2019-2020年小學(xué)信息技術(shù)第三冊 學(xué)生機器人平臺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 學(xué)生機器人平臺1選修教案 蘇科版 ［教學(xué)目的與要求］ 1.學(xué)習(xí)“學(xué)生機器人平臺”軟件。 2.初步了解流程圖的設(shè)置方式。 3.理解軟件的概念。 4.能夠運行“學(xué)生機器人平臺”軟件。 5.幫助學(xué)生建立軟件與機器人之間的知識鏈接。 6.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。 7.嘗試用已有的信息技術(shù)手段理解“編程”的意義。 8.嘗試運行、設(shè)置編程軟件。 ［課時安排］ 建議安排2 課時。 ［教學(xué)重點與難點］ 1.重點：學(xué)習(xí)“學(xué)生機器人平臺”軟件。 2.難點：流程圖的設(shè)置方式。 ［教材分析與教法建議］ 1．教材的地位與作用 本課基于原有機器人知識的基礎(chǔ)上，介入編程軟件，讓學(xué)生了解到“學(xué)生機器人平臺”的重要意義。因此，本課的學(xué)習(xí)屬于理論性與實踐性相結(jié)合的環(huán)節(jié)。 在本課的教學(xué)中，學(xué)生接觸到流程圖的學(xué)習(xí)和設(shè)置，在今后的學(xué)習(xí)中起到了基礎(chǔ)性的作用，顯得尤為重要。在教師的教學(xué)中，要秉承打好基礎(chǔ)的原則，為學(xué)生提供正確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)環(huán)節(jié)，為今后的學(xué)習(xí)提供便利。 2．教學(xué)方法指導(dǎo) 在學(xué)生機器人平臺的學(xué)習(xí)中，教師要幫助學(xué)生學(xué)會利用資源學(xué)習(xí)、意義建構(gòu)的學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、進(jìn)行非線性的跨越式學(xué)習(xí)、理解流程圖利用流程圖的學(xué)習(xí)。教師可以在教學(xué)中設(shè)置相應(yīng)的問題，讓學(xué)生帶著問題思考，順著問題學(xué)習(xí)，使得知識能夠順暢地進(jìn)入學(xué)生的認(rèn)知體系，為今后的實踐提供保證。 ［參考資料］ 1.學(xué)生機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、信號輸入模塊、流程控制模塊三部分，每一個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程序的編寫，通過畫流程圖的方式，實現(xiàn)對某一特定機器人的編程。從而使機器人根據(jù)周圍的環(huán)境執(zhí)行相應(yīng)的動作，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蟮某绦蛟O(shè)計方法，每種控件作為一個類對象，描述了此控件的類型、位置、連接屬性、節(jié)點的設(shè)置屬性等信息以及對各種屬性改變的方法。利用這些方法，可以方便的對每個節(jié)點對象的屬性更新和對象位置的移動等各種操作。 2.軟件特點： （1） 圖形化編程，直觀、易于學(xué)習(xí)和操作。 （2）編輯、編譯、程序下載到主控芯片的集成開發(fā)環(huán)境。 （3）屏蔽軟硬件接口部分，降低偏向于硬件的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)難度。 （4）可擴展性強。 ［參考教案］ 1.展示與導(dǎo)入（第一課時） 師：同學(xué)們，我們經(jīng)過了四節(jié)課的學(xué)習(xí)，你們了解了哪些機器人的知識?。磕芙o我們介紹一下你的感受嗎？ 學(xué)生：回憶自己的學(xué)習(xí)過程，并討論自己的學(xué)習(xí)心得。 師：在上節(jié)課的討論中，有的同學(xué)曾經(jīng)提出，機器人的工作不但依賴傳感器，也要依賴于計算機的編程，這樣機器人才能“健康”地成長。今天就讓我們來學(xué)習(xí)機器人編程。 (板書課題) 設(shè)計意圖：此部分的學(xué)習(xí)難度較大，學(xué)生學(xué)習(xí)存在一定的障礙，因此在設(shè)計教學(xué)過程時，因降低部分的難度，使得學(xué)習(xí)過程順暢。 2. 了解“學(xué)生機器人平臺”軟件 師：機器人的運動，不是在機器人本身所制定完成的，它必須要有強大的“后援團(tuán)”，這個就是“學(xué)生機器人平臺”軟件 （打開相應(yīng)的圖片，介紹幾種機器人平臺） 生：了解新界面。 師：“學(xué)生機器人平臺”軟件和我們過去學(xué)習(xí)過的哪些軟件有相似的地方呢？ （1）FrontPage中網(wǎng)頁的編寫。 （2）Word中的流程圖。 師：它們有哪些相似的地方呢？ （1） 界面類似。 （2） 流程圖的方式相似。 師：它們有哪些不同的地方呢？ （閱讀課本，尋找答案） （教師最后引導(dǎo)總結(jié)，幫助學(xué)生找到其中的關(guān)鍵詞） 設(shè)計意圖：全班合作討論的形式，可以最大程度地激發(fā)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的熱情。 3. 運行編程軟件（第二課時） 師：實戰(zhàn)開始了，我們要為學(xué)生機器人編程了，首先得讓它知道我們的意圖，請觀察以下得流程： （學(xué)生觀察教師操作并總結(jié)） （1）打開軟件 教師介紹主要的界面。 （2）新建程序 和原有軟件類似之處。 （3）設(shè)置系統(tǒng) 講解傳感器和串口的設(shè)置方法。 （4）加載圖形控件 講解圖形控件的概念。 （5）設(shè)置屬性 以“計算”控件為例。 （6）修改程序 移動、刪除、復(fù)制、粘貼等操作 （7）編譯程序 先保存程序，再編譯程序。 （8）下載程序 將機器人主板的接口與計算機接口相連，下載程序，注意“寫入成功”的字樣。 設(shè)計意圖：學(xué)生學(xué)習(xí)的難度較大，應(yīng)留給學(xué)生較多時間去適應(yīng)，幫助學(xué)生完成過程；老師作為過程的參與者，以輔導(dǎo)學(xué)生為主，不能替代學(xué)習(xí)。 ４. 嘗試并交流 教師參與注意事項： （1）講解要詳細(xì)，速度可調(diào)整，可以就共性的問題全班交流，也可以放手讓學(xué)生互相交流。 （2）關(guān)注學(xué)生的反應(yīng)，及時調(diào)整講課的頻率，保證教學(xué)效果。 有條件時，讓學(xué)生參與到實際過程中去。 設(shè)計意圖：此過程開放性較強，學(xué)生能夠有足夠的余地發(fā)揮自己的主觀能動性。 ５. 總結(jié) 師：今天我們小組合作，完成了一個程序的編寫過程。部分同學(xué)還進(jìn)行了展示。我們還對這些展示的作品進(jìn)行了交流。大家有什么收獲？ 生：討論學(xué)習(xí)心得。 師：在煙波浩淼的信息技術(shù)中，機器人的編程是應(yīng)用較多的技術(shù)之一，在今后的學(xué)習(xí)中，我們要常常接觸到它。它是非?？少F的技術(shù)，它改變了我們的生活，讓我們身邊多了許多豐富多彩的內(nèi)容，從今天起，讓我們好好學(xué)習(xí)，創(chuàng)作出優(yōu)秀的作品，來不斷充實我們的生活！ 設(shè)計意圖：學(xué)習(xí)過程中，旨在幫助學(xué)生完成總結(jié)性評價，在復(fù)習(xí)回顧的基礎(chǔ)上完成對知識的整理，以便學(xué)生再次深入學(xué)習(xí)。 附送： 2019-2020年小學(xué)信息技術(shù)第三冊 學(xué)生機器人比賽1教學(xué)建議 蘇科版 ［教學(xué)目的與要求］ 1.了解沿線追蹤比賽的規(guī)則。 2.了解灰度傳感器的工作原理。 3.學(xué)會在系統(tǒng)設(shè)置中添加灰度傳感器，學(xué)會設(shè)置灰度傳感器。 4.學(xué)會設(shè)置單分支控制控件。 5.以自主探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的方式，掌握編寫機器人沿軌跡線行走的程序。 6．逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力、探索精神。 7.讓學(xué)生在解決問題的過程中體會成功的快樂。 8.利用所學(xué)的機器人知識解決現(xiàn)實生活中的應(yīng)用問題。 ［課時安排］ 建議安排1課時。 ［教學(xué)重點與難點］ 學(xué)會在系統(tǒng)設(shè)置中添加灰度傳感器，學(xué)會設(shè)置灰度傳感器，學(xué)會編程機器人沿軌跡線行走的程序，學(xué)會設(shè)置單分支控制控件。 ［教材分析與教法建議］ 1．教材的地位與作用 本課涉的內(nèi)容較多，難度較深，是一節(jié)綜合性較強的課。首先讓學(xué)生了解灰度傳感器的工作原理，進(jìn)而設(shè)計沿軌跡線行走的程序。讓學(xué)生明白機器人是怎樣知道自己是往左偏還是往右的偏的。當(dāng)機器人偏左或偏右時，提醒學(xué)生解決的方法是控制直流電機的轉(zhuǎn)彎程序。機器人在運行過程中由于慣性會沖出軌跡線，在程序中設(shè)置變量max來標(biāo)志機器人是從左偏出還是從右偏出，然后強行讓機器人左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎。 可以通過學(xué)生合作學(xué)習(xí)的方法，一起來討論機器人在沿軌跡線行走時遇到問題的解決方案。在調(diào)試的過程中，讓學(xué)生明白相同的程序?qū)τ诓煌臋C器人，其執(zhí)行的過程也不一樣，要調(diào)試出符合自己需要的機器人程序。 教材中對“編寫程序”中的第二步“測量場地和軌跡線的感光值”只是一筆帶過，教師應(yīng)說明測量場地和軌跡線的感光值的作用，并演示如何進(jìn)行測量，使學(xué)生對于本課知識有更系統(tǒng)的認(rèn)識。 2.教學(xué)方法指導(dǎo) 本課可以采用自主探究法、任務(wù)驅(qū)動法組織教學(xué)。 ［參考資料］ 灰度傳感器主要用來檢測地面的顏色深淺，根據(jù)光敏電阻對不同顏色的檢測面對光的反射程度不同則其阻值變化的原理進(jìn)行檢測。它由一只發(fā)光二極管和一只光敏電阻安裝在同一面上，在有效的檢測距離內(nèi)，發(fā)光二極管發(fā)出光照射在檢測面上，通過檢測面反射回來，落在光敏二極管上，由于照射在它上面的光線強弱的影響，在反射光線很弱（即檢測面為深色）時，光敏二極管的阻值很大，一般為幾KΩ～幾百KΩ；在反射光線很強（即檢測面顏色很淺）幾乎全部反射時，光敏二極管的阻值很小，一般為幾十Ω。 注意事項： 外界光線的強弱對灰度傳感器的影響非常大，會直接影響到檢測效果，因此要注意避免外界光的干擾。 反射面的材質(zhì)不同也會引起返回值的差異。 測量的準(zhǔn)確性與傳感器到發(fā)射面的距離是有直接關(guān)系的。在機器人運動時機體的震蕩同樣會影響其測量精度