2019-2020年小學(xué)信息技術(shù)第三冊(cè) 傳感器1選修教案 蘇科版.doc

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2019-2020年小學(xué)信息技術(shù)第三冊(cè) 傳感器1選修教案 蘇科版 ［教學(xué)目的與要求］ 1．學(xué)習(xí)學(xué)生機(jī)器人的“主要器官”。 2．能夠了解傳感器的主要功能。 3．平等交流，掌握各“器官”的作用。 4．能夠建立正確的機(jī)器人整體概念。 5．學(xué)會(huì)正確對(duì)待傳感器的工作方式。 6．激發(fā)對(duì)學(xué)生機(jī)器人這一信息媒體的學(xué)習(xí)熱情。 7．嘗試用人的“器官”概念理解機(jī)器人的“器官”概念。 8．為傳感器的學(xué)習(xí)建立合適的實(shí)踐渠道。 ［課時(shí)安排］ 建議安排2 課時(shí)。 ［教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)］ 1．重點(diǎn)：學(xué)習(xí)學(xué)生機(jī)器人的“主要器官”。 2．難點(diǎn)：理解傳感器的功能。 ［教材分析與教法建議］ 1．教材的地位與作用 本課是機(jī)器人部分內(nèi)容中，傳感器部分的重點(diǎn)章節(jié)，起到承上啟下的作用。傳感器的學(xué)習(xí)在小學(xué)信息技術(shù)階段有著重要的意義，是學(xué)生理解學(xué)生機(jī)器人原理、設(shè)計(jì)學(xué)生機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)促發(fā)學(xué)生的整體概念形成有著舉足輕重的作用。 本課教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容在于讓學(xué)生了解傳感器的原理和功能，促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)遷移。本課是前面知識(shí)的總結(jié)和提高，也是今后學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。 2．教學(xué)方法指導(dǎo) （1）本課是練習(xí)學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)踐課，要求學(xué)生盡可能多地使用本單元學(xué)習(xí)的技術(shù)。 （2）教師應(yīng)該事先準(zhǔn)備好學(xué)生制作機(jī)器人所需的素材、傳感器實(shí)物等。 （3）本節(jié)課的關(guān)鍵是“評(píng)價(jià)與共享”，這既是指技術(shù)上的評(píng)價(jià)，也是指資源上的共享。全班交流，小組內(nèi)研究。 （4）教師應(yīng)合理安排好時(shí)間，交流部分是本節(jié)課的難點(diǎn)，既要運(yùn)用準(zhǔn)確的語(yǔ)言介紹作品，又要給予充分的時(shí)間讓學(xué)生接觸實(shí)物。 ［參考資料］ 傳感器是機(jī)器人和現(xiàn)實(shí)世界之間的紐帶。一般根據(jù)傳感器的工作特征，可以分為：光學(xué)傳感器（顧名思義就是對(duì)光產(chǎn)生反應(yīng)的傳感器，比如紅外傳感器）、聲傳感器（比如microphone）、力傳感器（比如壓敏傳感器）、位置傳感器（比如陀螺儀）。 光傳感器： 光傳感器的范圍很廣，有最簡(jiǎn)單的光敏電阻，就是光強(qiáng)度的大小改變電阻的阻值從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光強(qiáng)度的感知，也有目前最復(fù)雜的攝像頭Camera。然而在我們機(jī)器人中，用得最多的是Infra-red 紅外傳感器，其中的紅外接近傳感器是機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中必不可少的傳感器，通過(guò)它，目前我們可以獲得機(jī)器人的在移動(dòng)過(guò)程中與前面障礙物之間的距離，當(dāng)然這距離非常短。不過(guò)，對(duì)于我們的機(jī)器人來(lái)說(shuō)，這也是目前唯一的可承受的選擇。 還有一種目前比較有用的紅外傳感器是叫紅外探測(cè)器，它不同于上面的紅外接近傳感器，它沒(méi)有紅外發(fā)射器，只有一個(gè)紅外接受單元，由被測(cè)物體發(fā)出紅外信號(hào)。一般用來(lái)做熱感應(yīng)用，比如人走近或者動(dòng)物走進(jìn)這樣的傳感器時(shí)，它就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)。在生產(chǎn)安全領(lǐng)域用的比較多。對(duì)于我們嗎，最多就是有人走進(jìn)的時(shí)候能夠作為一種感知手段來(lái)讓機(jī)器人獲得：“哇，有個(gè)發(fā)紅外線的家伙沖我走過(guò)來(lái)了”這樣的信息。 還有一種目前我們也能承受的是攝像頭，與之相配套的，能應(yīng)用于機(jī)器人的識(shí)別軟件和硬件還相對(duì)比較少和昂貴，目前成熟的市場(chǎng)產(chǎn)品有美國(guó)卡耐基-梅隆大學(xué)開發(fā)的CMU-Camera套裝，但是價(jià)格較為昂貴。但是如果我們不用他們的套裝，自己開發(fā)的話，其它硬件投入相對(duì)少了，但是你要對(duì)計(jì)算機(jī)編程相當(dāng)精通，而且難度相對(duì)很大。 力傳感器： 力傳感器是用來(lái)檢測(cè)碰撞或者接觸信號(hào)的，比如機(jī)械手的應(yīng)用，當(dāng)你放一個(gè)東西到機(jī)械手的時(shí)候，機(jī)械手自動(dòng)抓住它，它就需要力傳感器檢測(cè)東西抓得緊不緊。典型的力傳感器是微動(dòng)開關(guān)和壓敏傳感器。微動(dòng)開關(guān)其實(shí)就是一個(gè)小開關(guān)，通過(guò)調(diào)節(jié)開關(guān)上的杠桿長(zhǎng)短，能夠調(diào)節(jié)觸動(dòng)開關(guān)的力的大小。用來(lái)做碰撞檢測(cè)這是最好不過(guò)了。但是這種傳感器必須事先確定好力的閥值，也就是說(shuō)只能實(shí)現(xiàn)硬件控制。而壓敏傳感器是能根據(jù)受力大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓或者電流，從而可以實(shí)現(xiàn)軟件控制。 聲覺(jué)傳感器： 目前最多的也就是麥克風(fēng)了。主要的問(wèn)題是如何處理聲音信號(hào)。當(dāng)前沒(méi)有一個(gè)比較好的聲音解決方案。超聲波傳感器和紅外接近傳感器很像，也屬于距離探測(cè)傳感器，但是它能提供比紅外傳感器更遠(yuǎn)的探測(cè)范圍，而且還能提供一個(gè)范圍的探測(cè)而不是一條線的探測(cè)。也是目前用的最多的距離傳感器之一了。 位置和姿態(tài)傳感器： 機(jī)器人在移動(dòng)或者動(dòng)作的時(shí)候必須時(shí)時(shí)刻刻知道自己的姿態(tài)動(dòng)作，否則就會(huì)產(chǎn)生控制中的一個(gè)開環(huán)問(wèn)題，沒(méi)有反饋。位置傳感器和姿態(tài)傳感器就是這個(gè)用的。常用的有光電編碼器，由于機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)的圈數(shù)，可以得出電機(jī)帶動(dòng)部件的大致位置，編碼器就是這樣一種傳感器，它一般和電機(jī)軸或者轉(zhuǎn)動(dòng)部件直接連接，電機(jī)或者轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)了多少圈或者角度能夠通過(guò)編碼器讀出，控制軟件再根據(jù)讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行位置估計(jì)。還有一種是陀螺儀，這是利用陀螺原理制作的傳感器，主要可以測(cè)得移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)加速度，轉(zhuǎn)過(guò)的角度等信息。 ［參考教案］ 1．引入 師：同學(xué)們，你們喜歡《機(jī)器貓》嗎？你最喜歡其中的哪個(gè)人物或一段故事情呢？ 生：回答老師提問(wèn)。 師：機(jī)器貓就是一種虛擬的機(jī)器人，它非常能干，可以幫助小主人公完成很多心愿。這些就是靠它靈巧的雙手完成的。今天，就讓我們來(lái)繼續(xù)學(xué)習(xí)學(xué)生機(jī)器人的小器官是怎么樣變出“大神奇”的。 (板書課題) 設(shè)計(jì)意圖：以“有知”喚醒“無(wú)序”，從實(shí)物入手，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)新知識(shí)的恐懼心理。 2．新授一：學(xué)習(xí)機(jī)器人的“主要器官”(第一課時(shí)) 師： 機(jī)器貓非常靈活，它是小主人公的好朋友，請(qǐng)你觀察下它，看看它是怎么樣讓小主人 知道它的喜怒哀樂(lè)的呢？ (播放機(jī)器貓的視頻片斷) (學(xué)生討論) 師：請(qǐng)回答下面一組問(wèn)題： （1） 機(jī)器人的“表情”部件有哪些？ （2） 機(jī)器人的“感覺(jué)”部件有哪些？ （3） 在機(jī)器貓的身上找一找，它們都藏在哪里了呢？ (學(xué)生回答問(wèn)題，接合課本內(nèi)容，并討論) (觀察多組學(xué)生機(jī)器人的照片，介紹機(jī)器人的主要器官組成，有條件的情況下，可讓學(xué)生動(dòng)手觸摸學(xué)生機(jī)器人) 設(shè)計(jì)意圖：用學(xué)生較為熟悉的實(shí)物作為切入口，幫助學(xué)生完成知識(shí)的遷移；在真實(shí)的環(huán)境中完成學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)。 ３．新授二：了解傳感器的主要功能(第二課時(shí)) 師：機(jī)器貓可以完成很多復(fù)雜的工作，神奇極了，在現(xiàn)實(shí)的學(xué)生機(jī)器人身上，也能有這樣的神奇。不過(guò)，它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，可不是像我們?nèi)祟愐粯?，用手腳來(lái)運(yùn)動(dòng)，而是通過(guò)一個(gè)特別重要的器官來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它就是――傳感器！讓我們一起來(lái)看看這個(gè)神奇的器官！ (學(xué)生看書，閱讀相關(guān)的章節(jié)) (教師輔導(dǎo)巡視) 知識(shí)小問(wèn)答： （1） 傳感器相當(dāng)于人類的什么器官呢？ （2） 傳感器分為哪幾種類型呢？ （3） 每種類型的工作動(dòng)力是什么呢？ （4） 為什么機(jī)器人一定要有傳感器呢？ (學(xué)生分小組討論) 師：結(jié)合實(shí)物進(jìn)行詳細(xì)的講解。 (學(xué)生觀察) 注意：此處學(xué)生適應(yīng)有一定難度，教師可接合課件中的圖片進(jìn)行詳細(xì)的講解，幫助學(xué)生適應(yīng)過(guò)程。根據(jù)不同的生源特點(diǎn)，教師要采用不同的進(jìn)度和頻率，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。 設(shè)計(jì)意圖：在理解、完成上個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上，再次提升任務(wù)的難度，讓學(xué)生在此中領(lǐng)略知識(shí)的快感；將復(fù)雜的知識(shí)細(xì)化，幫助學(xué)生梳理已有的知識(shí)體系；用客觀形象來(lái)加深學(xué)生的理解；讓學(xué)生有機(jī)會(huì)和老師進(jìn)行接觸，避免過(guò)于單調(diào)的學(xué)習(xí)交流。 4．總結(jié)與評(píng)價(jià) 師：今天我們學(xué)習(xí)了學(xué)生機(jī)器人的重要的器官傳感器，在后面的學(xué)習(xí)中，我們要常常接觸到它們，今天的機(jī)器人之所以能這么靈活，也和它有著密切的關(guān)系。除了教材中介紹的知識(shí)以外，傳感器還有很多種類，請(qǐng)回家查找資料。 設(shè)計(jì)意圖：幫助學(xué)生拓展知識(shí)面。 附送： 2019-2020年小學(xué)信息技術(shù)第三冊(cè) 在WORD中繪制圖形教案 河大版 教材版本：小學(xué)教材第三冊(cè)《信息技術(shù)》(河北大學(xué)出版社) 教學(xué)對(duì)象：小學(xué)五年級(jí) 課題：在WORD中繪制圖形 軟件：Word xx 教學(xué)目標(biāo)： （一）知識(shí)與能力： 1.掌握自選圖形的繪制方法；并對(duì)自選圖形根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置； 2.能較靈活運(yùn)用各種圖形工具繪制出精美的圖案。 (二)過(guò)程與方法： 經(jīng)歷觀看老師樣例、動(dòng)手操作、自主探究、討論交流的過(guò)程，體驗(yàn)并掌握自選圖形的繪制方法。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.在完成作品制作的過(guò)程中，引導(dǎo)同學(xué)們形成積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的態(tài)度。 2.培養(yǎng)同學(xué)們善于并樂(lè)于用WORD展示生活、展示自我的態(tài)度； 3.培養(yǎng)同學(xué)們的信息素養(yǎng)和協(xié)同學(xué)習(xí)的精神。 教學(xué)重點(diǎn)： 圖形的創(chuàng)建、編輯與設(shè)置、文字的排列方向。 教學(xué)難點(diǎn)： 將多個(gè)圖形組合及利用自選圖形設(shè)計(jì)出許多形式各異、種類多樣的綜合圖形是本節(jié)課的難點(diǎn)，原因在于當(dāng)需要組合的圖形較多時(shí)，學(xué)生不能準(zhǔn)確地選取所要組合的對(duì)象，另外學(xué)生設(shè)計(jì)圖形，發(fā)現(xiàn)生活中圖形的能力還需進(jìn)一步培養(yǎng)。所以我將它們定為本節(jié)課的難點(diǎn)。 教學(xué)環(huán)境：微機(jī)室 教學(xué)媒體：自制多媒體演示課件 教學(xué)過(guò)程： 教學(xué)過(guò)程 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 （一）導(dǎo)入 師：同學(xué)們，我們學(xué)校將舉行一個(gè)以“小小設(shè)計(jì)師”為主題的圖形設(shè)計(jì)大賽，你們準(zhǔn)備參加嗎？老師也準(zhǔn)備參加這個(gè)大賽，并制作了一些作品，請(qǐng)同學(xué)們欣賞一下。 此時(shí)，出示一組利用WORD制作的各種圖形，激發(fā)學(xué)生的興趣。 學(xué)生欣賞 創(chuàng)設(shè)虛擬情境，引出課題 二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，自主探究 ★ 任務(wù)驅(qū)動(dòng) 師：（出示范例）現(xiàn)在請(qǐng)你們制作出它來(lái)?？纯从龅搅耸裁蠢щy，想一想該如何解決？ ★ 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出困難，探究、協(xié)作式學(xué)習(xí) 師：誰(shuí)來(lái)說(shuō)說(shuō)，你遇到了什么困難？ 師引導(dǎo)學(xué)生觀察分析，提出問(wèn)題. 師：哪一位同學(xué)能幫幫他？ 技術(shù)支持 書：p42__P46 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，得出結(jié)論： 【操作技巧】： 1.找到自選圖形里所需圖形單擊選中后，并在工作區(qū)單擊鼠標(biāo)。 2.選中圖形后進(jìn)行編輯。 3.利用文本框輸入文字。 學(xué)生思考 提出問(wèn)題 讀書解惑 合作探究 進(jìn)行制作 任務(wù)驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)生在親自操作中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、提出假設(shè)、，獲取圖形制作的方法與技巧，從而鍛煉學(xué)生的上機(jī)實(shí)際操作能力，學(xué)會(huì)在與他人合作、交流中，提高自身的探究水平，及綜合的信息素養(yǎng)。 培養(yǎng)學(xué)生自主、合作探究的能力。 引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)，進(jìn)行知識(shí)意義的構(gòu)建。 利用多媒體教室軟件展示操作步驟，演示制作過(guò)程。 三、拓展創(chuàng)新、自主創(chuàng)作 師：運(yùn)用剛才所學(xué)的方法我們能設(shè)計(jì)出許多美麗復(fù)雜的圖畫。大家看，這個(gè)版面有什么特點(diǎn)。 ★ 知識(shí)遷移，拓展創(chuàng)新 （展示范例，引導(dǎo)學(xué)生吸收優(yōu)秀作品的長(zhǎng)處）（PowerPoint分部演示） 師：這是用多個(gè)自選圖形設(shè)計(jì)的圖畫。它將矩形、三角形等多個(gè)不同的自選圖形組合在一起組成一個(gè)新的畫面，再在其中插入透明的文本框，在文本框內(nèi)輸入文字，就做出了有意義的圖畫。 師：在設(shè)計(jì)版面時(shí)，我們不僅可以一層一層地疊加出新的背景，也可將版面分割成不同的區(qū)域，你們看。我們可利用自選圖形的曲線工具制作出一個(gè)圖形，再?gòu)?fù)制出其它三個(gè)相同的圖形，重新設(shè)置顏色，翻轉(zhuǎn)排列后組成一個(gè)新的背景，再插入透明的文本框，加上文字、藝術(shù)字、圖片，這樣也可以做出漂亮的圖畫。 ★ 自主創(chuàng)作 師：看了優(yōu)秀的作品，有些同學(xué)們已迫不及待想要一展伸手了，好吧，就讓我們來(lái)比一比看誰(shuí)設(shè)計(jì)的精彩。現(xiàn)在請(qǐng)你們運(yùn)用所學(xué)好好的設(shè)計(jì)一番。設(shè)計(jì)時(shí)注意版面簡(jiǎn)潔、美觀大方，布局合理，色彩和諧，主題突出、要有自己的特色。 任務(wù)及要求： 【任務(wù)】： 我的圖畫最漂亮。 【要求】：版面簡(jiǎn)潔、美觀大方，布局合理、色彩和諧，主題突出、富有特色。 （師播放背景音樂(lè)，巡視指導(dǎo)） 生欣賞優(yōu)秀作品，吸收養(yǎng)分。 生根據(jù)任務(wù)要求，運(yùn)用所學(xué)方法自主創(chuàng)作。 通過(guò)一些優(yōu)秀的版面設(shè)計(jì)作品，拓展學(xué)生的思維，為學(xué)生的自主創(chuàng)新、創(chuàng)作提供幫助。 學(xué)生設(shè)計(jì)圖畫，可加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)作的欲望，再配上優(yōu)美的背景音樂(lè)，為學(xué)生的創(chuàng)作插上翅膀，增添創(chuàng)作熱情。 四、作品展示 師：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們自已推薦，讓大家欣賞你的作品，并說(shuō)說(shuō)你是怎樣設(shè)計(jì)的？ 師：哪位同學(xué)來(lái)說(shuō)說(shuō)，這位同學(xué)設(shè)計(jì)得怎樣，好在哪，不足在哪？ 師：還有哪位同學(xué)也想展示他的作品？ …… 師：通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們掌握了利用自選圖形來(lái)制作圖形的方法與技巧，我非常高興。但更讓老師欣喜的是，同學(xué)們學(xué)習(xí)主動(dòng)，勇于探索、大膽創(chuàng)新的精神，你們真棒！老師為你們感到驕傲。 師：利用今天所學(xué)的方法，我們可以設(shè)計(jì)出完整的圖畫，這些就是融合了自選圖形、文本框、藝術(shù)字、插入圖片、文章排版等多種方法設(shè)計(jì)出來(lái)的圖畫，（展示完整的圖畫），有興趣的同學(xué)，可利用課余時(shí)間像這樣，制作一份完整的圖畫交上來(lái)，我們將挑選出好的作品，舉辦一個(gè)圖畫展，在全校范圍內(nèi)展出。 學(xué)生展示交流 通過(guò)作品展示，提供展示和表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，增強(qiáng)學(xué)生成就感，培養(yǎng)學(xué)生使用計(jì)算機(jī)的興趣和意識(shí)。另一方面提高審美情趣，訓(xùn)練口頭表達(dá)能力。 進(jìn)一步展示優(yōu)秀的Word圖畫，拓展學(xué)生的思維，延伸學(xué)生的創(chuàng)作技巧與應(yīng)用、處理信息的能力。