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文檔簡介
川教版20XX—20XX學(xué)年度第二學(xué)期
教
學(xué)
設(shè)
計
學(xué)科信息技術(shù)
教師XXX
年級六年級
學(xué)校XXXXXXXX小學(xué)
六級下冊信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計
課題第1節(jié)《初識機器人》單元一單元學(xué)科信息技術(shù)年級六年級
【核心素養(yǎng)】
信息意識:
能根據(jù)解決問題的需要,認(rèn)識和了解機器人。具有自主動手解決問題,掌握
核心技術(shù)的意識。能合理利用信息真誠友善地進行表達。
計算思維:
在教師指導(dǎo)下,學(xué)習(xí)機器人相關(guān)知識,體驗機器人對生活帶來的便利。能嘗
試搜索、驗證解決問題的過程,反思、優(yōu)化解決問題的方案,并將其遷移運用與
解決其他問題。將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入信息技術(shù)核心素養(yǎng)之中。
學(xué)習(xí)
數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新:
目標(biāo)在日常學(xué)習(xí)與生活中,具有創(chuàng)新創(chuàng)造活力,能積極主動運用信息科技高效地
解決問題,并進行創(chuàng)新活動。能根據(jù)學(xué)習(xí)需求,利用信息科技獲取、加工、管理、
評價、交流學(xué)習(xí)資源,開展自主學(xué)習(xí)和合作探究。
信息社會責(zé)任:
能理解信息科技給人們學(xué)習(xí)、生活和工作帶來的各種影響,具有自我保護意
識和能力;自覺遵守信息科技領(lǐng)域的價值觀念、道德責(zé)任和行為準(zhǔn)則,形成良好
的信息道德品質(zhì),不斷增強信息社會責(zé)任感。知道并遵守信息技術(shù)課堂規(guī)范,養(yǎng)
成良好的操作計算機習(xí)慣。
重點課堂常規(guī)紀(jì)律要求;本學(xué)期知識概要;機器人定義;
難點機器人的分類;機器人與人類的關(guān)系。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖
一、課本導(dǎo)入
度過了愉快的寒假,大家有沒有留意到
身邊的信息技術(shù)?
了解本學(xué)期所
教學(xué)設(shè)計本學(xué)期我們將認(rèn)識機器人,了解機器人了解
簡單工作原理,通過用機器人進行垃圾分類學(xué)知識方向
的項目,掌握機器人對于垃圾的收集、分類
及運輸?shù)姆椒?。完成利用機器人進行垃圾分
類的任務(wù)。
大家想制作有趣的多媒體和動漫作品
嗎?想探索人工智能的奧秘嗎?想編寫自己
的創(chuàng)意小程序嗎?想讓機器人按你自己的意
愿動起來嗎?可愛的熊貓歡歡將陪伴我們遨
游神奇的信息技術(shù)世界!
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二、單元導(dǎo)入
機器人能“聽,能“看”能“說”,它
已經(jīng)進入我們的生活,使我們的生活更加安了解了解本單元所
全便捷。學(xué)知識
本單元我們將認(rèn)識和了解機器人,和歡
歡一起設(shè)計一款機器人解決垃圾分類問題。
三、新課導(dǎo)入
1、情景展示。創(chuàng)設(shè)趣味的學(xué)
機器人這個未來伙伴已經(jīng)“走出”動畫思考;表達習(xí)情境,更能激
片,來到我們的身邊讓我們一起來認(rèn)識現(xiàn)實發(fā)學(xué)生的興趣;
中的機器人吧!
2、揭示課題。
生活中有哪些常見的機器人?
四、知識積累,學(xué)一學(xué)
(一)、機器人的定義
機器人的定義是什么?
機器人是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)
各種功能的一種機器,具備模仿人或動物行思考;表達培養(yǎng)任務(wù)分析能
為的能力。力
教學(xué)設(shè)計機器人具有哪些特征?
機器人一般具有三個基本特征:一是具
有自動控制的程序;二是具有一定結(jié)構(gòu)形態(tài)
的身體;三是具有能夠完成一定動作的能力。了解培養(yǎng)傾聽習(xí)慣
它既可以由人類操作,又可以按程序自動運
行。它的任務(wù)是協(xié)助或代替人類從事某些領(lǐng)
域的工作,例如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、車事等領(lǐng)域。
例如足球機器人、跳舞機器人、魔方機
器人。
(二)、機器人的分類
機器人一共有多少類型?它是如何分類
的?
機器人的用途很廣,它有很多分類。從
應(yīng)用環(huán)境的角度,可以將機器人分為工業(yè)機
器人和特種機器人。學(xué)習(xí)增加知識面
1、工業(yè)機器人
工業(yè)機器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)
機械手或多自由度機器人。按照具體應(yīng)用不
同,通常又分為焊接機器人、材料搬運機器
人、檢測機器人、裝配機器人、噴漆和噴涂
機器人等。
2、特種機器人
特種機器人則是除工業(yè)機器人之外的、
用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進機器
人,包括:服務(wù)機器人、探索機器人、軍用
器人、農(nóng)業(yè)機器人等。
服務(wù)機器人一般用于為人類日常生活提學(xué)習(xí)增加知識面
供服務(wù)。主要從事維護保養(yǎng)、修理、娛樂、
清洗、保衛(wèi)、救援、監(jiān)護等工作。
探索機器人可用于火山探險、深海探密
和空間探索,以及在放射性、有毒或高溫等
惡劣環(huán)境中的工作。
軍用機器人是用于車事領(lǐng)域的機器裝
置,包括地面機器人、空中機器人、水下機
器人、空問機器人等。
農(nóng)業(yè)機器人在耕種、施肥、除草、收獲
等方面改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)勞動方式,提高了
生產(chǎn)率和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),促進了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)
展。
教學(xué)設(shè)計3、機器人與人類的關(guān)系
機器人在人們的生活中已經(jīng)成為不可或
缺的一部分,隨著人工智能時代的到來,機學(xué)習(xí)
器人智能化程度越來越高。了解機器人與人
2017年5月23日到27日,在中國烏鎮(zhèn)類的關(guān)系
圍棋峰會上,阿爾法圍棋以3比0的總比分
戰(zhàn)勝排名世界第一的世界圍棋冠軍柯潔。在
這次圍棋峰會中,阿爾法還戰(zhàn)勝了由陳耀煒、
唐韋星、周睿羊、時越、羋昱廷五位世界冠
軍組成的圍棋團隊。
科技的發(fā)明創(chuàng)造通常是為了把人們從繁
重的體力勞動或危險的環(huán)境中解放出來,使
得人們有更多的時間去創(chuàng)造更多的精神和物
質(zhì)財富。沒有機器人,人將成為機器,有了
機器人,人仍然是主人,相信人與機器人能
夠共同進步,和諧發(fā)展。
五、分享時間,說一說
生活中還有哪些機器人呢?請上網(wǎng)搜交流;分享
索,將你喜歡的機器人介紹給同學(xué)們。培養(yǎng)表達能力
六、拓展知識,讀一讀
“機器人”一詞起源
1920年,捷克斯洛伐克作家卡雷爾?恰
佩克在他的科幻小說《羅薩姆的萬能機器人》
書中,根據(jù)ROBATA捷克文,原意為“勞役、
苦工”)和ROBOTNIK(波蘭文,原意為“工
人”),創(chuàng)造出“機器人ROBOT”這個詞。
“機器人”三原則
科幻作家阿西莫夫于提出了“機器人三了解
原則”:1.機器人不應(yīng)傷害人類;2.機器人應(yīng)增加知識面
道守人類的命令,與第一條違背的命令除外;
3.在不違反第一條和第二條的情況下,機器
人必須保護自己。
中國“蛟龍?zhí)枴睗撍畽C器人
它是一艘由中國自行設(shè)計、自主集成研
制的載人深水潛水器,是國家高技術(shù)研究發(fā)
展計劃(簡稱863計劃)中的一個重大研究
成果。2010年5月至7月,蛟龍?zhí)栞d人潛水
器在中國南海中進行了多次下潛任務(wù),最大
下潛深度達到了7020米。
中國“玉兔號”探月機器人
玉兔號是中國首輛月球車,和著陸器共
同組成嫦娥三號探測器。玉免號月球車設(shè)計
質(zhì)量140千克,能源為太陽能,能夠耐受月
球表面真空、強輻射、攝氏零下180度到零
上150度等極端環(huán)境o月球車具備20度爬坡、
20厘米越障能力,配備有全景相機、紅外成
像光譜儀、測月雷達、粒子激發(fā)X射線譜儀學(xué)習(xí)反饋
等科學(xué)探測儀器。交流表達培養(yǎng)表達能力
七、課堂小結(jié)學(xué)會傾聽
今天你有哪些收獲?遇到了哪些困難?
是怎么解決的?還有哪些困惑?預(yù)習(xí)下一課
八、作業(yè)布置培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能
預(yù)習(xí)下一課。力
教
學(xué)
反
思
六級下冊信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計
課題第2節(jié)《機器人的結(jié)構(gòu)》單元一單元學(xué)科信息技術(shù)年級六年級
信息意識:
能根據(jù)解決問題的需要,認(rèn)識和了解機器人。具有自主動手解決問題,掌握
核心技術(shù)的意識。能合理利用信息真誠友善地進行表達。
計算思維:
在教師指導(dǎo)下,學(xué)習(xí)機器人相關(guān)知識,體驗機器人對生活帶來的便利。能嘗
試搜索、驗證解決問題的過程,反思、優(yōu)化解決問題的方案,并將其遷移運用與
解決其他問題。將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入信息技術(shù)核心素養(yǎng)之中。
學(xué)習(xí)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新:
目標(biāo)在日常學(xué)習(xí)與生活中,具有創(chuàng)新創(chuàng)造活力,能積極主動運用信息科技高效地
解決問題,并進行創(chuàng)新活動。能根據(jù)學(xué)習(xí)需求,利用信息科技獲取、加工、管理、
評價、交流學(xué)習(xí)資源,開展自主學(xué)習(xí)和合作探究。
信息社會責(zé)任:
能理解信息科技給人們學(xué)習(xí)、生活和工作帶來的各種影響,具有自我保護意
識和能力;自覺遵守信息科技領(lǐng)域的價值觀念、道德責(zé)任和行為準(zhǔn)則,形成良好
的信息道德品質(zhì),不斷增強信息社會責(zé)任感。知道并遵守信息技術(shù)課堂規(guī)范,養(yǎng)
成良好的操作計算機習(xí)慣。
重點了解機器人基本結(jié)構(gòu);了解無人駕駛汽車;
難點機器人感知系統(tǒng);機器人執(zhí)行系統(tǒng)。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖
—?、新課導(dǎo)入
]、情景展不。創(chuàng)設(shè)趣味的學(xué)
現(xiàn)實生活中,機器人種類繁多,形態(tài)各觀看習(xí)情境,更能激
教學(xué)設(shè)計異。它像人一樣,通過“感覺器官”獲取信發(fā)學(xué)生的興趣;
息,經(jīng)過“大腦”處理信息并指揮“身體”
完成動作。
2、揭示課題。
二、知識積累,學(xué)一學(xué)
機器人主要由什么組成?
機器人和我們一樣也有大腦、手、腳、
眼睛這樣的“器官”。了解了解機器人組
機器人的基木結(jié)構(gòu)通常包括控制系統(tǒng)、成
感知系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)四個部分。
1、控制系統(tǒng)
機器人控制系統(tǒng)是什么?
控制系統(tǒng)是機器人的核心系統(tǒng),由控制
器和控制程序組成??刂破鲗C器人的性能
起著決定性作用,通過傳感器獲得信息,經(jīng)
過分析、處理再發(fā)出指令,控制機器人完成
動作。
控制程序通過編程軟件編寫,用數(shù)據(jù)線
下載到機器人的控制器中,然后由機器人執(zhí)
行。常用的編程軟件有ArduinoIDE、米思齊
Mind+等。
Mind+是一款基于Serateh3.0開發(fā)的青
少年編程軟件,只需要拖動圖形化程序塊即
可完成編程,讓大家輕松體驗創(chuàng)造的樂趣,
在后面的學(xué)習(xí)中我們將使用它。
2、感知系統(tǒng)
機器人的感知是如何實現(xiàn)的?思考培養(yǎng)任務(wù)分析能
機器人的聽覺、嗅覺、觸覺等是通過不力
同的傳感器水實現(xiàn)的,功能各異的傳感器組
教學(xué)設(shè)計成了機器人的感知系統(tǒng)。
3、執(zhí)行系統(tǒng)
你了解機器人的執(zhí)行系統(tǒng)嗎?
執(zhí)行系統(tǒng)即機器人的身體,機器人和人
一樣有軀干、手和腳,只是由各種標(biāo)準(zhǔn)化部學(xué)習(xí)
件代替。如圖1-2-5所示。我們可以根據(jù)需要培養(yǎng)傾聽習(xí)慣
拼裝成不同的機器人,按照運動方式機器人
的外形有輪式、履帶式、多足式、機械臂式、
螺旋槳式等。
4、驅(qū)動系統(tǒng)
驅(qū)動系統(tǒng)按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令驅(qū)使
執(zhí)行機構(gòu)運動。
機器人驅(qū)動系統(tǒng)一般使用電能驅(qū)動,電
能來源主要包括電池外接電源與太陽能(如學(xué)習(xí)
圖1-2-8所示)。比如中國“玉免”號探月增加知識面
機器人的動力來源于車載太陽能電池。
三、分享時間,說一說
未來的機器人又是什么樣子呢?和你的
小伙伴一起討論吧!
四、拓展知識,讀一讀
無人駕駛汽車又叫輪式移動機器人,通
過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境,自動規(guī)劃行
車路線并控制車輛到達預(yù)定目標(biāo)。
它搭載了用作各種目的的傳感器,比如了解托西漢知識面
長距離雷達、中短距離雷達、激光雷達、視
頻傳感器、超聲波傳感器、全球定位衛(wèi)星系
統(tǒng)、紅外線傳感器等。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、
云計算的不斷深人發(fā)展,無人駕駛汽車的性
能將會更加完善,我們相信在不遠的未來,
無人駕駛汽車將會奔馳在中國的大地上。學(xué)習(xí)反饋
五、課堂小結(jié)交流表達培養(yǎng)表達能力
今天你有哪些收獲?遇到了哪些困難?學(xué)會傾聽
教學(xué)設(shè)計是怎么解決的?還有哪些困惑?
六、作業(yè)布置預(yù)習(xí)下一課培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能
預(yù)習(xí)下一課。力
教
學(xué)
反
思
六級下冊信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計
課題第3節(jié)《讓機器人動起來》單元一單元學(xué)科信息技術(shù)年級六年級
第1課時
【核心素養(yǎng)】
信息意識:
能根據(jù)解決問題的需要,認(rèn)識和了解機器人。具有自主動手解決問題,掌握
核心技術(shù)的意識。能合理利用信息真誠友善地進行表達。
計算思維:
學(xué)習(xí)在教師指導(dǎo)下,學(xué)習(xí)機器人相關(guān)知識,體驗機器人對生活帶來的便利。能通
目標(biāo)過編程,讓馬達動起來。能嘗試搜索、驗證解決問題的過程,反思、優(yōu)化解決問
題的方案,并將其遷移運用與解決其他問題。將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展
融入信息技術(shù)核心素養(yǎng)之中。
數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新:
在日常學(xué)習(xí)與生活中,具有創(chuàng)新創(chuàng)造活力,能積極主動運用信息科技高效地
解決問題,并進行創(chuàng)新活動。能根據(jù)學(xué)習(xí)需求,利用信息科技獲取、加工、管理、
評價、交流學(xué)習(xí)資源,開展自主學(xué)習(xí)和合作探究。
信息社會責(zé)任:
能理解信息科技給人們學(xué)習(xí)、生活和工作帶來的各種影響,具有自我保護意
識和能力;自覺遵守信息科技領(lǐng)域的價值觀念、道德責(zé)任和行為準(zhǔn)則,形成良好
的信息道德品質(zhì),不斷增強信息社會責(zé)任感。知道并遵守信息技術(shù)課堂規(guī)范,養(yǎng)
成良好的操作計算機習(xí)慣。
重點了解機器人輪子的運動方式;了解機器人輪子的驅(qū)動。
難點能正確連接硬件,合理搭建腳本讓馬達動起來;能根據(jù)需要控制馬達的正轉(zhuǎn)、反
轉(zhuǎn)及停止。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖
一、新課導(dǎo)入
]、情景展示。創(chuàng)設(shè)趣味的學(xué)
機器人有聰明的大腦和靈活的機械手,觀看習(xí)情境,更能激
教學(xué)設(shè)計能高效協(xié)助人類完成很多工作。日常生活中發(fā)學(xué)生的興趣;
經(jīng)??梢钥吹綊叩貦C器人及教育陪伴機器人
等各種機器人。
2、揭示課題。
除了掃地機器人,你還知道哪些機器表達培養(yǎng)表達能力
人?
二、知識積累,學(xué)一學(xué)
(一)、機器人的運動
機器人的運動方式有哪些?
機器人最常見的運動方式是電機驅(qū)動。以輪
式機器人為例,一般具有控制器、電機、電思考培養(yǎng)任務(wù)分析能
機驅(qū)動器及電池等模塊。力
1、機器人輪子的運動方式
情景展示:
歡歡:機器人的輪子在運動時有哪些奧
秘呢?
爺爺:雙輪差速原理能夠提供幫助喔!
什么是雙輪差速原理?學(xué)習(xí)
機器人最基本的動作是前進、后退、轉(zhuǎn)培養(yǎng)傾聽習(xí)慣
彎。此時需要利用雙輪差速原理來實現(xiàn)。簡
單來說,雙輪差速原理就是通過控制左右車
輪速度的差值和方向來控制機器人的運動。
比如:
(1)左右兩個輪子的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動方向都
相同時,機器人前進或后退。
(2)兩個輪子的較速相同而方向相反
時,機器人就會原地轉(zhuǎn)圈。
(3)兩個輪子轉(zhuǎn)動方向相同轉(zhuǎn)速不同
時,行駛方向就會發(fā)生變化。
教學(xué)設(shè)計(4)當(dāng)某一側(cè)車輪的轉(zhuǎn)動速度比另一側(cè)
的慢時,機器人的行駛方向就會偏向慢速一
側(cè)。培養(yǎng)動手能力
2、~學(xué)生利用自主
請通過機器人輪子(如圖1-3-3所示)的探究、小組合
運動方向分別表示前進、后退、轉(zhuǎn)彎及停止練習(xí)作、實踐操作的
(方向用箭頭標(biāo)注)并和同伴交流你的想法。方法去解決問
通過編寫的程序控制機器人電機的驅(qū)題;師生直觀演
動,實現(xiàn)機器人的前進后退、轉(zhuǎn)彎及停止等示更具說服力,
動作。加深印象。
3、機器人輪子的驅(qū)動
實現(xiàn)機器人的行走需要哪些主要器材
呢?
電機的種類非常多,機器人一般使用直
流減速電機。
情景展示:
歡歡:機器人使用的直流減速電機有什
么特點呢?
爺爺:我們一起來看看直流減速電機的
結(jié)構(gòu)吧!
小知識:
直流減速電機,是在普通直流電機的基
礎(chǔ)上,組裝上微型齒輪減速箱;齒輪減速箱
的作用是,提供較低的轉(zhuǎn)速,較大的力矩。學(xué)習(xí)增加知識面
直流減速電機具有傳動精度高、體積小、
方便保養(yǎng)等優(yōu)點,所以被廣泛應(yīng)用于智能機
器人、5G通訊設(shè)備、醫(yī)療保健等領(lǐng)域。
直流減速電機由于電流較大,普通的主
控板引腳不能直接驅(qū)動,因此需要使用電機
驅(qū)動板來控制電機。
三、技能學(xué)習(xí),試一試
如何讓機器人動起來?
準(zhǔn)備好了相關(guān)材料,并已完成硬件連接
工作。請同學(xué)們仔細觀察硬件連接方式,讓
馬達動起來。
情景展不:
歡歡:這么多接口,有什么作用???
爺爺:(1)、數(shù)字輸出是Arduino主控
板對其他電路模塊的控制方式之一。它向輸
教學(xué)設(shè)計出的電路模塊傳送數(shù)字信號“0”和“1"0”
輸出低電平,電路不接通;“1”輸出高電平,培養(yǎng)動手能力
電路接通。
(2)、邏輯輸入(INI、IN2、IN3、IN4):操作練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生舉一
這四個接口控制電機正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速。IN1和反三、學(xué)習(xí)遷移
IN2控制馬達A;IN3和IN4控制馬達B。的能力;
機器人硬件連接已完成,即將進行程序
編寫。鼓勵學(xué)生嘗試
小組合作,嘗試探索完成Arduino主控完成操作練習(xí)
板在Mind+中的連接設(shè)置,會讓編程工作更交流表達
高效?學(xué)習(xí)反饋
四、課堂小結(jié)培養(yǎng)表達能力
今天你有哪些收獲?遇到了哪些困難?學(xué)會傾聽
是怎么解決的?還有哪些困惑?預(yù)習(xí)下一課
五、作業(yè)布置培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能
預(yù)習(xí)下一課。力
教
學(xué)
反
思
六級下冊信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計
課題第3節(jié)《讓機器人動起來》單元一單元學(xué)科信息技術(shù)年級六年級
第2課時
【核心素養(yǎng)】
信息意識:
能根據(jù)解決問題的需要,認(rèn)識和了解機器人。具有自主動手解決問題,掌握
核心技術(shù)的意識。能合理利用信息真誠友善地進行表達。
計算思維:
在教師指導(dǎo)下,學(xué)習(xí)機器人相關(guān)知識,體驗機器人對生活帶來的便利。能根據(jù)實
際需要編寫程序?qū)崿F(xiàn)機器人的轉(zhuǎn)彎。能嘗試搜索、驗證解決問題的過程,反思、
優(yōu)化解決問題的方案,并將其遷移運用與解決其他問題。將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)
學(xué)習(xí)與思維發(fā)展融入信息技術(shù)核心素養(yǎng)之中。
目標(biāo)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新:
在日常學(xué)習(xí)與生活中,具有創(chuàng)新創(chuàng)造活力,能積極主動運用信息科技高效地
解決問題,并進行創(chuàng)新活動。能根據(jù)學(xué)習(xí)需求,利用信息科技獲取、加工、管理、
評價、交流學(xué)習(xí)資源,開展自主學(xué)習(xí)和合作探究。
信息社會責(zé)任:
能理解信息科技給人們學(xué)習(xí)、生活和工作帶來的各種影響,具有自我保護意
識和能力;自覺遵守信息科技領(lǐng)域的價值觀念、道德責(zé)任和行為準(zhǔn)則,形成良好
的信息道德品質(zhì),不斷增強信息社會責(zé)任感。知道并遵守信息技術(shù)課堂規(guī)范,養(yǎng)
成良好的操作計算機習(xí)慣。
重點會控制馬達的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn),實現(xiàn)機器人的轉(zhuǎn)彎;
能通過編程讓馬達動起來。
難點能理解機器人運動方向與馬達的關(guān)系;
能根據(jù)實際需要編寫程序?qū)崿F(xiàn)機器人的轉(zhuǎn)彎。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖
一、新課導(dǎo)入
]、情景展不。
上節(jié)課我們完成了機器人硬件連接,接觀看創(chuàng)設(shè)趣味的學(xué)
教學(xué)設(shè)計下來將進行程序編寫,讓機器人動起來。習(xí)情境,更能激
3、揭示課題。發(fā)學(xué)生的興趣;
哪款編程軟件可以幫助我們實現(xiàn)讓機器思考
人動起來?
二、知識積累,學(xué)一學(xué)
(一)、機器人的運動
機器人硬件連接已完成,即將進行程序
編寫。通過以下三步完成Arduino主控板在了解了解機器人的
Mind+中的連接設(shè)置,會讓編程工作更高效。運動
(1)將主控板通過“數(shù)據(jù)線”連接到
電腦。
(2)打開Mind+軟件,選擇“上傳模式”。
如圖1-3-7所示。
(3)單擊“擴展”,在彈出的窗口中,
選擇“主控板”后,單擊相應(yīng)主板類型。如思考培養(yǎng)任務(wù)分析能
圖1-3-8所示。力
鼠標(biāo)左鍵單擊“上傳模式”和“擴展”
即可。
小提不:
每個程序編程之前都要進行連接設(shè)置。
練一練:
通過編寫程序讓馬達A或者馬達B動起
來。通過以下操作設(shè)置“數(shù)字引腳”及“電
平的高低”。練習(xí)培養(yǎng)動手能力
請參照圖1-3-10的方式編程,嘗試分別
對控制A、B兩個馬達的數(shù)字引腳的電平高低
進行調(diào)節(jié),讓馬達動起來。并補充完整表
1-3-3o
教學(xué)設(shè)計小提示:
我們統(tǒng)一規(guī)定機器人前進時馬達的轉(zhuǎn)動
方向為正轉(zhuǎn),機器人后退時馬達轉(zhuǎn)動的方向?qū)W習(xí)
為反轉(zhuǎn)。培養(yǎng)傾聽習(xí)慣
通過編程讓馬達動起來,也能通過改變
相應(yīng)引腳電平的高低分別來控制馬達的正
轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及停止。
你可以通過馬達轉(zhuǎn)動的方向來判斷垃圾
分類機器人是前進還是后退嗎?
影響機器人前進和后退的因素有哪些?
(二)、機器人的轉(zhuǎn)彎
情景展不:
歡歡:前進及后退能讓機器人沿直線運
動。
爺爺:加入轉(zhuǎn)彎功能會使機器人的運動學(xué)習(xí)
更加靈活。增加知識面
如何實現(xiàn)機器人的轉(zhuǎn)彎?
實現(xiàn)機器人的轉(zhuǎn)彎,得從控制馬達的正
轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)開始。
請完成表1-3-5機器人運動方向與馬達學(xué)生利用自主
的關(guān)系,并分享自己的想法。探究、小組合
三、技能學(xué)習(xí),試一試作、實踐操作的
請根據(jù)以下程序,判斷機器人的轉(zhuǎn)彎方方法去解決問
向。操作練習(xí)題;師生直觀演
實現(xiàn)機器人的轉(zhuǎn)彎,還有不同的程序編示更具說服力,
寫方法嗎?請分享自己的想法!加深印象。
四、課堂小結(jié)交流表達
通過學(xué)習(xí),你有哪些收獲?你是怎么解學(xué)習(xí)反饋
決遇到的困難的?你還有什么發(fā)現(xiàn)?還有哪
教學(xué)設(shè)計些困惑?預(yù)習(xí)下一課
五、作業(yè)布置培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能
預(yù)習(xí)下一課。力
教
學(xué)
反
思
六級下冊信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計
課題第4節(jié)《小小設(shè)計師》單元一單元學(xué)科信息技術(shù)年級六年級
【核心素養(yǎng)】
信息意識:
能根據(jù)解決問題的需要,認(rèn)識和了解機器人。具有自主動手解決問題,掌握
核心技術(shù)的意識。能合理利用信息真誠友善地進行表達。
計算思維:
在教師指導(dǎo)下,學(xué)習(xí)機器人相關(guān)知識,體驗機器人對生活帶來的便利。能嘗
試搜索、驗證解決問題的過程,反思、優(yōu)化解決問題的方案,并將其遷移運用與
解決其他問題。將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入信息技術(shù)核心素養(yǎng)之中。
學(xué)習(xí)
數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新:
目標(biāo)在日常學(xué)習(xí)與生活中,具有創(chuàng)新創(chuàng)造活力,能積極主動運用信息科技高效地
解決問題,并進行創(chuàng)新活動。能根據(jù)學(xué)習(xí)需求,利用信息科技獲取、加工、管理、
評價、交流學(xué)習(xí)資源,開展自主學(xué)習(xí)和合作探究。
信息社會責(zé)任:
能理解信息科技給人們學(xué)習(xí)、生活和工作帶來的各種影響,具有自我保護意
識和能力;自覺遵守信息科技領(lǐng)域的價值觀念、道德責(zé)任和行為準(zhǔn)則,形成良好
的信息道德品質(zhì),不斷增強信息社會責(zé)任感。知道并遵守信息技術(shù)課堂規(guī)范,養(yǎng)
成良好的操作計算機習(xí)慣。
重點了解垃圾分類的意義和類別;
了解制作機器人的幾個環(huán)節(jié);
了解垃圾分類機器人工作方式。
難點能根據(jù)需要確定制作機器人的幾個環(huán)節(jié);
能遵照網(wǎng)絡(luò)法律法規(guī)和倫理道德規(guī)范使用互聯(lián)網(wǎng)。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖
一、新課導(dǎo)入
1>情景展示。創(chuàng)設(shè)趣味的學(xué)
2019年6月,住建部等九部門聯(lián)合印發(fā)觀看習(xí)情境,更能激
教學(xué)設(shè)計通知,將在46個重點城市將推行垃圾分類,發(fā)學(xué)生的興趣;
并建成生活垃圾分類處理系統(tǒng)。部分城市已
出臺生活垃圾管理條例,明確將垃圾分類納
入法治框架。進行垃圾分類收集可以減少垃
圾處理量和處理設(shè)備,降低處理成本,減少
土地資源的消耗,具有社會、經(jīng)濟、生態(tài)三
方面的效益。
2、揭示課題。了解了解本節(jié)課學(xué)
你對垃圾分類了解多少?習(xí)任務(wù)
二、知識積累,學(xué)一學(xué)
情景展示:
爺爺:歡歡,你知道垃圾分類的意義嗎?
歡歡:垃圾分類可以減少土地侵蝕,減
少污染,還可以變廢為寶。
爺爺:垃圾分為哪些類別呢??
歡歡:垃圾主要分為可回收物、有害垃思考培養(yǎng)任務(wù)分析能
圾、廚余垃圾和其他垃圾。力
歡歡:每天產(chǎn)生那么多垃圾,環(huán)衛(wèi)工人
還要分類處理,多辛苦呀!怎樣才能幫助他
們又快又好的完成垃圾分類呢?
爺爺:可以請我們的機器人朋友來幫忙。
通過前面的學(xué)習(xí),歡歡已經(jīng)迫不及待地
想制作自己的機器人了,快來和他一起動手
吧!
制作機器人,一般分為確定項目、分析
任務(wù)、收集資料、動手設(shè)計幾個環(huán)節(jié)。
三、技能學(xué)習(xí),試一試
1、確定項目
在動手之前,我們需要確定項目,你想培養(yǎng)傾聽習(xí)慣
教學(xué)設(shè)計做什么樣的機器人呢?學(xué)習(xí)
把你的奇思妙想和大家分享,有相同想
法的孩子可以組成一個小組,集思廣益,共
同完成。
情景展示:
歡歡:我想做一個垃圾分類機器人,讓
環(huán)衛(wèi)叔叔阿姨們的工作更加輕松高效。
爺爺:你的機器人需要完成哪些任務(wù)
呢?
2、分析任務(wù)
你知道垃圾分類的處理流程和方法嗎?
歡歡通過調(diào)查制作了垃圾分類流程圖,了解垃圾分類的
發(fā)現(xiàn)要實現(xiàn)垃圾分類的全部流程,需要實現(xiàn)學(xué)習(xí)處理流程和方法
垃圾的收集、分類、運輸這三個環(huán)節(jié)。
觀察圖1-4-3城區(qū)垃圾分類流程圖。
3、收集資料
怎樣才能完成這個三個任務(wù)呢?我們可
以先上網(wǎng)收集資料,看看現(xiàn)實中垃圾分類機
器人是怎么做的。
智能分類坊圾桶:它主要通過相機采集
圖像,根據(jù)物體的輪廓、顏色和紋理特征加
以判斷.通常0.2秒就能識別出垃圾類型。
目前智能分類垃圾桶已能識別出塑料瓶、易
拉罐、玻璃杯等可回收垃圾。
Max-AI分揀機器人:Max-AI由視覺系統(tǒng)、
人工智能及分揀系統(tǒng)組成。視覺系統(tǒng)用于獲
取物品的視覺信息,即便戰(zhàn)圾快速一閃而過,增加知識面
也能被一個不落地記錄在案;獲得視覺信息學(xué)習(xí)
后,下一步便是利用人工智能對物品進行鑒
另h根據(jù)物品的大小、價值和位置來確定分
揀的優(yōu)先級,確保取得最優(yōu)結(jié)果;判斷完畢
后,機器人便可進行分棟。機械手采用的氣
動系統(tǒng),所有垃圾都在一呼一吸間,去往自
己該去的位置。
情景展不:
歡歡:我們了解了垃圾分類機器人的工
作方式。
爺爺:你找到了哪些垃圾分類機器人
呢?他們是怎么工作的?快和你的小伙伴一
教學(xué)設(shè)計起分享吧!
4、動手設(shè)計
情景展示:培養(yǎng)動手能力
爺爺:通過學(xué)習(xí)和上網(wǎng)查詢,接下來可學(xué)生利用自主
以開始你們的設(shè)計了。你是怎樣實現(xiàn)垃圾的操作練習(xí)探究、小組合
收集、分類和運輸?shù)哪兀窟x用了什么組件?作、實踐操作的
工作流程是怎樣的呢?方法去解決問
歡歡:可以用思維結(jié)構(gòu)圖來完善我們的題;師生直觀演
設(shè)計哦!示更具說服力,
四、分享時間,說一說加深印象。
請同學(xué)們展示你們的設(shè)計,和大家分享
你們的設(shè)計經(jīng)驗和遇到了的問題,互相取長
補短。學(xué)習(xí)反饋
五、課堂小結(jié)交流表達培養(yǎng)表達能力
通過今天的學(xué)習(xí),你有哪些收獲?遇到學(xué)會傾聽
了哪些困難?是怎么解決的?還有哪些困
惑?你還有什么發(fā)現(xiàn)?預(yù)習(xí)下一課
六、作業(yè)布置培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能
預(yù)習(xí)下一課。力
教
學(xué)
反
思
六級下冊信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計
課題第1節(jié)《垃圾的收集》單元二單元學(xué)科信息技術(shù)年級六年級
【核心素養(yǎng)】
信息意識:
能根據(jù)解決問題的需要,認(rèn)識和了解機器人。具有自主動手解決問題,掌握
核心技術(shù)的意識。能合理利用信息真誠友善地進行表達。
計算思維:
在教師指導(dǎo)下,學(xué)習(xí)機器人相關(guān)知識,體驗機器人對生活帶來的便利。能嘗
試搜索、驗證解決問題的過程,反思、優(yōu)化解決問題的方案,并將其遷移運用與
解決其他問題。將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入信息技術(shù)核心素養(yǎng)之中。
學(xué)習(xí)
數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新:
目標(biāo)在日常學(xué)習(xí)與生活中,具有創(chuàng)新創(chuàng)造活力,能積極主動運用信息科技高效地
解決問題,并進行創(chuàng)新活動。能根據(jù)學(xué)習(xí)需求,利用信息科技獲取、加工、管理、
評價、交流學(xué)習(xí)資源,開展自主學(xué)習(xí)和合作探究。
信息社會責(zé)任:
能理解信息科技給人們學(xué)習(xí)、生活和工作帶來的各種影響,具有自我保護意
識和能力;自覺遵守信息科技領(lǐng)域的價值觀念、道德責(zé)任和行為準(zhǔn)則,形成良好
的信息道德品質(zhì),不斷增強信息社會責(zé)任感。知道并遵守信息技術(shù)課堂規(guī)范,養(yǎng)
成良好的操作計算機習(xí)慣。
重點認(rèn)識機器人機械手;
認(rèn)識舵機;
能正確完成原件連線;
能正確添加“舵機模塊”。
難點能根據(jù)需要設(shè)計并制作機械手;
能正確給舵機編寫程序并完善腳本;
能合理設(shè)置機械手臂抬放角度。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖
一、單元導(dǎo)入
歡歡和小伙伴們響應(yīng)號召,積極開展垃
圾分類工作。了解了解本單元學(xué)
本單元,我們將學(xué)習(xí)利用馬達與傳感器習(xí)任務(wù)
教學(xué)設(shè)計搭建機器人;學(xué)習(xí)圖形化模塊編程;了解機
器人對于垃圾的收集、分類及運輸,最^運
用機器人協(xié)助歡歡完成垃圾分類工作。
二、新課導(dǎo)入
]、情景展不。
歡歡:(1)機器人如何實現(xiàn)垃圾的取放?
(2)機器人如何運動到垃圾存放點并完成垃創(chuàng)設(shè)趣味的學(xué)
圾分類?(3)機器人如何將分炎后的戰(zhàn)圾送觀看習(xí)情境,更能激
到相應(yīng)的墳圾處理站呢?發(fā)學(xué)生的興趣;
爺爺:要完成這三個任務(wù),我們需要知
道怎樣實現(xiàn)機器人對垃圾的收集、識別及運
輸。
2、揭示課題。
歡歡所處位置附近有可回收和不可回收
兩種垃圾處理站。如圖2-1-1所示。
二、知識積累,學(xué)一學(xué)
你了解機器人的機械手嗎?
機械手能模仿人的手和手臂的某些動作思考了解機器人機械
功能,用以按固定程序抓取、搬運物件或操手
作工具的自動操作裝置。
情景展示:
歡歡:機器人的機械手有什么特點呢?
和人類的手比較有什么區(qū)別呢?思考培養(yǎng)任務(wù)分析能
爺爺:機械手與人類的手最大區(qū)別就在力
于靈活度與耐力度.機械手的最大優(yōu)熱是可
以重復(fù)的做同一動作也不會覺得累!
給機器人裝上機械手,它可以更好的協(xié)
助垃圾分類工作。
1、認(rèn)識機械手
教學(xué)設(shè)計機器人的機械手這么厲害,一起來了解
它有哪些類型吧。你知道哪些呢?學(xué)習(xí)培養(yǎng)傾聽習(xí)慣
生活中常見的機械手有人形機械手
“夾”式機械手“鏟”式機械手等,雖然樣
式不同,但都是為人類服務(wù)的。如圖2-1-2
所示。
2、認(rèn)識舵機
要使機械手靈活和準(zhǔn)確的運動,我們需
要使用“舵機”,舵機好比是機器人的關(guān)節(jié)
部分,它能讓機器人的運動更靈活。
什么是“舵機”?學(xué)習(xí)增加知識面
舵機是一種位置(角度)伺服的驅(qū)動器,
主要適用于那些需要角度不析變化并可以保
持的控制系統(tǒng),比如人形機器人的手臂和腿。
如圖2-1-3所示。
情景展示:
歡歡:舵機有哪些特點???
爺爺:大多數(shù)舵機可以最大旋轉(zhuǎn)180°
的,也有一些能轉(zhuǎn)更大角度,甚至360。。
3、設(shè)計并制作機械手
你打算給垃圾分類機器人裝上哪種機械
手呢?請?zhí)顚懴卤聿⒎窒碜约旱脑O(shè)計意圖。學(xué)生利用自主
請大軍看看歡歡設(shè)計制作的機械手吧!探究、小組合
小提不:作、實踐操作的
機器人自由度是衡量機器人技術(shù)水平的操作練習(xí)方法去解決問
一個重要參數(shù),自由度越多,機器人可實現(xiàn)題;師生直觀演
的動作越復(fù)雜,通用性也越好。示更具說服力,
三、技能學(xué)習(xí),試一試加深印象。
1、完成元件連線
連接時請注意線序,舵機引出三根線;
紅色的連到+5V上;棕色(有
溫馨提示
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