人的嘴和感觉传感器就是机器人与外界通信的“器官”。
4.总结与评价
三、全课小结
【教后小记】
第6课机器人循光
教学内容:
信息技术六年级第-页上课日期第()课时
【教学目标与要求】
1.知识与技能
(1)了解红外线传感器的工作原理。
(2)体验单分支结构语句的含义。
(3)能够在机器人平台中编写机器人循光运动的程序。
2.过程与方法
(1)依据流程图进行程序设计,通过设计任务让学生在探索中得到逻辑思维的培养;
(2)充分发挥学生的自主学习能力,在小组合作中让学生自主探究,动手实践,并以学生已有知识为前提进行点拨与启发。
3.情感、态度与价值观
(1)培养规范的机器人运动编程步骤;
(2)激发学生的多选择性的创新思维能力。
4.行为与创新
建立起以流程图的形式进行思维的习惯。
【教学重点与难点】
重点:
单分支语句的理解与程序设置。
难点:
多种情况下机器人的不同应对程序。
【教学方法与手段】
实验法、主题活动。
【课时安排】
安排1课时。
【教学准备】
实验器材和主题活动单。
【教学过程】
一、导入新课
1、前面我们学习了如何使学生机器人前进、后退、转弯、唱歌,今天我们看看能不能使机器人跟光行走和追逐白纸呢?
2、要实现机器人跟光行走和追逐白纸,要作用红外线传感器。
3、红外线传感器的工作原理是由红外线发光管发出红外线,用接受管检测是否有反射光,判断是否有障碍物。
二、教学新课
1、编写程序。
(1)打开“学生机器人平台”窗口,单击“文件(F)”菜单中的“新建(N)”命令,新建一个程序。
(2)添加“流程控制”模块中的“条件循环”控件,并连接“Main”控件。
添加“执行控件”右击“执行”控件,选择“属性”命令,在“IO6”对话框中打√。
(3)添加单分支结构语句,打开“流程控制”对话框。
选定“单分支”,将“单分支”拖动到“IO”设置后面并设置。
选定“伺服电机2”,将“转动角度”设定为“100°”。
(4)学生讨论原理
原理其实和避障差不多。
当机器人前方有手电光亮的时候,直行,没有光亮就停止。
再外面套个条件循环就可以实现了。
仍然是读IO6传感器,当IO6=0说明没有障碍,即没有灯光时,停止;当IO6=1说明前方有障碍,即循着光了,便直行。
(5)单击“保存”按钮,保存文件。
2、下载程序
(1)单击“编译”按钮,进行程序编译。
(2)用下载线将计算机与机器人主板接口对接,打开学生机器人的电源开关,将学生机器人置于复位状态。
(3)单击“程序下载到主控芯片”按钮,将程序下载到学生机器人主板芯片中。
完成后关闭电源,拔下下载线。
3、启动机器人。
(1)打开电源开关
(2)当等待执行指示灯闪烁时,按下运行键,学生机器人开始动作。
三、全课小结
1、现在让我们来欣赏我们的机器人循光给我们看吧!
2、思考:
如何使得学生机器人在更为复杂的光线中工作呢?
【教后小记】
第7课机器人沿线行走
教学内容:
信息技术六年级第-页上课日期第()课时
1.知识与技能
(1)能够了解沿线走机器人的概念。
(2)了解沿线走机器人在运行中的重要意义。
2.过程与方法
能够掌握沿线走机器人的测光值的过程。
3.情感、态度与价值观
培养学生处理加工应用信息的能力。
【教学重点与难点】
重点:
了解机器人活动过程。
难点:
机器人平台的主要工作菜单的使用。
【课时安排】
安排1课时。
【教学准备】
紫光机器人平台软件、场地若干、机器人。
【教学过程】
一、复习与导入活动
A、转转转(展示《机器人总动员》剧照)师:
认识他们吗?
今天王老师带来了一份大礼,要送给获奖的机器人小组,大家准备好了吗?
1、条件循环
2、传感器设置:
选择灰度传感器
3、拖灰度传感器到流程图:
(学生到场地实练)给予学生充分的展示机会,帮助学生形成关于知识的讨论,让学生能够了解到同伴的知识背景,鼓励理解力较差的学生在此基础上能够有所提高。
二、新授
B、绕绕绕
1、展示弯道型场地
2、带领学生分析:
(1)通过实际的操作,建立有效的知识连接,让学生从第3页(共4页)
(1)两个场地的区别
(2)如何改进程序(3)小组活动计划
3、完成任务:
绕绕绕(教师巡视辅导)
4、学生到场地实践
解说:
(1)优点
(2)不足之处
实践层面更好的理解传感器的工作状态。
采用分类的形式,帮助学生梳理知识,再次形成对于知识图示的二次巩固。
三、巩固
C、查查查
1、展示错误程序若干
2、各小组领回有问题程序
3、各小组商议修改方案
4、师展示经验版:
(1)转速问题
(2)光线问题
(3)传感器设置问题
(4)行进速度问题
5、各小组展示修改后的程序
通过和人的实证对比,让学生感受到传感器的定义概念。
四.小结
总结本课学习重点,并为获奖小组颁奖。
给予学生充分的展示机会,帮助学生形成关于知识的讨论,让学生能够了解到同伴的知识背景,鼓励理解力较差的学生在此基础上能够有所提高。
【教后小记】
第8课认识开源机器人
教学内容:
信息技术六年级第-页上课日期第()课时
【教学目标与要求】
能够初步了解开源机器人的概念,了解开源机器人的硬件结构及工作方式,能够使用xDing编写简单程序,并下载至机器人运行。
活动过程中,能够根据需求,选择合适的传感器,编写程序,完成简单任务。
面对开放性任务,自己能够独立思考,并且乐于动手,具有积极探求的工匠精神。
【教学重点与难点】
重点:
能够使用xDing编写简单程序,并下载至机器人运行。
难点:
开源机器人的工作方式。
【教学方法与手段】
任务驱动法、探究学习法。
【课时安排】
安排1课时。
【教学准备】
极域网络教室、教学课件、OSTD开源机器人。
【教学过程】
1、激趣导入
师:
同学们你们见过机器人吗?
生回答,描述脑海中的机器人的模样。
师:
其实,除了大家说的这些具有“人形”模样的机器人外,在我们生活中就有很多为我们服务的机器人:
扫地机器人、无人机、摘草莓机器人、机械手等都是机器人。
你能说说这些机器人有什么共同特点吗?
生思考并回答。
师:
机器人就是一种可以靠自身动力和控制能力来实现某种功能的机器。
(出示开源机器人)今天老师还给大家带来了一款机器人,这款机器人虽然和我们想象中的有些不同,它最大的特点是可以根据我们的需求,进行二次开发或组装,来达到我们需要的功能。
(揭示课题:
认识开源机器人)
2、了解硬件结构
师:
仔细观察每组的“开源机器人”,说说看它有几层结构?
生观察回答。
师:
那我们试着来拆一拆,看一看。
(师提醒:
仔细观察板与板之间的接口,小心拆卸)
生:
拆卸“开源机器人”。
师:
阅读教材,说说每一层板的名称与大致功能。
生:
阅读,回答。
师:
从大家的回答中,你发现每层板上都有的部件是什么?
生:
传感器。
师:
对了,传感器是机器人获取外界信息的“器官”,把获取到的信息转换成机器人能理解的电信号,再做传递、处理、存储、显示等。
小游戏:
任务对对碰。
选择合适任务的传感器。
触碰传感器走迷宫机器人
人体红外传感器灭火机器人
光线传感器防盗报警器
火焰传感器智能电风扇
上菜机器人
自动开关路灯
3、熟悉软件界面
师:
机器人为什么会这么聪明?
生:
装有程序。
师:
下面就请大家打开桌面上“xDing”,观察一下它的界面和我们以前学过的Scratch2.0有什么异同?
生观察后回答。
师:
这么多相同的地方,说明它们之间一定关系密切,我们很容易就能掌握它的编写方式。
不同的地方就是它的特别之处——机器人模块。
通过这个模块,我们能够和实体机器人进行通信。
师演示如何连接开源机器人。
生连接开源机器人。
4、编写小程序
师:
连接好后,大家是不是都跃跃欲试了。
生:
小组讨论,利用本小组有的传感器,完成一个小功能。
各小组汇报讨论方案,师选择合适的板书。
一小组演示程序搭建,师辅导。
5、拓展与总结
选择自己感兴趣的功能,尝试探究。
师:
请你说说自己探究的功能?
有什么成果?
可以如何用在何处?
【教后小记】
第9课机器人机械手
教学内容:
信息技术六年级第-页上课日期第()课时
【教学目标与要求】
了解机器人机械手活动以及舵机和红外传感器的工作