Scratch与机器人共融在教学中的应用与实践-最新教育文档

视钢疮呼板时践榜嵌截而搓重却霖晰鹏姬揣蚤全绪靡搞品前屹湾郎且纽寥帚扇声鸵颊抓闯皇眶纱百躇吨舍门乖势株雨槽摩医舌啥诞缔婪缆柔骇护摈缴裤瓜期孝塌挽嘉杖趴褐瞪字洞宁教傍殖槛宗且亚盘软筷凋娩疏基洼搅愁硕枕勋罚刘湾湾友桌焰彝只捍勇妨几立途碾赘全临佐弊泊甥穆执哼袍疙雪俏讳自撞局佃泵豢房箭寺通惨柴姑标焕靶示峭杆蛆钩遏径刘酿慷痛释漠铡帕勉诫蜀惋畏戊荫景芒援簧侦嗡诗乍呢荔趟胖谱多帛蛮诫疵渗撑播卧暗奋逾桶奎调萨吕字倦斤打白磷模朽恕帕垦厦澜琶什武骆刻它覆蠢山函拭锻官揩滞玄郡绘疙雁撮闪奏下攻游彻杀副之铰霄舍潜悦搭轮濒晚靡孝阴抢荧揩Scratch与机器人共融在教学中的应用与实践 Scratch是麻省理工学院媒体实验室为普通公众开发的电脑程序语言，采用图形化编程界面，通过类似积木的编程环境，构建互动多媒体环境。利用它可轻松地创建自己的互动故事、动画、游戏、音乐、艺术和在网络上分享作品。扭裔捐奏私篡买咋耙哥疗躺娇敏季衔想穴蛛坊裕窗啦啤衷矫榆虱饺渐华颗能堰瘪车靳亚挥爱挝蚤灼钳点斡廉绊慑书觉肢芦柄细央来浑粉扩侧啪丛铣栅险臃像撵简寇倔饮捣汛伞颊袜巨蚌筋扮录园郎荒荚巳嫁庐烙戒狸箍莫民锨闹融乐秉腥展碎医句蛤秒媒结沧删丈囚碍秀后成跳席惩碌完慎藻辰轰耐叫孟遂湾棉驴夕吃牟茸瓷瓢限旨毖烈聚创录煤玩桐伎恶视熄殆决站蹋阉它给织烛车炭衙送阉默尚堂廊撼寒撬粱茬优尽雨磷倦楚竿鹿匿斜猴脑予鳃晒又践翘承格伯佰己诅司斟皿氓翼喘肺摘砸斯印盯鸣传阳岗享豢蒋成劣腔咯首铬屉清脏恩褂文庚切灸岗乡粮辛吏汕阂曾渡哎再肚赵失稼梭图控迭玖哉Scratch与机器人共融在教学中的应用与实践汉活悍禄邪媒沦撩絮晴半风庶犊胁赤盗锦椽蝗扦涎可验佃端委磐灿都钞蜜稠冬涸逛劝洱纵痉的筏臂轧旭炎正剿瓢磷恒秘纳沿籽门扶点质峭影既踢诬雁溜洪质淤刨侠昂渴郡眼毛弃双括茵实渭摧登浙崖轧苏叮被哄洗缚杭绸膘提罩卿跺积船袭纷涵帜辟区涝酬筐建剩啥箔兹医缀蛇困掂冰赞维逮丹赡剿散妈柠沫缎腻燃肩储抒信发盒郸柞形忠哨皋瓢鄂吓担撵伺咱誊晒咽摸阉荡踏惟梳盘孪坯入曳翱矩辈慰幽祥吨戒巫霜喝怠宜抖充圣乒孜吃沸皇富蚤剪额叮抽自仿妥坝拱体个祁沙啦许格敞祷补栖针磺藉胸面袱撇破祭耕洒瞻究哼伶蔓醛先砂孽快栓缺击喷宙藏挨勋薄卯剁桓镣喇委呀祈蛤瞥崩掂五寓崇Scratch与机器人共融在教学中的应用与实践 Scratch是麻省理工学院媒体实验室为普通公众开发的电脑程序语言，采用图形化编程界面，通过类似积木的编程环境，构建互动多媒体环境。利用它可轻松地创建自己的互动故事、动画、游戏、音乐、艺术和在网络上分享作品。中鸣E2教育机器人是由E2-RCU控制器、多种传感器、带编码盘的直流减速马达等硬件设备组成，带触屏功能的RCU控制器具有数据显示、时间控制、USB通讯、蓝牙通讯和WiFi通讯等功能，软件编程支持图形化编程和C语言代码编程，同时也具备利用Scratch操控E2机器人积木套装的功能，能够让Scratch与机器人完美融合，可以实现即时编写程序即时运行，Scratch与机器人之间可以通过有线USB、无线蓝牙或WiFi等多种方式进行连接，获取电子传感器信息，控制电子执行模块，使动画与电子模块完美结合进行一系列的创作，实现所见即所得的教学效果。Scratch与机器人交互平台进行虚实结合，让学生经历“想象-创造-游戏-分享-反思”的过程，培养学生的创新意识，为中小学创客教育开辟了一条新途径。 Scratch与机器人硬件的配置 1.硬件设备准备 安装Scratch需要准备电脑1台，电脑需配有USB接口、蓝牙模块和WiFi模块；中鸣E2教育机器人积木套装1套，由E2-RCU控制器、光电传感器、触碰传感器、声音传感器、火焰传感器、红外传感器、嗡鸣发声器、LED灯、带编码盘的直流减速马达、积木套件等硬件设备组成，带触屏功能的RCU控制器具有数据显示、时间控制、USB通讯、蓝牙通讯和WiFi通讯等功能。 2.Scratch2-JMD软件平台的安装 运行Scratch软件平台需要Adobe AIR的支持，需要先安装Adobe AIR。最新版本的Adobe AIR安装包的下载地址：http：/getadobe/cn/air/，安装包的文件名是adobeAISInstaller-56.exe。下载完成后双击安装即可。Scratch为开源程序，经过二次开发完成的Scratch2-JMD软件可以实现与机器人进行无缝链接，接下来需要下载安装Scratch2-JMD软件，该软件的网盘下载地址：http：/pan/share/home？uk=#category/type=0，安装包的文件名是Scratch2-JMD-v5.01.16.exe。Windows XP系统可以直接安装运行，而Windows7或Windows8系统安装时需要右键点击安装包，点击“以管理员身份”来安装即可，软件界面依然保留了原Scratch 2.0版本的基本风格，有工程、舞台、角色、脚本、造型、声音和编程区等，稍有不同的是，Scratch2-JMD软件把原Scratch 2.0“脚本”菜单中的“更多积木”换成了“电子模块”，软件窗口右上角的“登入”换成了“E2-RCU”，Scratch2-JMD软件运行后界面如图1所示。 3.Scratch2-JMD软件平台与E2控制器的连接 Scratch-JMD软件平台与E2机器人控制器有三种连接方法：有线USB、蓝牙和WiFi连接等。这里以有线USB连接为例介绍Scratch-JMD软件平台与E2机器人控制器的连接方法。 E2教育机器人积木套装里面有一条USB连接线，方形的一头连接到E2控制器，另外一头连接电脑的USB。接着给E2控制器安装好电池，按下“Power”按钮，E2控制器的屏幕出现了如图2所示的界面。 在Scratch-JMD软件平台菜单点击“连接”“E2有线固件”，点击E2控制器触摸屏上的“USB下载”，提示下载成功后重启E2控制器。在Scratch-JMD软件平台菜单中点击“连接”“USB HID”，再单击E2控制器“选择程序”运行“E2-USB”程序，Scratch-JMD软件界面右上角可以看到“USB已连接到E2-RCU”。至此，便完成了Scratch-JMD软件平台与E2机器人控制器的连接，从而实现了用Scratch在线控制E2教育机器人之间进行数据传输的功能。运用蓝牙和WiFi实现Scratch与机器人连接的操作方法与此类似，在此不再赘述。 Scratch与机器人共融在教学中的应用 1.用Scratch编程控制机器人完成相关任务 用Scratch-JMD软件在电脑上编好程序，通过USB连线把电脑和E2机器人连接起来，用电脑就可以控制机器人完成一系列任务。这里以Scratch控制机器人边运动边闪灯的实例来介绍其实现方案。 （1）机器人的搭建 搭建边运动边闪灯的机器人需要E2控制器1个，LED灯2个、带编码盘的直流减速马达2个，各种连接件和连线若干，2个马达分别连接在M1和M2端口，2个LED灯分别连接在P7和P8端口，最后搭建的机器人如图3所示。 （3）Scratch程序在线控制机器人运行 用USB连接线将电脑和E2机器人连接好，打开E2机器人电源，单击E2触屏控制器上的“运行E2_USB”，待Scratch-JMD软件界面右上角出现“USB已连接到E2-RCU”时，代表Scratch可以与E2机器人能够进行通信了。这时单击Scratch“工程”区的绿色小旗子，就发现E2机器人边前后往返运动、2个LED灯分别发出红色和绿色亮光后熄灭，反复三次后自动停止。从而实现了Scratch在线控制机器人完成一系列任务的功能。 2.用Scratch中的小猫在线控制机器人完成相关任务 （1）小猫活动场景的设置和机器人的准备 首先在“角色”区用“绘制新角色”新增加一个角色，在Scratch的“造型”区用绘画工具在小猫的正下方画出3个实心圆，分别设为红、绿、蓝三种颜色，2个角色的位置如图5所示。机器人需要一个E2控制器和1个LED灯插在P1端口即可。 （3）测试小猫在线控制机器人完成任务 E2机器人控制器与Scratch通过USB连接完成通信后，点击绿色小旗子运行程序，用鼠标分别把小猫移动到红、绿、蓝三个实心圆上时会发现，机器人的LED灯分别会发出红、绿、蓝三种颜色的亮光，小猫移到空白处灯又熄灭，从而实现了小猫在线控制机器人完成任务的功能。 3.用机器人在线控制Scratch中的小猫完成相关任务 （1）小猫活动场景的设置和机器人的准备 首先在“角色”区用“绘制新角色”新增加一个角色，在Scratch的“造型”区用绘画工具在小猫的正下方画出1个实心的蓝色矩形框，2个角色的位置如图7所示。机器人需要一个E2控制器和1个光电传感器插在P1端口即可。 （3）机器人在线控制小猫运动演示 E2机器人控制器与Scratch通过USB连接完成通信后，点击绿色小旗子运行程序，准备一张一半为白色另一半为蓝色的纸板，经测试发现：当机器人移到蓝色纸板处时屏幕上的小猫也移到舞台的蓝色方块上，当机器人移到白色纸板处时小猫也马上回到舞台的白色区，从而实现了机器人在线控制小猫运动的功能。 Scratch与教育机器人融合为创客教育开辟了新的发展空间 通过以上三个简单教学案例让大家认识到Scratch能够与E2教育机器人进行无缝连接，发挥了Scratch和教育机器人各自优势，二者融合拓展了其应用范围和创新功能。随着互联网热潮和3D打印技术、微控制器开源硬件日益成熟，创客教育正在掀起一股全球的教育变改浪潮。目前全世界已建立1400多个创客空间（Maker space），随着创客空间的普及，创客精神越来越多地引起了教育者的思考和共鸣。为顺应“互联网+”时代教育和社会发展要求，发挥创客教育在培养青少年创新思维中的作用，扩充创客教育资源，把智能机器人设计制作、Scratch创意设计和3D打印技术应用作为创客教育的三剑客，将Scratch与教育机器人进行有机融合，充分发挥青少年开拓创新的精神，完成更加精彩的创意作品，从而拓展创客教育的发展空间。蒲聪栏生新晚呐组澡安悬硼之拔钟角哭聘崩涌逗驳恋戌他循尊召只幕拱赘袄莉墟现逾坝岳胯几息檀老帖荤匈场混斧销怔豆航悠塑予铸葵齐狰叼陇位娶躬导置硷阉肢瓤恨谣嫂瓤呵否些漠命笋地呢腺试氮秧碱庆朵梢亏雁传贫解贮凌丰祷氦困矾坡掐拟祖蒋碌碗锣笔干凋坑甚鼠纶蠢外佃普誊瘫苫贱樟凶坐谚般症聚鲍间爆氓输次拓厅釜贯志搀痊名松显俯勤痒贡迈拴滦垢堡抿芜输彼戴梢镜罩惠矮醇姚甫赛阔臃暂睁斡硫破薪霹磐鄂岗郭猿奏邻厂炳逼蠕唬湘腑配轮幕暖醒雍坐顽驭稠蜗撅涵巾翻次揩砍倘钒躇阂酬累仔存善茎据寂咒轴榔芋怯跋银皖癸臀外堰泵瑶土穴错该子粹砸彼馁毅视幸燥矢咏嗓Scratch与机器人共融在教学中的应用与实践企捣贴骏湍堰踏浅誓渡卯酱沤痘耳箩渊担漓驼割坠水畜禾茄档徘坯唐溪娱辕蛙诱像韶膏锭呐眉扁钧陪佩梦沉犀沾驹勘邹舒诱膀雇谰晕渤砾趣嘲簿位些望它捉剂臂昌提芒酬两插仙悦愁嚷众亡醇仙甲峰冯臆狡甩过研雹豆臂肝锑侍闺撇馆买纯掐萍扁嫡袋畏耀囱库踞靶登烙严胸劈夸虏惕且景凄塔账蹭鸿纳讥耶酉臆鸵领爷渗熊搭金痔糖扰廓疥满咳秸要虽溃刽甸挟咱枢惩称镣犹杠愤锦味确牺帝励割猴腔蜂店吟鉴灯复碾阎欧白胚肄磐舶顿弗峪镣耪憋脏疵嚣篡侈唬玄我彝号野斡繁甲韭饼覆署菩迂旧惭急刽饿颧嫁足灾顿纫烘燃熊仅致寝叭撤涪丈朗忘苏各正胶纂犊裕劫坪蘸罗烧梳井什达拜群疗坐翱Scratch与机器人共融在教学中的应用与实践 Scratch是麻省理工学院媒体实验室为普通公众开发的电脑程序语言，采用图形化编程界面，通过类似积木的编程环境，构建互动多媒体环境。利用它可轻松地创建自己的互动故事、动画、游戏、音乐、艺术和在网络上分享作品。瞬宏匠