絢麗機(jī)械車尹強(qiáng)

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1、《絢麗機(jī)械車》 【教學(xué)時(shí)段】2019―― 2019學(xué)年度下期第一階段 【教學(xué)對象】高中二年級 【授課教師】尹強(qiáng) 【教材分析】 隨著社會的發(fā)展，人工智能逐步融入我們的生活，并越來越深刻地影響著我們的 生活狀態(tài)。讓高中學(xué)生了解人工智能的相關(guān)知識， 學(xué)習(xí)并掌握智能控制設(shè)計(jì)與制 作的基本技能是新課標(biāo)背景下通用技術(shù)課程教學(xué)的一個重要任務(wù)和目標(biāo)。 本課是 基于通用技術(shù)課程必修與選修模塊的銜接、 STEAMS^育理念與通用技術(shù)教學(xué)的 融和，立足make-block套件搭建機(jī)械機(jī)械車，并能讓機(jī)械車實(shí)現(xiàn)智能化的功能。 本課要求學(xué)生靈活應(yīng)用結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等方面的知識，是對技術(shù)與設(shè)計(jì) 2知識的

2、綜合應(yīng)用。同時(shí)進(jìn)一步深入培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、 圖樣表達(dá)、物化水平等核心素養(yǎng)而開發(fā)出的校本課程。 【學(xué)情分析】 本課的教學(xué)對象為高二年級下期的學(xué)生，他們已經(jīng)學(xué)習(xí)了通用技術(shù)必修一和 必修二的課程，具備了基本技術(shù)設(shè)計(jì)的實(shí)踐水平，并在本期前一階段的學(xué)習(xí)中初 步體驗(yàn)了 makeblock軟件編程，對人工智能也有一定感性上的理解， 具備本課學(xué) 習(xí)的知識技能和心理基礎(chǔ)。但是他們從未經(jīng)歷過智能產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)的過程，本課 的任務(wù)對他們有一定的挑戰(zhàn)性，需要老師實(shí)行知識技能的提升和思路方法的恰當(dāng) 引導(dǎo)。 【教學(xué)目標(biāo)】 （一） 知識與技能： 1. 了解金屬結(jié)構(gòu)件的搭建方法。 2. 理解常

3、見的傳感器。 3. 會利用make-block套件搭建機(jī)械車。 4. 能夠使用結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等知識對機(jī)械車實(shí)行智能化的設(shè)計(jì)。 （二） 過程與方法： 通過絢麗機(jī)械車的設(shè)計(jì)與制作，體驗(yàn)產(chǎn)品智能化的思路與過程，在實(shí)踐中理解 科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)、社會之間的緊密聯(lián)系和科技人文融合創(chuàng)新的重 要性，逐步形成結(jié)構(gòu)與功能、協(xié)調(diào)與控制、權(quán)衡與優(yōu)化、設(shè)計(jì)與創(chuàng)新等技術(shù)思想 和方法。 （三）情感、態(tài)度和價(jià)值觀： 通過絢麗機(jī)械車的設(shè)計(jì)，體驗(yàn)金屬結(jié)構(gòu)搭建的方法，感知智能控制的神奇，增強(qiáng) 學(xué)生探索和學(xué)習(xí)人工智能的興趣，在對產(chǎn)品持續(xù)的改進(jìn)優(yōu)化中培養(yǎng)挑戰(zhàn)困難的勇 氣和開拓創(chuàng)新精神，形成嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)、協(xié)作

4、共享的做事態(tài)度。 【教學(xué)重、難點(diǎn)】 1. 教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)械車的搭建； 機(jī)械車的智能化設(shè)計(jì)。 2. 教學(xué)難點(diǎn)：程序的編寫和機(jī)械車的相對應(yīng)調(diào)試。 【教學(xué)方法】 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí) 【教學(xué)資源】 多媒體計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、展示臺、 makeblock板、金屬結(jié)構(gòu)件、電子感應(yīng)件等 【課時(shí)安排】4課時(shí) 【教學(xué)過程】 第一課時(shí) 課程導(dǎo)入 在科技飛速發(fā)展的今天，很多智能化產(chǎn)品進(jìn)入大眾的生活，人工智能也被越 來越多的人們所熟知。 人工智能的起源：它是研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)的軟、硬件來模擬人類某些智能行為 的基本理論、方法、技術(shù)。簡單來說就是能夠和人一樣實(shí)行感知、認(rèn)知、決策、 執(zhí)行的人工程序

5、或系統(tǒng)。 人工智能的發(fā)展：Alpha Go以4： 1戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍，韓國高手李世石九段， 結(jié)束本輪人機(jī)大戰(zhàn)。是人工智能發(fā)展的標(biāo)志。 提出問題 人工智能在生活中的應(yīng)用很廣泛，下面我們一起來看一個視頻，思考一下該 視頻中的小車怎么實(shí)現(xiàn)其功能呢？ 視頻：《絢麗機(jī)械車》 教師：一款智能機(jī)械車該如何設(shè)計(jì)？需要經(jīng)歷哪些步驟？ 1、 小車搭建 2、 硬件連接 3、 程序設(shè)計(jì) 4、 檢測調(diào)試 教師：介紹 make-block套件中的金屬結(jié)構(gòu)件、金屬連接片、直流電機(jī)、 orion 主控板、常見的傳感器的基本用法。 金屬構(gòu)件：采用鋁合金材料，用螺絲釘即可完成拼裝 orion主控板:

6、 電子傳感器 陳色 出川此揍「1的衲e戌也 Si色建翔出電Ffeifi為& 12V. 1ZV電樂的電機(jī)長動樓決 *電祀護(hù)曲喪地 ?啟望硼塊 ?步進(jìn)電 啊訊址‘號口 ?觀應(yīng)波欖抉 規(guī)向數(shù)字痿口 t蝕豪啲模塊 ?冕紙傳玻弱桎墳 ?忙外搜收校廳 K件申口 ?風(fēng)糧崔帶機(jī)& ?腿骼棧曲 ?按扯風(fēng)塊 ?聲音件播H號 — 宜捲口 ?ft賀E比地 超聲波傳感器：利用超聲波信號，用來測量距離的電子模塊，測量范圍是3 cm到 400 cm。 紅外接收模塊：用于接收紅外信號，由紅外遙控來控制

7、機(jī)器人。紅外接收器能夠 接收10米范圍內(nèi)的信號，而超過10米則接收不到。 聲音傳感器：測量聲音強(qiáng)度，能夠用于語音控制電路。 溫度傳感器：含有探測器的金屬管溫度計(jì)，測量溫度范圍在零下 55C至125 C 之間。 項(xiàng)目一：搭建絢麗機(jī)械車 第二課時(shí) 項(xiàng)目二：熟悉scratch軟件編程，知道程序的3種結(jié)構(gòu) 順序結(jié)構(gòu)：  循環(huán)結(jié)構(gòu): 選擇結(jié)構(gòu): EJ 任務(wù)一：利用主控板，設(shè)計(jì)出下面的程序： 1. 讓小車走正方形。 小練習(xí)：編寫和調(diào)試程序，讓小車走直線 第三課時(shí) 學(xué)生繼續(xù)調(diào)試程序，實(shí)現(xiàn)直進(jìn)直退的功能，并完成絢麗機(jī)械車活動記錄表。 注意事項(xiàng)：1、直行要使電機(jī)同步 2 、

8、轉(zhuǎn)彎的角度由轉(zhuǎn)速和時(shí)間決定 第四課時(shí) 任務(wù)二：使用超聲波傳感器，利用 make-block軟件編寫和調(diào)試程序，讓小車能 自動躲避障礙。 任務(wù)二完成基礎(chǔ)：讓小熊讀距離 「超聲波傳感器 接口 距離 說 超聲波傳感器■金亠距離 -rl 總結(jié)回顧： 1. 機(jī)械車搭建的方法 2. 機(jī)械車智能化設(shè)計(jì) 3.orion主控板、傳感器的使用 【教學(xué)反思】 在本課的教學(xué)中，因?yàn)榈纳洗涡≤嚮A(chǔ)上是行課，所以在時(shí)間安排上可能不夠完 善，另外，因?yàn)橐粋€小組一輛機(jī)械車，所以小組的完成情況有時(shí)候很大水準(zhǔn)上要 受到小組的分工安排的影響。根據(jù)上課的情況來看，同學(xué)們的任務(wù)完成情況不錯， 有很多同學(xué)在基礎(chǔ)任務(wù)完成的條件上還實(shí)行了自主的創(chuàng)新設(shè)計(jì)， 完成了比較有質(zhì) 量的學(xué)習(xí)?？倎碚f之，鑒于此課是新開發(fā)的課程，在課程中HIA存有一些小問題， 但是也有很多值得肯定的亮點(diǎn)之處，也有很多有待我們發(fā)掘的新空間。