六年级上册计算机教案分析.docx
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六年级上册计算机教案分析
一、认识机器人
教学目的：
1．了解机器人的基本定义和主要分类。
2．了解机器人的主要发展方向。
3．以知识普及为主线，引导学生理解机器人的涵义。
4．采用自主学习、合作学习的方式，了解机器人技术及其发展方向。
5．接受高科技的启发，学人所长，并与同学们一起交流感受。
6．感悟机器人与普通信息技术手段的不同之处。
7．独立思考，理解机器人的特征。
教具准备：
1、多媒体机房。
2、极域教学系统。
3、相关图片、课件。
教学重点与难点：
1．重点：
认识机器人，了解机器人的定义和起源。
2．难点：
理解机器人的发展趋势和基本特征。
教学课时：
1课时
教学过程：
一、导入
师：
同学们，你们喜欢看电影嘛？
老师今天带来了一部电影，请同学们欣赏。
（播放《终结者》片断）
这就是我们平时听说过的“机器人”，今天我们就一起来走进机器人的世界，研究有关“机器人”的知识。
（学生回忆有关机器人的印象，讨论并感受机器人的魅力，领略其中的涵义）
（板书课题）
二、确定主题
师：
通过初读教材，你最想了解哪些方面的知识呢？
①什么是“机器人”？
和人有哪些相似和不同的地方？
？
②机器人有哪些分类？
③机器人有哪些应用？
④你的生活中，有机器人吗？
请举例说明。
⑤ （可将学生的原话，板书在黑板上）
师生共同讨论（结合实物机器人或图片进行讨论）。
三、小组讨论
教材中提供了很多机器人的内容，同学们想想，你认为机器人有哪些种类呢？
教师参与注意事项：
（1）根据不同的学情，采用弹性的方式，可以研究一个问题进行一次全班交流，也可以放手让学生自主学习，最后交流。
（２）着重引导大部分同学进行发言。
（３）正确处理讨论中出现的争论，随时捕捉学生发言中的闪光点，给与表扬鼓励。
方向一：
以应用为导向。
方向二：
以功能为导向。
方向三：
以原理为导向
四、展示结果
教师进行总结：
（1）点评学生在讨论中的表现。
（2）分析讨论结果。
（3）对于不统一的问题，教师阐述自己的观点，注意：
允许学生保留自己的意见。
（4）认真倾听、分析研究学生发言中的实质，把讨论引向深入。
（5）控制好讨论的时间。
设计意图：
学习过程让学生分步走，给学生以梳理知识的过程，能够在有限的时间内，争取最大的效益。
五、总结反思
今天我们一起研究了关于“机器人”的话题，同学们都非常认真，也得出了自己的结论。
其实，“机器人”就在我们生活中。
一切技术的产生，都会改变我们的生活。
就像20年前，我们不可能会想象到今天手机的普及。
随着时间的推移，将会有更多新技术出现，他们会把我们的生活点缀得更加丰富多彩。
作为本次研究的结束，老师留给大家一个问题思考，你能大胆地想象一下，20年后的机器人是什么样的呢？
作业：
与语文学科整合，想象作文：
《我希望的的“多拉A梦”》。
二、机器人组成
教学目的：
1.学习机器人的组成。
2.能够掌握机器人组件的知识。
3.学会理解机器人“器官”与人类的相同和不同点。
4.通过交流，了解每一部分组件的主要原理和用途。
5.培养学生的信息素养。
6.感受机器人的工作特点。
7.尝试将机器人的各组件与实物对应起来。
8.观察机器人实物，体会机器人的组成特点。
教具准备：
1、多媒体机房。
2、极域教学系统。
3、相关图片、课件。
教学重点与难点：
1.重点：
机器人的组成知识。
2.难点：
学会将机器人实物与相应的组件联系起来。
教学课时：
1课时
教学过程：
一、复习与导入
师：
上节课中，我们体验到了机器人的魅力，同学们能说说你最喜欢的机器人有哪些嘛？
为什么喜欢呢？
（学生发言）
师：
我们生活中充满了各种机器人应用的例子，今天我们就一起来研究机器人的组成的问题。
（板书课题）
二、新授一：
播放相应的图片
师：
打开一幅机器人的“解剖图”。
（学生观察）
师：
机器人有哪些主要组成部分呢？
下面，同学们可以通过看书、或与旁边同学小声讨论的方式，并参考教材中的内容来学习。
（教师巡视辅导）
（学生自学教材中内容，并研究）
生：
回答机器人的组成。
师：
归纳并总结，给机器人的组成确定概念，并鼓励学生朗读巩固。
三、巩固一：
画线图
师：
（播放机器人的结构图。
）谁能为它们连连线？
（学生练习）
（注意：
不能看书，凭印象作为判断标准）
师：
先请同学们打开教材，看看你的连线对不对。
师：
同学们觉得要注意什么问题？
（学生讨论）
四、新授二：
认识部件
师：
机器人的内部有很多的部件，它们像我们人的器官一样，共同组合起来，完成很多种复杂的动作。
（教师打开一个机器人，请学生观察内部的组成，并范例演示）
（学生观看老师的讲解）
提醒：
注意分组的结合，保证每位学生都能够参与到学习过程中去。
五、巩固二：
加深理解
师：
尝试着来给机器人的“器官”命名，看看它的“学名”和你起的“小名”有哪些相似和相异的地方
（学生观看学习后讨论）
师：
打开书本，看看你还希望知道哪些有趣的部件，在机器人的身体上找找它们。
六、总结与回顾
师：
今天我们讨论了机器人的组件和主要器官的组合，机器人是个复杂的个体，在复杂的器官中，最主要的就是这些部件了，当我们了解到原理以后，我们就可以跟机器人做朋友了，欢迎大家继续走进机器人的世界。
三、机器人传动
教学目标：
1．了解学生机器人工作的基本原理。
2．了解学生机器人的构造特点。
3．掌握学生机器人的主要部件。
4．初步理解学生机器人编程软件的功能和作用。
5．培养学生的探索意识。
6．鼓励学生从新事务中体验乐趣，为今后的学习激发兴趣。
7．尝试接触实物，并能够感受其中的原理。
教学重难点：
重点：
学生机器人的基本工作原理。
难点：
学生机器人的主要部件的学习。
教学课时：
1课时
教学准备：
网络教室、课件、教学素材
教学过程：
一、展示与引入
师：
上节课我们认识了机器人的组件和主要器官，同学们来回顾一下吧。
（简单复习上一课的内容）
师：
这些是机器人身上非常重要的部分，它们共同配合，组成了机器人，我们的机器人才能动起来。
除了以上的部件器官以外，机器人到底是怎样运动起来的呢？
大家来猜一猜。
（学生讨论：
机器人运动的原理）
师：
今天，我们就来走进机器人的内部世界，看看它们是怎样运动的。
（板书课题）
二、新授一：
机器人工作的基本原理
师：
在刚才的讨论中，同学们关于机器人的工作原理有以下意见：
（板书意见）
方向一：
电池提供动力。
方向二：
计算机程序控制。
方向三：
芯片控制。
（讨论：
这三个主要方向里面，谁更加贴近机器人工作的原理呢？
）
途径一：
到教材中找寻答案。
途径二：
到课件中找寻答案。
（老师自由选择合适的方式）
师：
我们来总结一下，到底机器人工作的原理是什么呢？
（展示一次机器人的工作状态，结合课本知识，讲解工作原理）
三、新授二：
机器人的构造特点
师：
刚刚我们看见了机器人的工作原理，这些原理是需要一定的特
殊构造来配合的，下面就让我们再次来“解剖”机器人，看看它是怎么样来完成这些工作的。
（教师打开实物机器人，讲解内部的结构）
（学生尝试观察，并可根据实际情况安排部分学生进行实践、触摸等体验）
注意：
本内容教学时，要进行分组，保证每位学生都有平等的接触机会。
四、总结与回顾
师：
今天我们一起了解了机器人的工作原理和主要构造，这些就是机器人的一部分秘密，在后面的学习中，我们将让我们的机器人按照我们的意愿运动起来，让我们一起来期待吧！
四、学生机器人平台
教学目的与要求：
1.学习“学生机器人平台”软件。
2.初步了解流程图的设置方式。
3.理解软件的概念。
4.能够运行“学生机器人平台”软件。
5.帮助学生建立软件与机器人之间的知识链接。
6.激发学生的学习热情。
7.尝试用已有的信息技术手段理解“编程”的意义。
8.尝试运行、设置编程软件。
课时安排：
2课时。
教学重点与难点：
1.重点：
学习“学生机器人平台”软件。
2.难点：
流程图的设置方式。
（第一课时）
一、展示与导入
师：
同学们，我们经过了四节课的学习，你们了解了哪些机器人的知识啊？
能给我们介绍一下你的感受吗？
学生：
回忆自己的学习过程，并讨论自己的学习心得。
师：
在上节课的讨论中，有的同学曾经提出，机器人的工作不但依赖传感器，也要依赖于计算机的编程，这样机器人才能“健康”地成长。
今天就让我们来学习机器人编程。
（板书课题）
设计意图：
此部分的学习难度较大，学生学习存在一定的障碍，因此在设计教学过程时，因降低部分的难度，使得学习过程顺畅。
二、了解“学生机器人平台”软件
师：
机器人的运动，不是在机器人本身所制定完成的，它必须要有强大的“后援团”，这个就是“学生机器人平台”软件
（打开相应的图片，介绍几种机器人平台）
生：
了解新界面。
师：
“学生机器人平台”软件和我们过去学习过的哪些软件有相似的地方呢？
（1）FrontPage中网页的编写。
（2）Word中的流程图。
师：
它们有哪些相似的地方呢？
（1）界面类似。
（2）流程图的方式相似。
师：
它们有哪些不同的地方呢？
（阅读课本，寻找答案）
（教师最后引导总结，帮助学生找到其中的关键词）
设计意图：
全班合作讨论的形式，可以最大程度地激发学生合作学习的热情。
五、学生机器人平台（第二课时）
一、运行编程软件
师：
实战开始了，我们要为学生机器人编程了，首先得让它知道我们的意图，请观察以下得流程：
（学生观察教师操作并总结）
（1）打开软件
教师介绍主要的界面。
（2）新建程序
和原有软件类似之处。
（3）设置系统
讲解传感器和串口的设置方法。
（4）加载图形控件
讲解图形控件的概念。
（5）设置属性
以“计算”控件为例。
（6）修改程序
移动、删除、复制、粘贴等操作
（7）编译程序
先保存程序，再编译程序。
（8）下载程序
将机器人主板的接口与计算机接口相连，下载程序，注意“写入成功”的字样。
设计意图：
学生学习的难度较大，应留给学生较多时间去适应，帮助学生完成过程；老师作为过程的参与者，以辅导学生为主，不能替代学习。
二、尝试并交流
教师参与注意事项：
（1）讲解要详细，速度可调整，可以就共性的问题全班交流，也可以放手让学生互相交流。
（2）关注学生的反应，及时调整讲课的频率，保证教学效果。
有条件时，让学生参与到实际过程中去。
设计意图：
此过程开放性较强，学生能够有足够的余地发挥自己的主观能动性。
三、总结
师：
今天我们小组合作，完成了一个程序的编写过程。
部分同学还进行了展示。
我们还对这些展示的作品进行了交流。
大家有什么收获？
生：
讨论学习心得。
师：
在烟波浩淼的信息技术中，机器人的编程是应用较多的技术之一，在今后的学习中，我们要常常接触到它。
它是非常可贵的技术，它改变了我们的生活，让我们身边多了许多丰富多彩的内容，从今天起，让我们好好学习，创作出优秀的作品，来不断充实我们的生活！
设计意图：
学习过程中，旨在帮助学生完成总结性评价，在复习回顾的基础上完成对知识的整理，以便学生再次深入学习。
六、学生机器人行走
教学目的与要求：
1.认识和了解机器人直流电机的工作原理。
2.学会编写机器人前进、后退和转弯的程序。
3.学会编译、下载程序。
4.以学生自学、合作学习的方式完成编写机器人行走程序。
5.让学生学会观察、交流体会。
6.培养学生的创造性思维能力、探索精神。
7.让学生在解决问题的过程中体会成功的快乐。
8.利用所学的机器人知识解决现实生活中的应用问题。
课时安排：
1课时。
教学重点与难点：
1.重点：
机器人前进、后退、转弯程序。
2.难点：
机器人左右转弯，将程序写入机器人。
教材分析与教法建议
1．教材的地位与作用
本课是学生第一次学习通过编写程序控制机器人的动作，对后面的学习有着良好的引导作用。
开始可以让学生回忆前面学习的机器人知识，然后引入到怎样让机器人动起来，指挥机器人完成指定的动作，引入本课的学习。
也可以播放有关机器人比赛的录像，让学生欣赏，再引入本课的内容。
本课重点让学生学会“直流电机”控件的编程，明白“正转”、“反转”、“停止”的含义，特别是设置延时时，要尽可能多些，便于学生在调试机器人时能准确观察到机器人的执行步骤。
教材中给出了机器人右转弯的程序，让学生探究出让机器人左转弯的方法。
在学生编好程序后，先编译然后打开机器人的电源进行下载，特别要注意与机器人的通信方式，是串口通信还是USB口通信。
在调试的过程中，如果机器人没有按照程序去执行动作，请学生再次检查程序是否正确，并检查机器人各端口的连接线是否连接正确。
2．教学方法指导
任务驱动法、自主探究法。
［参考资料］
直流电机是一种将电能转换为机械能的装置。
直流电机有多种不同尺寸和配置。
图1所示为一些常见的小型直流电机，它们非常适合用来控制小型移动机器人的前进、后退、转弯等动作。
图1几种DC电机的照片
直流电机工作时需要给电机转子上的线圈通电。
电流在线圈中流动便产生一个磁场，该磁场与线圈外固定的永久磁铁产生的磁场相斥。
这两个磁场相互作用产生的力可推动电机转子转动。
用于描述电机电源要求和电机性能的参数有很多。
其中，最基本的一个就是他的工作电压（额定电压），该电压是驱动电机推荐使用的电压。
当实际电压低于额定电压时，大多数电机仍可以正常工作，但输出功率要减小。
另外，大多数厂家给出的电机额定电压都比较保守，所以当实际电压高于额定电压时，电机一般也可以正常工作，但通过这种方法获得输出功率增加是以牺牲电机寿命为代价的。
电机的另一个性能参数是工作电流。
电压恒定时，电机上的电流与它的输出功率成正比。
当空载运行时，电机的电流最小；当负载增大到使电机堵转的程度时，电机上的电流最大，该电流被称为电机的堵转电流，它也是电机在额定电压下的最大工作电流。
通过电机的电流越大，电机产生的转动力（或转矩）就越大，这是电机转子线圈与周围永久磁铁之间电磁场相互作用的直接结果。
线圈中产生的磁场强度与通过它的电流大小成正比，而电机输出轴上的转矩与两个磁场的强度直接相关。
评价电机性能的另一个参数是它的赌转转矩。
这个转矩是指电机在额定电压下，被迫赌转时所产生的转矩大小，此时电机上的电流即为赌转电流。
对小电机而言，转矩通常以盎司-英寸（1盎司=28.35克）为单位衡量（即距离电机转轴中心为一英寸的力臂上所产生的直线里大小）。
电机所提供的功率大小等于输出轴的转速与力矩的乘积。
当电机自由转动时（空载状态），输出轴转速最大，但转矩为零，此时电机不驱动任何机构，因此输出功率为零（实际上电机也会消耗一部分功率克服内部摩擦，但这种功率不产生任何输出作用）；当电机赌转时，输出最大的转矩，但转速为零，因此输出功率也等于零。
在两种极限情况之间，输出功率与转速间呈一种抛物线的关系，如图2所示。
在其正常工作范围的中部，电机产生的功率最大。
图2电机转速、转矩及输出功率之间的理想曲线
图中实线表示电机转速与转矩的关系。
在该直线的右侧，转速达到最大（100%），而转矩为零，这一点代表了电机空转，没有做任何有用功的情况。
而在直线的左侧，转速为零，但转矩达到最大值，这一点代表了电机因负载太大而赌转的情况。
图中虚线表示电机的功率输出，它等于电机转速与转矩的乘积。
输出功率的最大值位于电机正常工作范围的中点，此时转速和转矩都不为零。
七、机器人传感器
教学目的：
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。
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。
教具准备：
1、多媒体机房。
2、极域教学系统。
3、相关图片、课件。
课时安排：
2 课时。
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
四、作业
1、完成课后的“实践园”。
2、填写课本上的“成果篮。
八、 机器人唱歌
教学目标：
知识与技能
1.了解机器人的发声装置；
2.学习音乐模块的使用及各种理论概念；
3.设计机器人唱歌程序；
4.了解永远循环结构的使用方法。
过程与方法
1.认识机器人发声装置；
2.了解音乐模块的使用方法；
3.编写条件结构和永远循环结构的程序。
情感态度与价值观
1.培养学生分析问题、解决问题的能力，认真思考调试中出现的现象，根据现象确定其成因；
2.培养学生的观察能力，让学生将所学知识与生活实际相结合；
3.培养学生积极探索、敢于实践、大胆创新的精神和意识
教学重难点：
1.发声装置的安装与使用；
2.条件结构在机器人编程中的应用；
3.音乐模块的使用。
机器人唱歌程序的编辑与调试。
教学过程：
一、创设情景，导入新课
二、展现目标，引入任务
教师活动：
机器人的发音是通过安装在机器人主板上的喇叭发声来实现的。
机器人编程软件中的音乐模块，可以让机器人实现演奏音乐等功能，也可以实现“人机对话”。
本节课将学习机器人的输出表现形式——声音；学习机器人演奏音乐和“永远循环”模块的使用你想让机器人为你唱什么歌曲？
通过老师下面的操作，可以轻松地让机器人演奏一段美妙的音乐。
学生活动：
认真听讲，跟随教师的讲解演示，提出问题。
三、自主学习，任务探究 教师活动：
1.机器人发声装置的讲解及安装，引入音乐模块（你喜欢唱什么歌曲？
想不想让机器 人给你唱一唱呢？
要想听机器人给你唱歌很简单，学习音乐模块，然后设计程序就能实现了）；
2.指导学生以小组为单位，进行探究式协作学习。
利用网络资源及平时积累，理解音乐模块中的各种定义（音高、音长、休止符等概念）；
3.布置学习任务：
唱歌机器人的程序设计，以《雪绒花》为例。
学生活动：
（1）结合教材完成任务。
在练习过程中，完成快的同学辅导制作有困难的同学；
（2）试着去完成“各显神通”中的两个问题。
教师活动：
（1）引导和激励各组的探索学习，让学生通过观察、比较、探究、合作等一系列学习活动，归纳出制作唱歌机器人时遇到的各类问题，记录到“成长基石”中；
（2）引导学生自主学习“资源视窗”中的内容。
学生活动：
自主学习，互相交流，共同探讨。
四、学习评价、归纳总结
教师活动：
1.利用教学平台展示学生的作品，学生进行自评和他评；通过归纳总结，让学生进一步强化本节课所学的知识内容；
2.启发引导学生完成教材“博弈舞台”中的任务；
3.提示学生将本节课的学习成果及学习感受记录到“成长基石”中。
学生活动：
1.欣赏作品，自评、他评；
2.完成“博弈舞台”中任务；
3.记录学习成果及学习感受
九、机器人循光
教学目的：
1.了解红外线传感器的工作原理。
2.了解机器人平台中条件循环模式的设置方法。
3.学会编写机器人循光运动的程序。
教具准备：
1、多媒体机房。
2、极域教学系统。
3、相关图片、课件。
教学重点与难点：
1.重点：
学会编写机器人循光运动的程序。
2.难点：
计数循环控件的设置，学会编写机器人循光运动的程序。
课时安排：
1课时。
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
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