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(duì)象】高中二年級(jí) 【授課教師】尹強(qiáng) 【教材分析】 隨著社會(huì)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(shí)， 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(gè)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(shí)，是對(duì)技術(shù)與設(shè)計(jì) 2知識(shí)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(shí)、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(duì)象為高二年級(jí)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(duì)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(shí)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(duì)他們有一定的挑戰(zhàn)性，需要老師實(shí)行知識(shí)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(shí)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(huì)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(shí)對(duì)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(huì)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(duì)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(duì)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(tái)、 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(jiǎn)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(guó)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(gè)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(cè)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(zhǎng)動(dòng)樓決 *電祀護(hù)曲喪地 ?啟望硼塊 ?步進(jìn)電 啊訊址‘號(hào)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(hào) — 宜捲口 ?ft賀E比地 超聲波傳感器：利用超聲波信號(hào)，用來測(cè)量距離的電子模塊，測(cè)量范圍是3 cm到 400 cm。 紅外接收模塊：用于接收紅外信號(hào)，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(hào)，而超過10米則接收不到。 聲音傳感器：測(cè)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(cè)器的金屬管溫度計(jì)，測(cè)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(dòng)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(dòng)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€(gè)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(cuò)， 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。