小学信息技术第三册 传感器1选修教案 苏科版.docx
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小学信息技术第三册传感器1选修教案苏科版
2019-2020年小学信息技术第三册传感器1选修教案苏科版
[教学目的与要求]
1.学习学生机器人的“主要器官”。
2.能够了解传感器的主要功能。
3.平等交流,掌握各“器官”的作用。
4.能够建立正确的机器人整体概念。
5.学会正确对待传感器的工作方式。
6.激发对学生机器人这一信息媒体的学习热情。
7.尝试用人的“器官”概念理解机器人的“器官”概念。
8.为传感器的学习建立合适的实践渠道。
[课时安排]
建议安排2课时。
[教学重点与难点]
1.重点:
学习学生机器人的“主要器官”。
2.难点:
理解传感器的功能。
[教材分析与教法建议]
1.教材的地位与作用
本课是机器人部分内容中,传感器部分的重点章节,起到承上启下的作用。
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。
师:
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)
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?
(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)
设计意图:
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)
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!
(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)
师:
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。
设计意图:
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
师:
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。
设计意图:
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
师:
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
师:
(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
师:
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.
师:
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
师:
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)
师:
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。
师:
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
师:
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
师:
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?
师:
哪位同学来说说,这位同学设计得怎样,好在哪,不足在哪?
师:
还有哪位同学也想展示他的作品?
……
师:
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。
师:
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。