苏教版小学6年级信息技术教案上册机器人.docx

1、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 （2021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。

2、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

3、：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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、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

10、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

11、。（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

12、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

13、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，

14、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

15、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

16、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

17、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

18、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

19、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

20、。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

21、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

22、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

23、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

24、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

25、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

26、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，

27、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

28、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，

29、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Scratch 2.0有什么异同？ 生观察后回答。师：这么多相同的地方

30、，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