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文档简介
1、第 1 课 你好,机器人一、教学目标:1、知识和技能目标:了解机器人的应用领域。了解教育机器人的组成。理解机器人简单工作原理。2、过程和方法。熟悉纳英特积木式编程系统的界面。学会下载程序到机器人中,以及控制机器人的运行。3、情感目标:培养学生对机器人的兴趣。培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神。二、教学重、难点:1、机器人应用范围。2、机器人组成。3、操作程序、控制机器人。三、课时: 1四、过程:(一)情景导入:师:你了解机器人吗?你心目中的机器人是什么样子的?机器人离 我们还很遥远吗?今天就让我们与他们面对面地接触, 让我们一起步 入机器人的神奇世界吧!(二)学习指导:师播放一段视频,
2、请学生思考:(演示板书)1、同学们讨论,机器人的特点可以归纳为以下两点:( 1)、机器人是具有一些类人的功能的机械电子装置, 又叫自动化装 置并具有类人功能;(2)、机器人是根据程序来完成相应地工作。2、那么,我们人类为什么要制造机器人呢?(1)、主要是因为机器人可以在有毒、有害、高温或危险环境工作; ( 2)、它可以从事大量的、 重复性的劳动密集型工作或人类不能完成 的工作。3、因为机器人都是为了适应各种需要和各种特殊环境而设计制造的, 所以它的外形不一定都要做成人形。 (出示录象,展示几种不同用 途的机器人如舞蹈机器人、爬墙机器人、体操机器人等)1、通过观察刚才的演示,试说明机器人是怎样处
3、理信息的?2、机器人的活动与人的活动有哪些类似的地方?3、通过观察和检测,了解机器人各种模块的结构和作用。 生参与分组,分工活动,完成自己的任务。(三)实践操作。师布置任务:1、了解与机器人进行交流的工具台。图形化交互式机器人操作平2、学习机器人控制程序的运行 3、测试机器人进入仿真系统。 师演示步骤:(过程略) 生分组进行操作。(四)巩固练习。 师提出以下问题,供学生思考和进行实践操作。1、思考机器人与电子玩具有什么区别和联系。2、认识纳英特机器人的组成。3、尝试操作一个控制程序,尝试控制机器人。 生思考问题,完成实践任务。(五)评价交流。 师组织学生进行分组,提出以下问题,进行交流和讨论。
4、1、通过本活动,说一说你对智能机器人理解和设想及体会。2、你喜欢机器人项目吗?你了解纳英特机器人吗?3、如果让你设计一个机器人,它应具备哪些功能?(六)总结。(七)教后记。在本节课的教学中,教师可采用问题驱动,自主学习,评价交流等方 式进行教学,让学生通过边观看边思考边回答的方式以及教师演示操 作,学习控制机器人。第 2 课 机器人直行和转向一、教学目标:1、知识与技能:初步学会对简单的任务进行分析,了解“移动” 、“延时”、“停止”、 “转向”模块的功能,能看懂程序中的流程图。2、过程与方法: 学会使用“移动”、“延时”和“停止”模块来使机器人前进或后退, 理解机器人行走的方向、路程和速度是
5、由什么来决定的。3、情感目标: 培养学生编写程序的兴致, 在调试过程中培养学生之间的沟通与合作 精神,培养学生良好的编程习惯。二、教学重、难点:1、教学重点:“移动”、“延时”和“停止”、“转向”模块的使用。 认识几种常见的流程图符号。2、教学难点: 认识和了解流程图符号。“延时”模块的作用。三、课时: 1四、过程:(一)创设情境。师展示幻灯片,提出任务,让学生思考:码头、工厂中货物装卸车在做什么运动?生观察,回答。师问:如果这些工作都交给机器人来做, 我们又如何控制机器人呢? 生思考,回答。师小结。(二)新课教学。板书: 1、机器人的前进。师演示操作步骤。(过程略)小提示:1、拖动时,必须将
6、拖动的模块对准“主程序”下方的黑色箭头,当 箭头变成红色时,松开鼠标即可。2、当输入的数值相同时,机器人前进或后退,否则机器人则转弯, 输入的数值越大,前进的速度越快,最大值只能设为 100。3、从模块中拖入“延时”模块并进行设置,让机器人延时5 秒钟4、从模块中拖入“停止”模块并进行设置,让机器人停下来。5、在编写程序时,如果主程序中的某个模块不需要,可以单击选中 该模块,按 DEL 键,删除该模块即可。板书: 2、机器人的倒退。 师:机器人前进或倒退,也就是电机的正转和反转,倒退时,可将电 机设置成反转。师演示如何让机器人倒退。 (过程略)小提示:如果进入仿真测试效果与预期编写的目的不一样
7、(如让机器人前进, 测试结果是机器人倒退) ,则修改程序中的参数,重新测试,直到正 确为止。板书: 3、机器人的转向。请学生自学尝试。(三)课堂练习: P13 页 图 1-22。(四)全课总结。(五)教后记。 本课是在学生已初步了解机器人的基础上来学习的, 学生在学会控制 程序到机器人后,就想知道如何自己编制一个程序来控制机器人了。 本课将进一步熟悉机器人的编程环境, 学会最简单控制机器人的操作 前进或后退和转向。(六)反思: 本课介绍的是编程软件第一课, 主要讲的是机器人的行走和转向, 这 是机器人应具备的基本功能。 在教学过程中, 教师应首先创设一个任 务,对任务进行分析,画出流程图,再根
8、据流程图写出程序,进入仿 真测试。流程图对于学生来说是初次接触, 教师可以通过幻灯片进行 展示,但需要提醒学生的是:在编写程序时,每添加一个模块,就该 为该模块添加备注,使他们在学习编程中养成一个良好的习惯第 3、4 课 机器人机器人关公巡城 循规蹈矩一、教学目标:1、知识和技能目标:了解简单的音乐知识。了解多次循环结构语句的使用方法。2、过程与方法目标:学会使用“音乐”模块。学会使用“显示”模块。编写具有多次循环结构的程序。3、情感目标:使学生在学习中体验成功的乐趣, 培养学生互相协作, 勇往直前的优 良品质,提高学生相互交流的能力。二、教学重、难点:1、教学重点:学会使用“音乐”“显示”模
9、块的使用。理解和使用多次循环结构编程。2、教学难点:理解多次循环结构。通过编程让机器人演奏自己喜爱的歌曲。三、课时: 2 四、教学过程:一)谈话导入:上课我们学习了“机器人直行” ,通过学习,使同学们了解了机器 人前进和后退是由轮子带动的。今天,我们仍然不能离开“轮子” , 因为本节课我们将学习新课: “机器人跳舞”。跳正多边形舞,它以循 环走正多边形舞为方式进行的。(二)新课教学。板书: 1、机器人走四边形舞。师演示带音乐的机器人跳正多边形舞。师演示机器人跳正五边形舞的路线图和程序流程图,分析。 师请学生自主学习本知识点的内容。 生自学,动手操作,师巡视,加强个别指导。 师小结并演示。小提示
10、: 由于受到机器人的电池电压、 场地等环境因素的影响, 机器人可能走 的不是正圆, 但可以通过调整左右电机前进数值和延长的时间, 尽量 让机器人行走的路线接近正多边形。 师对学生操作予以肯定,鼓励学生继续学下去。板书: 2、循环走正多边形。师:从“控制模块库”中拖入“多次循环”模块,设置“多次循环的 次数”。师演示操作步骤(过程略)小提示:多次循环” 模块的功能就是实现多次不停的循环, 即多次执行同一 程序,在本程序中,可让机器人多次循环走正多边形 请学生动手操作,师巡视。 请完成的学生演示。 师生共同对学生的演示点评。(三)课堂练习 P25 页 试一试。要求:以分组合作的方式进行。 测试机器
11、人怎样边唱边画出图形。写出实验结果。(四)拓展延伸。小组合作完成p19页(表 1-5)P21 页(表 1-7)P24页(表 1-8)“评一评”请小组对自学成果进行自我评价。 (教师巡视指导)(五)全课总结。(六)教后记。本课共安排了 3 个知识点,分别是“音乐”模块、“显示”模块和“多 次循环”结构。 教材在编写时是按由易到难的原则来进行的,首先通 过编制简单的“ do re mi”程序学习多次循环结构和“音乐”模块的 使用;然后再编制较复杂的“唱唱走走”程序,巩固前面学习的“移 动”模块,多次循环结构和“音乐”模块,同时学习“显示”模块的使用 (七)反思:本课教学使用了二个程序, 教学时,
12、首先让学生观察教师演示会唱歌 的机器人, 激发学会对会唱歌的机器人的兴趣; 然后对这个机器人进 行分析,分析机器人发声的是什么“器官” ,这个“器官”在哪里? 搞清楚这些问题,就可以引导学生学习“ di re mi”程序的编写,其中 重点介绍多次循环语句的使用。 教师可给学生展示两个程序: 一个程 序没有使用该语句,另一个程序使用了该语句,通过比较,学生马上 就弄懂了使用该语句的作用第 5、6 课机器人启动电机和永远循环一、教学目标:1、知识与技能目标: 了解“启动电机”模块与“移动”模块的区别。 了解永远循球结构语句的含义。2、过程和方法目标: 学会使用“启动电机”模块。 编写具有永远循环结
13、构的程序。3、情感目标: 培养学生分析问题,解决问题的能力,提高学生相互交流的能力二、教学重、难点:1、教学重点: “启动电机”模块的使用。 理解和使用永远循环结构的编程。2、教学难点: 永远循环结构语句的理解和使用。三、课时: 2四、过程:(一)谈话导入:上节课我们学习了机器人演奏及机器人直行, 知道了机器人所有的运 动都是靠“轮子”来带动的。今天,我们仍然要和“轮子”打交道, 将继续学习机器人跳舞。(二)新课教学。板书课题:1、机器人走“ 8”字。 师:“8”字可以看成两个圆圈,控制机器人依次按顺时针的方向和逆 时针的方向沿圆周运动,可以使它走一个“ 8”字。 师出示“ 8”字路线图和程序
14、流程图。 分析原理。 演示步骤(略)小提示: 当机器人两个轮子的速度不一样时,机器人会转弯,速度相差越大,转的弯就越大,左轮速度大于右轮速度,则右转,反之左转 学生操作,师巡视予以指导。 请做好的同学演示,师生观看。 请学生对操作予以点评。 师小结。板书: 2、循环走“ 8”字。师:刚才我们动手制作了机器人走“ 8”字,现在我们将继续学习下去,这一节知识点老师想请同学们以小组合作的方式进行自学。 生以小组使用的方式进行自学。 师巡视,适当指导。提示:为机器人编程时,往往需要经过多次的“测试” 、“修改”步骤,才能达到预设的编程的效果。 对学生操作予以点评。 师小结。(一)拓展延伸。请学生根据自
15、己的喜好练一练 p28页“试一试”部分第2、3题。(四)全课小结。1、师请学生说一说今天所学的内容。2、师归纳,小结。(五)反思:本节课教师先让机器人表演跳“ 8 ”字舞,激发学生学习兴趣,在教学中,要告诉学生影响机器人画圆的因素有很多, 要给学生灌输反复测试,调整程序的意识第 7 课 红外测障一、教学目标:1、知识和技能目标:了解红外传感器的使用方法与工作原理。了解选择结构语句的使用方法。2、过程与方法目标:学会红外传感器。学会编写含有选择结构的程序。学会应用红外传感器处理日常生活中的一些问题。3、情感目标:培养学生分析问题、 解决问题的能力,认真思考调试中出现的现象, 并根据现象确定其原因
16、。培养学生相互协作的精神,共同随失败,分享成功。二、教学重、难点:1、教学重点:红外传感器的使用。编写带有选择结构的程序2、教学难点: 红外传感器检测原理。选择结构程序的理解与编写。三、课时: 1四、过程:(一)谈话导入: 今天我们来学习新课: “红外测障”。(板书课题) (二)新课教学。师播放机器人视频,生观看。师:刚才同学们观看了视频, 知道了机器人在散步时都做了哪些动作, 如:前进、左转、右转、停止等等,下面请同学们跟我一起来学习程 序的流程图。师分析流程图,提出:机器人之所以会做出反应是因为通过它的“眼 睛”红外传感器来接收外面的信息。板书: 2、检测前方是否有人。师:当机器人正前方的
17、红外传感器探测到有人的时候, 机器人开始前 进。下面请同学们以自学方式完成本知识点的操作。1、生自学,师巡视,指导。2、提示:“数字输入”参数有 0、 1 两个,当红外传感器检测到障碍物时,返 回的数值是 1,否则为 0。3、师请做好的学生讲解并展示。4、师生共同点评 5、师对学生操作予以肯定,鼓励学生继续学下去。 板书:检测左右是否有人。 师:前面我们已经学习过了,如果机器人探测到前方有人,它就会开 始前进,当机器人的左方有人时, 机器人左转调整方向; 右方有人时, 机器人右转调整方向,下面请同学们看老师的操作步骤。 师演示操作步骤。(过程略) 学生观看。 师请学生动手操作。 生动手操作,师
18、巡视,指导。 师对学生操作情况予以小结。(三)拓展延伸:课堂练习: P44 页要求: 1、分组合作,完成编程表 2-1即可。2、生动手操作,师巡视指导。3、师请做好的学生展示。4、师生共同点评。(四)全课总结。(五)反思。本节课开始涉及到传感器的使用, 在上课的过程中, 将遇到的问题作 为一个任务范例提供给学生, 让学生自己去探究解决, 安装传感器是 本课一个难点,需要学生耐心地分析问题,找出原因第 8 课 “条件判断”模块教学内容:掌握红外传感器的方法教学目标:1、学会用“红外传感器”检测三个方向的障碍2、让机器人在单间屋内自由行走 教学重点:掌握红外传感器的方法 教学难点:如何检测三个方向
19、的障碍 教学时间:一课时教学过程: 同学们:以前我们的智能机器人总是按照我们设定好的距离或路线进 行行走,能不能让它自由的走路,而又不会碰到障碍物呢? 当然可以了,我们的智能机器人可聪明啦。 因为它有一双特殊的眼睛, 那就是红外传感器。知识小天地:世界上有些光波我们是看不到的, 像红外光以及紫外光就属于这 类光波。机器人就是利用红外光看物体的。机器人的红外传感器包括两个红外发射器和一个红外接收器, 能 够检测到机器人左 /右 /前方是否有障碍物。一、单间屋内自由行走 做一做:让机器人在单间屋内自由行走 1用鼠标将“传感器模块库”中的“红外检测”模块,移到流程图 生成区并连接在“永远循环”模块的
20、下方。2设置时,右击“红外检测”模块,将出现“红外测障模块”设置 对话框,选择“检测完后进行条件判断” ,则可以进行条件判断。先 判断前方有障碍物的情况。3当前方有障碍物就让机器人左转一个角度。 4将“控制模块库”中的“条件判断”模块连接到“红外测障”模 块不成立的一方,并将条件赋于“红外变量一” ,然后判断左边是否 有障碍物。5当左边有障碍物就让机器人右转一个角度。 6再连接一个“条件判断”模块,然后判断右边是否有障碍物。7当右边有障碍物就让机器人左转一个角度。 8当机器人前、左、右都没有障碍物时,就让机器人前进。 同学们瞧,你们设计的流程图是不是这样? 让“智能机器人”去仿真系统的场景中去
21、试一试吧! 想一想:如果将程序中最后的前进的时间过长, 那么机器人在红外避障行走会 有什么结果?试一试: 改变一下机器人避障时的转角参数,看看机器人在避障行走时的样 子。师总结:这节课我们学会了让“智能机器人” 在单间屋内自由行走, 他的本领就更大了,下节课我们再来看看他还有那些本领。教后记学生在练习中能够通过小组交流能够发现其中的窍门第 9 课 迷宫探险教学内容: 1、带有条件判断的红外检测 教学目标1、学会带有条件判断的红外检测2、学会使用“条件判断”模块优化程序结构,把传感器模块和“条 件判断”模块结合使用。教学重点:如何使用“条件判断”模块优化程序结构。 教学难点:调整数据参数。教学时
22、间:一课时教学过程:谈话:同学们:上节课我们学习了“红外检测”模块,我们的智能机 器人在没有人干预的情况下能够自由的行走,真有意思。这有什么,利用“红外检测”模块,我们的智能机器人还能表演许多 项目呢?今天我们就看看我们的智能朋友为我们表演绕木行走。一、绕左木行走想一想:机器人是怎样实现绕木行走的?其实很简单。 我们利用红外检测的功能, 当机器人接近障碍物时就离 远点,当感觉不到障碍物时就在靠近点。做一做:让机器人绕木行走假设木头在机器人的左边 1让机器人红外检测左边然后做出相应的判断。 2当左边离木头太近时,就向右走一走,当机器人感觉不到左边有 木头时再向左走走。想一想,直行的时间长一点好吗
23、?去仿真场景中去试一试 3添加矩形障碍物作为木头。4将仿真机器人放到障碍物的左边,看看你的机器人走的好吗? 想一想:你会调整红外变量值的大小吗?练一练: 如果木头在机器人的右边,你应该怎样设置呢?二、绕前木行走 做一做:当木头在机器人的前边,让机器人绕木行走 1用红外检测机器人前方,当发现障碍物时就右转。 2当前方没有障碍物时,再连接上一个红外检测,检测障碍物的左 方。3如果左方有障碍物,机器人就右转,如果左方没有,机器人就左 转。你的机器人绕木行走了吗?填一填:当前方右障碍物时, 你的机器人右转的参数是: 速度: 时间:师总结:机器人绕木行走的原理同学们掌握了吗?主要是利用红外检 测发现障碍
24、物的原理。三、拓展延伸。小组合作完成 p54 页 试一试(表 2-3)“评一评”请小组对成果进行自我评价。 (教师巡视指导) 教后记 小组合作,发现问题及时解决,能够在解决问题过程中掌握学习方法。第 10 课 机器人智能灭火一、教学目标:1、知识与技能目标: 了解亮度检测传感器的使用方法,了解机器人灭火的工作原理。2、过程与方法目标: 学会亮度检测传感器及机器人灭火原理。 学会分析和处理机器人出现各种情况。3、情感目标: 培养学生动手、动脑能力,培养学生创新意识和精神。二、教学重难点:1、教学重点: 亮度检测传感器的使用和灭火原理。2、教学难点:灭火基本原理。出现各种情况成因分析 三、课时:
25、1四、教学过程:(一)激趣导入: 师演示机器人灭火的视频,生观看。(二)新课教学:1、师出示灭火流程图并分析。2、请学生自学本课第 1 小节的内容。3、师小节本知识点内容。 板书:编写灭火程序: 师讲述:当亮度检测传感器的测试数值小于 8 时,机器人会停止前进; 启动风扇灭火,灭完火后退出循环,停止风扇运动。1、师演示操作步骤(略)2、生观看。3、师请生动手自主学习。4、生自学,师巡视,予以指导。5、师请做好的学生演示操作步骤。6、请学生代表对操作情况予以点评。7、师归纳,小结。(三)延展。 师请学生完成书中练习“试一试” 。(四)评一评。请学生对本节课所有知识点掌握情况进行自我点评。(五)反
26、思: 本节课是给机器人安上亮度检测传感器和编制灭火程序两部分内容 组成,要让学生知道当机器人检测到火源时, 获取的亮度检测传感器 的数值是多少,让学生对程序进行反复修改、测试,以达到最好的测 试效果第 11 课 机器人时装表演教学目标:1、知识与技能目标: 了解地面检测传感器的使用方法与工作原理, 理解条件间的逻辑关系 的含义。2、过程与方法目标: 学会使用地面检测传感器。 学会在编写程序时应用多条件的判断。能应用地面检测传感器解决日常生活中的问题。3、情感目标:让学生在实践中体验成功的喜悦, 培养学生互助协作的精神, 提高学 生相互交流的能力。二、教学重难点: 1、教学重点:地面检测传感器的
27、使用 编写使用逻辑关系进行多个条件判断的程序。2、教学难点: 条件间逻辑关系的理解与应用。三、课时: 1四、教学过程:(一)激趣导入: 师演示娱乐机器人的视频,生观看。(二)新课教学: 师:模特在进行时装表演时,按照一定的路线来走步的,如想让机器 人也按照固定的路线走,就需要安装地面检测传感器。 师展示行走路线图和程序流程图,分析; 师请学生完成本课第一部分知识点的内容。 生自学,师巡视,予以指导。 师对学生操作予以肯定,鼓励学生继续学下去。小提示: 逆时针旋转,可以获取的数值越大,顺时针旋转,则数值越小。 板书:判断是否到达终点。 师指导教学。 生动手操作。师讲述:当机器人地面传感器检测到灰线时, 机器人右转, 当机器人地面传感 器检测到红线时,机器人左转;否则机器人会前进。(三)课堂练习。P70页 各显神通 第2、3题。(四)全课小结。(五)反思: 从了解机器人硬件的角度来说, 本课是想让学生掌握地面检测传感器 的使用,但就机器人程序设计方面来说, 本课又是想让学生理解和使 用条件间的关系, 让学生在程序中
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