全國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)大賽獲獎(jiǎng)案例機(jī)器人創(chuàng)新活動(dòng)——《泡泡機(jī)的制作(第2課時(shí))》

1、機(jī)器人創(chuàng)新活動(dòng)一一泡泡機(jī)的制作（第2課時(shí)）一、教學(xué)內(nèi)容分析本課是初三上學(xué)期的內(nèi)容，是江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社的初中信息技術(shù)九年級(jí)第3章第 三節(jié)機(jī)器人創(chuàng)新活動(dòng)的內(nèi)容。本課是根據(jù)信息技術(shù)教材內(nèi)容設(shè)計(jì)的機(jī)器人創(chuàng)新系列課程“泡 泡機(jī)的制作”的第2課時(shí)，這個(gè)系列課程根據(jù)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律將整個(gè)系列課程分為4課時(shí)。第 1課時(shí)是完成泡泡機(jī)的硬件搭建，第2課時(shí)是完成泡泡機(jī)的軟件編程并在基礎(chǔ)功能上實(shí)現(xiàn)智 能控制，第3到4課時(shí)是總結(jié)泡泡機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)上的缺陷并進(jìn)行改良創(chuàng)造設(shè)計(jì)。本課是讓學(xué)生 在上一節(jié)課搭建好泡泡機(jī)硬件部分的基礎(chǔ)上，在本課對(duì)泡泡機(jī)進(jìn)行軟件部分的編程學(xué)習(xí)，并 讓學(xué)生在實(shí)現(xiàn)泡泡機(jī)基本功能的前提下，加入其它的電子元件

2、進(jìn)行控制，使泡泡機(jī)具有一定 的人工智能控制功能。二、學(xué)生情況分析1 .學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)因?yàn)榭紤]到初三的中考?jí)毫Γ詫W(xué)校把初三上學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容提前安排到初二下學(xué) 期，教學(xué)對(duì)象為初二下學(xué)期的學(xué)生。在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生己經(jīng)對(duì)電子模塊的編程有了一定 的基礎(chǔ)，并且掌握了機(jī)械模塊和電子模塊的搭建技巧，具備了在老師的指導(dǎo)下和小組成員獨(dú) 立完成泡泡機(jī)硬件部分的搭建和軟件部分編程的能力。2 .學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)與學(xué)習(xí)習(xí)慣由于我校開(kāi)展的機(jī)器人課程（配合信息技術(shù)教材）是基于創(chuàng)客理念的，并不提倡傳統(tǒng) 的“灌輸”式的授課方式，學(xué)生在我的課堂上是學(xué)習(xí)的主角，他們更愿意通過(guò)自己的努力主 動(dòng)參與探究去獲得答案，所以我設(shè)計(jì)了讓學(xué)生

3、自主探究的任務(wù)。三、教學(xué)準(zhǔn)備11臺(tái)計(jì)算機(jī)（裝有scratch for robot）、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、11臺(tái)泡泡機(jī)、11套選定的電子模 塊器材。四、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1 .理解泡泡機(jī)的工作過(guò)程與原理。2 .掌握如何通過(guò)對(duì)舵機(jī)和電機(jī)的編程實(shí)現(xiàn)泡泡機(jī)的基礎(chǔ)功能（吹泡泡）。3 .引導(dǎo)學(xué)生在泡泡機(jī)的基礎(chǔ)上加入其他電子模塊，并對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用情景實(shí)現(xiàn) 創(chuàng)意控制。過(guò)程與方法1 .通過(guò)向?qū)W生展現(xiàn)泡泡機(jī)實(shí)物工作的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生理解泡泡機(jī)的工作原理,2 .通過(guò)小組合作，學(xué)生主動(dòng)地與組員合作探究并完成教師布置的任務(wù)。情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)本節(jié).課來(lái)激發(fā)學(xué)生對(duì)科技制作的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，并增強(qiáng)學(xué)生的探 究

4、意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。五、教學(xué)重點(diǎn)1 .掌握如何通過(guò)對(duì)舵機(jī)和電機(jī)的編程實(shí)現(xiàn)泡泡機(jī)的基礎(chǔ)功能（吹泡泡）。2 .引導(dǎo)學(xué)生在泡泡機(jī)的基礎(chǔ)上加入其他電子模塊，并對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用情景實(shí)現(xiàn) 創(chuàng)意控制。六、教學(xué)難點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生在泡泡機(jī)的基礎(chǔ)上加入其他電子模塊，并對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用情景實(shí)現(xiàn) 創(chuàng)意控制。七、教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)師生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖新課導(dǎo)入（效果展示）教師：“童年是美好的，在童年的時(shí)光里，我們 玩過(guò)許多的小游戲，其中許多同學(xué)的最?lèi)?ài)當(dāng)屬吹泡泡 了，大家想不想再來(lái)回味一下童年的時(shí)光?。?”學(xué)生回答：''想教師:“那現(xiàn)在讓我們拿起桌上的泡泡桿和哆啦A 夢(mèng)，大雄一起來(lái)吹泡泡吧！”學(xué)生拿起桌上的

5、泡泡桿吹泡泡，經(jīng)過(guò)一段音樂(lè)以 后教師示意停止。通過(guò)視頻和演示 吸引學(xué)生的注意力， 使課堂教學(xué)快速進(jìn)入 狀態(tài)，提高課堂效率， 并為接下來(lái)的課程內(nèi) 容做好鋪墊。DORAEMON教師：“剛剛同學(xué)們都吹得非常happy,那我今天 啊帶來(lái)了一臺(tái)吹泡泡神器，能夠不斷地來(lái)吹泡泡，我 把它稱(chēng)之為泡泡機(jī)，大家想不想來(lái)看一下它的吹泡泡 效果是怎么樣的?。?”伴著音樂(lè)教師向?qū)W生演示泡泡機(jī)的工作過(guò)程。教師：“大家覺(jué)得效果怎么樣呢？ ”學(xué)生：“好”（伴隨著鼓掌）教師：“那這在課我將帶領(lǐng)大家一起來(lái)實(shí)現(xiàn)泡泡 機(jī)吹泡泡的效果（出示課題，進(jìn)入“泡泡機(jī)的制作” PPT）基礎(chǔ)復(fù)習(xí)（原理分析）教師：“同學(xué)們通過(guò)剛才的觀察，能不能向我

6、描 述一下泡泡機(jī)的工作過(guò)程？ ”學(xué)生回答，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。教師：”在這過(guò)程中，主要是兩個(gè)部件發(fā)揮了重通過(guò)老師的引 導(dǎo)，學(xué)生能夠理解泡 泡機(jī)的原理并復(fù)習(xí)了 舵機(jī)和電機(jī)的內(nèi)容，要的作用，一個(gè)是泡泡桿另外一個(gè)是風(fēng)扇?！苯處煟骸按蠹蚁胍幌?，是什么控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)？ 又是什么來(lái)控制泡泡桿的上下移動(dòng)呢？ ”學(xué)生：是電機(jī)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)，舵機(jī)控制泡泡桿 的上下移動(dòng)。最后將其運(yùn)用到編程 中，為接下來(lái)能夠順 利完成老師的任務(wù)做 好鋪墊。（教師根據(jù)學(xué)生不同的回答進(jìn)行引導(dǎo)及點(diǎn)評(píng)）7教師播放PPT,向?qū)W生展示舵機(jī)和電機(jī)的圖片。教師：”在前面的課程中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了舵機(jī) 和電機(jī)的使用，同學(xué)們想一下，為什么風(fēng)扇要用馬達(dá) 來(lái)控制

7、，而泡泡桿要用舵機(jī)來(lái)控制呢，能不能交換一 下呢？學(xué)生回答，老師進(jìn)行引導(dǎo)和點(diǎn)評(píng)。教師：“電機(jī)和舵機(jī)都是通過(guò)旋轉(zhuǎn)一定的角度來(lái) 完成工作的，但不同點(diǎn)是舵機(jī)旋轉(zhuǎn)的范圍是。到180 度，而電機(jī)旋轉(zhuǎn)的范闈是0到360度，全方位的，所 以說(shuō)舵機(jī)移動(dòng)范圍比較小，便于精準(zhǔn)、便捷地來(lái)控制 泡泡機(jī)的角度，而電機(jī)360度的旋轉(zhuǎn)就能給風(fēng)扇提供 足夠的風(fēng)力把泡泡吹出來(lái)學(xué)生根據(jù)老師的 提示主動(dòng)地去思考程 序的思路，避免了“灌 輸式”的教學(xué)模式。教師：“那在scratch中，我們應(yīng)該使用那些語(yǔ)句 來(lái)控制舵機(jī)和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)呢？ ”教師展示程序提示的PPT中的舵機(jī)和電機(jī)語(yǔ)句。 （“舵機(jī)是用電子模塊中的調(diào)整舵機(jī)角度的語(yǔ)句，角 度參數(shù)

8、取值范圍是0180,而電機(jī)是用電子模塊中的 設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速的語(yǔ)句，轉(zhuǎn)速的取值范圍是-255到 255?！保┙處煟骸耙獙?shí)現(xiàn)泡泡機(jī)吹泡泡的效果，僅僅靠這 兩條語(yǔ)句是不夠的，我們還要在程序中加入哪些語(yǔ) 句？學(xué)生舉手回答。（教師進(jìn)行引導(dǎo)，觸發(fā)語(yǔ)句，循 環(huán)語(yǔ)句，等待語(yǔ)句）基礎(chǔ)編程（編程提示）教師：“接下來(lái)，請(qǐng)大家根據(jù)老師的提示以小組 合作的方式將這些語(yǔ)句按照一定的順序組成一個(gè)能 夠展現(xiàn)泡泡機(jī)工作過(guò)程的程序，并且連接泡泡機(jī)進(jìn)行 調(diào)試。”（連接泡泡機(jī)進(jìn)行測(cè)試，但是不使用泡泡溶液）基礎(chǔ)編程（小試牛刀）學(xué)生以小組合作的方式使用電腦連接泡泡機(jī)進(jìn) 行編程調(diào)試，教師巡視了解學(xué)生的完成情況。學(xué)生通過(guò)小組合 作完成編程，并

9、連接 到泡泡機(jī)上進(jìn)行程序 的調(diào)試，在此過(guò)程中 國(guó)不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解 決問(wèn)題。教師通過(guò)學(xué) 生的完成情況了解學(xué) 生問(wèn)題的所在。基礎(chǔ)編程（程序設(shè)計(jì)）教師：“我通過(guò)觀察，大部分同學(xué)已經(jīng)完成了任務(wù)， 但是還有一些同學(xué)在程序設(shè)計(jì)上存在一定的問(wèn)題，我 們大家一起來(lái)幫他分析問(wèn)題出在哪里？ ”向?qū)W生打開(kāi)scratch中展示學(xué)生常碰到的問(wèn)題程 序并講解。教師：”接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們完成編寫(xiě)泡泡機(jī)的程序, 完成程序的設(shè)計(jì)的同學(xué)可以使用泡泡溶液并調(diào)整程 序中的參數(shù)實(shí)現(xiàn)泡泡機(jī)吹泡泡的功能。”（使用泡泡溶 液）教師通過(guò)將沒(méi)有 完成學(xué)生的程序投影 在屏幕上來(lái)幫他們分 析問(wèn)題的所在，并通 過(guò)講解引導(dǎo)學(xué)生去理 解泡泡機(jī)工作過(guò)程的 編程

10、思想。教師：”完成的同學(xué)可以去幫助有困難的同學(xué)學(xué)生根據(jù)老師的分析講解完善程序，完成布置的沒(méi)有完成任務(wù)的基礎(chǔ)編程（完善任務(wù)）創(chuàng)意控制（教師引導(dǎo)）同學(xué)完善自己的程 序，完成老師布置的 任務(wù)。教師通過(guò)展示自 己的創(chuàng)意控制想法， 拋磚引玉，為學(xué)生在 接下來(lái)的操作環(huán)行中 創(chuàng)作出高質(zhì)量的作品 做好鋪墊。任務(wù)。教師：“同學(xué)們都表現(xiàn)不錯(cuò)，完成了老師布置的 任務(wù)教師：“剛剛我們是鼠標(biāo)手動(dòng)來(lái)控制泡泡機(jī)的， 同學(xué)們來(lái)觀察一下我是怎么控制另外一臺(tái)泡泡機(jī) 的？ 0 （教師在“新的泡泡機(jī)”面前走過(guò)時(shí)，泡泡機(jī) 會(huì)自動(dòng)吹泡泡）（下而有學(xué)生反應(yīng)過(guò)來(lái)，老師是用了人體紅外傳 感器。）教師：“大家是不是覺(jué)得很神奇，這臺(tái)泡泡機(jī)能 夠在

11、我經(jīng)過(guò)的時(shí)候自動(dòng)吹泡泡，其實(shí)聰明的同學(xué)馬上 能反應(yīng)過(guò)來(lái)，我是在原來(lái)泡泡機(jī)的基礎(chǔ)上加入了哪一 種傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的功能的？ ”學(xué)生回答：“人體紅外傳感器教師：“我通過(guò)將人體紅外傳感器連接到泡泡機(jī) 上并編程實(shí)現(xiàn)對(duì)泡泡機(jī)創(chuàng)意控制的效果教師：“我們?cè)谡n堂上制作的泡泡機(jī)要應(yīng)用到生 活中去發(fā)揮它的功能才會(huì)變得更有意義。這臺(tái)泡泡機(jī) 可以放在我們學(xué)校門(mén)口，同學(xué)清晨來(lái)學(xué)校上課的時(shí)候 泡泡機(jī)能夠自動(dòng)來(lái)吹泡泡歡迎你們0我在原來(lái)泡泡機(jī) 基礎(chǔ)上加入了一個(gè)小小的傳感器就有了大的妙用。我 在同學(xué)們面前的零件盒中放入了超聲波、音量、紅外 線遙感等三種傳感器，接下來(lái)同學(xué)們發(fā)揮你們的創(chuàng)客精神的時(shí)間到了，請(qǐng)你們先設(shè)計(jì)泡泡機(jī)在現(xiàn)實(shí)生

12、活中 的應(yīng)用情景然后根據(jù)設(shè)計(jì)的應(yīng)用情境選擇傳感器連 接到泡泡機(jī)上并進(jìn)行編程完成創(chuàng)意控制的效果。（有 困難的可參考學(xué)習(xí)手冊(cè)的第一頁(yè)）”創(chuàng)意控制h麻/1創(chuàng)意控制（學(xué)生操作）學(xué)生進(jìn)行小組討論，選擇一種傳感器并設(shè)計(jì)實(shí)際 應(yīng)用的情景，將傳感器與泡泡機(jī)連接，進(jìn)行軟件編程 實(shí)現(xiàn)功能，老師巡視學(xué)生的完成情況，對(duì)于有困難的 小組進(jìn)行指導(dǎo)。已經(jīng)完成的小組幫助其他的小組。學(xué)生通過(guò)小組合 作，充分挖掘自己的 創(chuàng)新實(shí)踐能力，完成 老師布置的任務(wù)，并 培養(yǎng)了學(xué)生的合作能 力。創(chuàng)意控制（交流展示）教師：”時(shí)間到，同學(xué)們完成的怎么樣了？工教 師根據(jù)學(xué)生的回應(yīng)了解學(xué)生的完成情況。教師：“我們請(qǐng)完成的同學(xué)上來(lái)向大家展示一下 你們

13、的作品與想法？”學(xué)生先向教師說(shuō)明自己的創(chuàng)意控制情景并演示 自己作品的工作效果，老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。教師：”同學(xué)們的表現(xiàn)都非常不錯(cuò)，大部分同學(xué) 通過(guò)小組合作完成了創(chuàng)意控制任務(wù)，沒(méi)有完成任務(wù)的 同學(xué)可以下課后再與其他小組的同學(xué)進(jìn)行交流?！蓖瓿扇蝿?wù)的同學(xué) 在展示自己的創(chuàng)意想 法和作品時(shí)獲得了別 人的肯定，獲得一定 的成就感，沒(méi)有完成 任務(wù)的同學(xué)通過(guò)觀看 其他同學(xué)展示的作品 也可以了解別人的創(chuàng) 意，便于下課以后與 完成任務(wù)的同學(xué)交流 并找出自己的問(wèn)題所 在。課堂總結(jié) （享受成果）教師：“有句話(huà)說(shuō)的好，“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo) 準(zhǔn)”，我們通過(guò)本節(jié)課對(duì)泡泡機(jī)的使用，發(fā)現(xiàn)泡泡機(jī) 的結(jié)構(gòu)方面可以進(jìn)行哪些改進(jìn)呢？ ”

14、學(xué)生回答，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。（角度，多加泡泡桿）教師：“同學(xué)們的想法都非常好，我們將在下節(jié) 課進(jìn)行泡泡機(jī)的創(chuàng)意改進(jìn)J教師總結(jié)本課內(nèi)容（PPT）o教師：“我們先是通過(guò)對(duì)電機(jī)和舵機(jī)內(nèi)容的復(fù)習(xí)， 實(shí)現(xiàn)了泡泡機(jī)吹泡泡的基礎(chǔ)功能，然后再通過(guò)對(duì)超聲 波、紅外線等傳感器的創(chuàng)新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)泡泡機(jī)的創(chuàng) 意控制功能教師：“然而，我更希望同學(xué)們通過(guò)這節(jié)課能夠教師通過(guò)對(duì)本節(jié) 課的總結(jié)幫助學(xué)生回 顧本節(jié)課的內(nèi)容，并 通過(guò)最后的情感升華 激發(fā)學(xué)生對(duì)科技制作 的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的 創(chuàng)新意識(shí)。讓學(xué)生享受自己 的勞動(dòng)成果，使其心理上能有極大的滿(mǎn)足 感，也增強(qiáng)了對(duì)本課 程的興趣。以創(chuàng)新的思維將我們所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到生活中去, 做到學(xué)以

15、致用，發(fā)揚(yáng)出我們小小創(chuàng)客的精神來(lái)木課小結(jié)，.通過(guò)對(duì)電機(jī)右航機(jī)有客的復(fù)燈，呢 電電也被泡池的未川”混。2,通過(guò)對(duì)超產(chǎn)波、秋外轉(zhuǎn)存今敕器的創(chuàng) 薪應(yīng)用實(shí)她對(duì)他也機(jī)林控酌創(chuàng)意控制“ 恨。I雕或字田子新第三頁(yè)上的電機(jī)心儀的設(shè)義對(duì)泣 泣，火溝溝效屏的密o»表格。展示并享受成果環(huán)節(jié)（PPT）。教師：“最后，我有一個(gè)提議，讓我們以一種特 殊的方式來(lái)來(lái)結(jié)束本課吧，我們每一位同學(xué)都應(yīng)該享 受自己的成果，讓我們的每一臺(tái)泡泡機(jī)工作起來(lái)吧， 一起吹泡泡再來(lái)回味我們的童年時(shí)光!”學(xué)生的泡泡機(jī)工作同時(shí)也拿著手中的泡泡桿一 起吹泡泡。伴隨著音樂(lè)本節(jié)課結(jié)束。說(shuō)明：由于時(shí)間關(guān)系，器材的歸納是在下課以后讓學(xué)生整理完成的。

16、八、教學(xué)反思本課是江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社的的初中信息技術(shù)9年級(jí)第3章第三節(jié)機(jī)器人創(chuàng)新活動(dòng) 中的體驗(yàn)機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)容。本課以電機(jī)與舵機(jī)為突破口，引導(dǎo)學(xué)生去理解泡泡機(jī)的工 作原理，通過(guò)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律將課程內(nèi)容劃分兩大部分，第一大部分是引導(dǎo)學(xué)生理解泡泡機(jī) 的工作原理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)泡泡機(jī)吹泡泡的基礎(chǔ)功能，第二大部分是在學(xué)生完成泡泡機(jī)的基礎(chǔ) 功能的前提下利用傳感器實(shí)現(xiàn)泡泡機(jī)創(chuàng)意智能控制的效果。通過(guò)我在學(xué)校多次教授本課，我將其優(yōu)缺點(diǎn)歸納如下：優(yōu)點(diǎn)：1、小組合作學(xué)習(xí)。通過(guò)小組分工進(jìn)行合作交流學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自主能動(dòng)根據(jù)老師布置的 學(xué)習(xí)任務(wù)通過(guò)討論合作完成。2、創(chuàng)新探究學(xué)習(xí)。學(xué)生通過(guò)在完成基礎(chǔ)任務(wù)的前提下，根據(jù)老師的下發(fā)的多種傳感器 和創(chuàng)新任務(wù)提示完成在泡泡機(jī)基礎(chǔ)上根據(jù)創(chuàng)意情境的設(shè)計(jì)選擇傳感器加入到泡泡機(jī)上實(shí)現(xiàn) 創(chuàng)意控制的效果，充分