認(rèn)識(shí)機(jī)器人小學(xué)課件
一、教材分析
本課是廣東教育出版社信息技術(shù)基礎(chǔ)（必修）教材第四章第二節(jié)《用智能工具處理信息》在增加內(nèi)容，本節(jié)課的任務(wù)是通過對(duì)紅外避障傳感器的學(xué)習(xí)，讓機(jī)器人判斷出障礙物的方向，從而解決日常生活中常見的問題。經(jīng)過本課的學(xué)習(xí)不僅可以使學(xué)生學(xué)到相關(guān)的智能機(jī)器人知識(shí)（本節(jié)以滅火機(jī)器人為例），還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)以致用的興趣，培養(yǎng)學(xué)生將知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中的能力，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生合作創(chuàng)新的精神。
二、教學(xué)對(duì)象分析
本課教學(xué)的對(duì)象是高中一年級(jí)的學(xué)生，此年齡段學(xué)生較易動(dòng)，好奇心強(qiáng)，愛表現(xiàn)，上課時(shí)容易操作或和左右同學(xué)談?wù)撆c課本教學(xué)無關(guān)的內(nèi)容。揭東一中在揭陽市每年組織的智能機(jī)器人競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)累累，滅火機(jī)器人是揭東一中的強(qiáng)勢(shì)項(xiàng)目之一，用滅火機(jī)器人呢引入，能夠吸引學(xué)生的興趣。因此，教師除了組織常規(guī)教學(xué)外，更多的要在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中抓住學(xué)生感興趣的事和物，利用高一學(xué)生愛表現(xiàn)的特點(diǎn)，將知識(shí)融入到活動(dòng)中，并及時(shí)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
A、了解紅外傳感器基本知識(shí)；
B、智能機(jī)器人的搭建；
C、熟悉編程思想以及條件表達(dá)式與條件判斷的學(xué)習(xí)；
D、通過合作學(xué)習(xí)、動(dòng)手實(shí)踐及綜合運(yùn)用發(fā)展多種能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。
2.過程與方法
A、通過動(dòng)手實(shí)踐使學(xué)生掌握模擬與數(shù)字傳感器的不同，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力；
B、通過分析機(jī)器人出現(xiàn)的各種情況與程序、傳感器等因素的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、主動(dòng)探究的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
A、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和動(dòng)腦能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和精神；
B、培養(yǎng)學(xué)生相互協(xié)作的精神，共同承受失敗，分享成功。
四、教學(xué)重點(diǎn)
1、紅外傳感器的安裝與使用；
2、紅外測(cè)障的原理；
3、條件表達(dá)式與條件判斷。
五、教學(xué)難點(diǎn)
紅外傳感器的正確安裝及智能機(jī)器人程序的編寫。對(duì)于流程圖的概念，可能會(huì)有些同學(xué)不容易理解。可以用簡(jiǎn)單的話去解釋，盡量不要復(fù)雜化。
六、教學(xué)過程
（一）創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課
師：播放一段揭東一中參加揭陽市第三屆智能機(jī)器人比賽滅火項(xiàng)目的比賽錄像，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并提問學(xué)生：如果讓你來參與滅火機(jī)器人的設(shè)計(jì)和編程，你愿意嗎？
將滅火機(jī)器人帶進(jìn)課堂。
（二）展現(xiàn)目標(biāo)，引入任務(wù)
活動(dòng)內(nèi)容：
讓滅火機(jī)器人前行一段，然后原地轉(zhuǎn)90度，分析步驟如下：
第一步、讓機(jī)器人直走；
第二步、讓機(jī)器人轉(zhuǎn)90度：需要修改參數(shù)；
注意：我們會(huì)發(fā)現(xiàn)機(jī)器人轉(zhuǎn)彎的角度不正確，那么就需要修改“轉(zhuǎn)向”模塊中的參數(shù)，進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，而且，在調(diào)試過程中，不要一次修改兩個(gè)參數(shù)，可以固定一個(gè)參數(shù)，很快就能讓機(jī)器人轉(zhuǎn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的90度了。
試一試：讓機(jī)器人重復(fù)直行轉(zhuǎn)彎四次，就可以走成一個(gè)正方行了
可以添加四次剛剛的兩個(gè)模塊，那還有沒有更好的方法呢？
提示：可以使用多次循環(huán)模塊，然后把直行轉(zhuǎn)彎兩個(gè)模塊放到循環(huán)中，修改循環(huán)次數(shù)，就可以讓機(jī)器人走一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的正方行了。
（三）自主學(xué)習(xí)，任務(wù)探究
機(jī)器人編程軟件一般采用流程圖模式編程。流程圖由基本模塊來構(gòu)建，基本模塊包括輸出執(zhí)行模塊、信號(hào)輸入模塊、流程控制模塊三部分，每一個(gè)圖形模塊都可以完成一定的功能，只要按邏輯連接這些模塊可以很快的完成一個(gè)程序的編寫，通過畫流程圖的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)某一特定機(jī)器人的編程。從而使機(jī)器人根據(jù)周圍的環(huán)境執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，如：前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、加速、減速等。流程圖支持全局變量、簡(jiǎn)單表達(dá)式、復(fù)合條件判斷、循環(huán)等。
軟件采用了面向?qū)ο蟮?模塊設(shè)計(jì)方法，每種模塊作為一個(gè)類對(duì)象，描述了此模塊的類型、位置、連接屬性、判斷的設(shè)置屬性等信息以及對(duì)各種屬性改變的方法。利用這些方法，可以方便的對(duì)條件對(duì)象的屬性更新和對(duì)象位置的移動(dòng)等各種操作。
教師活動(dòng)
1.將《學(xué)習(xí)手冊(cè)》和網(wǎng)上教程文檔發(fā)送給學(xué)生；
2.布置學(xué)習(xí)任務(wù)一；
3.指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，進(jìn)行探究式協(xié)作學(xué)習(xí)。鼓勵(lì)完成快的同學(xué)當(dāng)小組長(zhǎng)，輔導(dǎo)制作有的學(xué)生；
4.布置學(xué)習(xí)任務(wù)二。
學(xué)生活動(dòng)
1.結(jié)合《學(xué)習(xí)手冊(cè)》完成任務(wù)一。在練習(xí)過程中，完成快的同學(xué)輔導(dǎo)制作有困難的同學(xué)。
2.結(jié)合《學(xué)習(xí)手冊(cè)》及網(wǎng)上教程完成任務(wù)二。在學(xué)習(xí)過程中，收集出各組制作時(shí)出現(xiàn)的問題，協(xié)作探究，找到解決問題的方法，讓學(xué)生在活動(dòng)中，分享學(xué)習(xí)的快樂。
（四）學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)、歸納總結(jié)
教師活動(dòng)
1.利用教學(xué)平臺(tái)展示學(xué)生的作品，學(xué)生進(jìn)行自評(píng)和他評(píng)；通過歸納總結(jié)，讓學(xué)生進(jìn)一步強(qiáng)化本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容；
2.啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)《學(xué)習(xí)手冊(cè)》完成“機(jī)器人滅火”中的任務(wù)；
3.提示學(xué)生將本節(jié)課的學(xué)習(xí)成果及學(xué)習(xí)感受記錄到“成長(zhǎng)點(diǎn)滴”中。
學(xué)生活動(dòng)
1.欣賞作品，自評(píng)、他評(píng)；
2.完成“機(jī)器人滅火”中的任務(wù)；
3. 記錄學(xué)習(xí)成果及學(xué)習(xí)感受。
七、教學(xué)反思：
對(duì)于智能機(jī)器人的認(rèn)識(shí)，大部分學(xué)生只是停留在聽說，或者見過的階段，雖然我校的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)聲名遠(yuǎn)播，但并不是所有學(xué)生都有機(jī)會(huì)親身接觸智能機(jī)器人。本節(jié)課借助滅火機(jī)器人，使學(xué)生能夠與機(jī)器人進(jìn)行“親密接觸”，并參與到機(jī)器人的設(shè)計(jì)和編程中。
在教學(xué)著重創(chuàng)設(shè)一個(gè)寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，師生間有著融洽的溝通、啟發(fā)、交流、互動(dòng)，整個(gè)教學(xué)過程成為師生互動(dòng)、積極共同發(fā)展的過程。
學(xué)生以小組為單位，作品后進(jìn)行成果展示，共同探討調(diào)試中出現(xiàn)的問題，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造與眾不同的作品來表現(xiàn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主體作用得到充分體現(xiàn)。
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