1、江苏版小学六年级上学期信息技术教案机器人部分课题第 1 课 认识机器人主备人课时内容复备人1. 知识与技能 :(1)能够初步了解机器人的概念 ;(2)可以找出生活中的机器人 ;(3)能够描绘出生活中机器人的作用。课时2. 过程与方法 :(1)了解机器人的历史和分类 ;教学目标(2)掌握机器人的发展方向 ;3.情感态度与价值观 :(1)培养学生对于新科技的学习兴趣 , 促发求知欲。4. 行为与创新 :(1)考虑机器人课堂教学的现代特征 , 形成发展性思维。教学及训练 教学重点 : 机器人在生活中的运用实例 ;重难点 教学难点 : 机器人的一般工作原理。教学准备导学案 复备栏一、导入新课，检查预习
2、情境导入 :同学们好 ! 很高兴和大家见面 , 我给同学们带来了一份见面礼。你们看 , 这是什么 ?( 演示机器人表演 )同学们 , 机器人的表演很精彩吧 ?下面我们就一起来认识机器人。( 板书课题 )二、自学交流，初探问题新授 :1.初识机器人师 : 那究竟什么是机器人呢 ?( 板书 :1. 初识机器人 )课件出示 : 机器人 (Robot) 是一种具有高度灵活性的自动化机器 , 具备一些与人或者生物相似的智力 , 如感知能力、 动作能力、规划能力等。请学生朗读。师 : 从字面我们可以知道 , 机器人具有哪些特点呢 ? 生答。师 : 同学们 , 你们知道“机器人”一词的起源吗 ?课件出示 :
3、1920 年 , 捷克作家卡雷尔在发表的科幻作品 罗萨姆的万能机器人中 , 首次提到了 Robot 一词 , 原意是“奴隶”或者“强制性劳动”。课件出示 : 联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下了一个定义 : “一种可编程和多功能的 , 用来搬运材料、零件、工具的操作机 ; 或是为了执行不同的任务而具有可改变的可编程动作的专门系统。” ( 学生读一读 )师 : 了解了机器人的定义 , 我们再来欣赏一段机器人视频吧。观赏一机器人视频。 ( 李咏机器人 )2. 机器人的发展师 : 我们人类在几千年前就已经对机器人有过幻想和追求。( 板书 :2. 机器人的发展 )课件出示 : 西周时期有能
4、歌善舞的“机器伶人” , 三国时期诸葛亮创造了“木牛流马” , 公元前 2 世纪 , 古希腊人发明了最原始的机器人“自动机”。师 : 到了近代 , 随着科技的发展 , 机器人得到了迅速的发展和普及 , 特别是智能机器人的发展非常快。有些机器人不仅有感觉 , 还能独立思考、独立工作等。课件观赏一组机器人图片及视频。学生小组讨论 , 说一说生活中的机器人。三、交流展示，解决问题3. 机器人的分类师 : 看了这么多机器人 , 我们可以根据机器人的使用范围进行分类。( 板书 :3. 机器人的分类 )学生自学课本 P3-P6, 交流。师生共同梳理机器人分类情况。学生看图认一认机器人。4. 机器人的组成师
5、 : 机器人为什么这么聪明和厉害呢 ? 我们一起来了解机器人的组成吧 !( 板书 :4. 机器人的组成 )课件出示 :( 机器人组成情况图示 ) 机器人的基本组成包含控制系统、电子单元、传感器、驱动器、机身等。学生自主阅读课文 , 了解机器人各部分的组成。简要交流。四、当堂检测，拓展延伸探究屋 : 机器人和人类之间有哪些相似和不同的地方 ?( 学生讨论、交流 )讨论坊 : 请同学们说一说你最想要一个怎样的机器人。( 想象及设计描述 )师提示“机器人开发的三大准则”简要小结 : 小结本课学习内容。 师生交流。 ( 德育渗透 )板书设计 课后反思课题课时内容第 2 课 机器人传动第 1课时复备人1
6、.知识与技能（1）学习皮带、链传动和齿轮的传动。（2）掌握传动在机器人运动中的重要作用。2.过程与方法：通过皮带传动的学习，加强对机器人机械结构基本原理的理解。课时3.情感态度与价值观：教学目标（ 1）通过机械传动的学习，提升学生的学习兴趣，为后续学习打下基础。（2）在不同的背景条件下，可以通过实际应用情况判断传动的类型。4.行为与创新：引导学生 “看中学 ”“看中想 ”“看后思 ”的习惯。教学及训练 教学重点：了解皮带传动、链传动和齿轮传动。重难点 教学难点：掌握机器人三种传动系统的特点。教学准备导学案 复备栏一、导入新课，检查预习出示缝纫机的图片师：同学们，你们知道这是什么机器吗生：回答问
7、题师：你们知道这个机器是用来干什么的吗？生：猜想缝纫机的作用师：其实，我们身上的衣服裤子，就是通过缝纫机一针一线缝成的，它的运动方式就叫做 “传动 ”不仅仅是缝纫机上用到传动，在机器人的运动中，采用的也是传动的方式，今天，让我们一起来学习（板书课题）第 2 课机器人传动二、自学交流，初探问题小组合作探究认识皮带传动1.播放皮带传动的视频动画师：皮带传动是通过主动轮和从动轮相互配合，并通过皮带进行动力的传递，让我们一起来认识一下它的基本原理。生：通过观察课件，领会主动轮和从动轮的传动方式。2.出示缝纫机图片。 在使用缝纫机时， 给一个轮子提供动力，通过皮带把动力传递到另外一个轮子上， 从而带动缝
8、纫机工作。师：在缝纫机中，脚踏是为哪个轮子提供动力，带动哪个轮子的呢？生：回答问题师：在工业生产、日常生活中，皮带传动的应用范围很广，它们悄悄地在为我们服务。你能说出它们的工作原理吗？生：皮带传动是通过皮带将动力从主动轮传递到从动轮上的一种传动方式。三、交流展示，解决问题认识链传动师：了解了皮带传动的过程了，我们再来认识在皮带传动基础之上发展起来的链传动。播放链传动的视频动画， 引导学生观察，在链传动的过程中，哪个是主动轮，哪个是从动轮？（集体讨论）生：回答问题。师：链传动已经应用在摆动机构、扣紧机构、变速机构、传送带等很多机械机构中。在你身边，还有哪些机械是利用链传动的方式运行的？生答：钟表
9、、自行车、割草机。师 :链传动的工作原理就是通过链条将动力从主动轮传递到从动轮的一种传递方式认识齿轮传动1. 提出问题：如果是钟表内部比较小的范围内，使用链传动不能达到传动的目的，我们应该怎么办？生：思考，需要更加节省空间的方法，需要更加精密的传动过程 师：我们可以通过齿轮传动来达到这样的目的，让传动过程更加可靠播放齿轮传动的视频动画，介绍齿轮传动的概念，引导学生思考齿轮传动的优势。在这个机器人中， 哪些地方应用了齿轮传动？为什么要选择齿轮来了作为传动方式， 不选择其他方式呢？生： 回答问题。师总结齿轮传动的优势。四、当堂检测，拓展延伸探 1.师：传动是机器人的运动方式，在机器人的身体里面，有
10、很多传动装置，它们共同运动，让机器人自由地穿梭在运动场上，我们在后面的学习中，将继续领略它们的风采。2. 让学生总结本节课的收获3.实践园（课后作业）（1）动手试一试，利用 3 个瓶盖和 1 根牛皮筋，自制一组皮带传动的事试验，感受一下皮带传动的事原理。（2）观察自己的玩具车， 找出它们运用什么样的传动方式。板书设计 课后反思课题第 3 课 机器人平台主备人课时内容复备人1.学习“学生机器人平台”软件。2.初步了解流程图的设置方式。3.理解软件的概念。课时4.能够运行“学生机器人平台”软件。教学目标5.帮助学生建立软件与机器人之间的知识链接。6.激发学生的学习热情。7.尝试用已有的信息技术手段
11、理解“编程”的意义。8.尝试运行、设置编程软件。教学及训练 重点：学习“学生机器人平台”软件。重难点 难点：流程图的设置方式。教学准备导学案 复备栏一、导入新课，检查预习师：同学们，经过了前面的学习，你们了解了哪些机器人的知识啊？能给我们介绍一下你的感受吗？学生：回忆自己的学习过程，并讨论自己的学习心得。师：在上节课的讨论中，有的同学曾经提出，机器人的工作不但依赖传感器，也要依赖于计算机的编程。那么怎么让计算机来完成机器人指定的动作呢？这就需要在计算机上来编写相应的程序，编写程序是采用流程图的方式编写的。流程图是用来表示解决某一问题的步骤流通的线路。例如：我们可以用流程图表示每天上学时带不带雨
12、具的问题：在流程图中特定的图标有特定的含义：开始、结束过程判断今天就让我们来学习机器人编程。( 板书课题 )二、自学交流，初探问题了解“学生机器人平台”软件师：机器人的运动，不是在机器人本身所制定完成的，它必须要有强大的“后援团”，这个就是“学生机器人平台”软件生：了解新界面。三、交流展示，解决问题运行编程软件师：实战开始了，我们要为学生机器人编程了，（1）打开软件教师介绍主要的界面。（2）新建程序和原有软件类似之处。（3）设置系统讲解传感器和串口的设置方法。（4）加载图形控件讲解图形控件的概念。（5）设置属性以“计算”控件为例。（6）修改程序移动、删除、复制、粘贴等操作（7）编译程序先保存程
13、序，再编译程序。（ 8）下载程序将机器人主板的接口与计算机接口相连， 下载程序，注意“写入成功”的字样。尝试并交流教师参与注意事项：（1）讲解要详细，速度可调整，可以就共性的问题全班交流，也可以放手让学生互相交流。（2）关注学生的反应，及时调整讲课的频率，保证教学效果。有条件时，让学生参与到实际过程中去。方式，不选择其他方式呢？生：回答问题。师总结齿轮传动的优势。四、当堂检测，拓展延伸师：今天我们小组合作，完成了一个程序的编写过程。部分同学还进行了展示。我们还对这些展示的作品进行了交流。大家有什么收获？生：讨论学习心得。师：在烟波浩淼的信息技术中，机器人的编程是应用较多的技术之一，在今后的学习
14、中，我们要常常接触到它。它是非常可贵的技术，它改变了我们的生活，让我们身边多了许多丰富多彩的内容，从今天起，让我们好好学习，创作出优秀的作品，来不断充实我们的生活！板书设计 课后反思课题第 4 课 机器人行走 第 1 课时 主备人：【知识和技能】(1)初步认识紫光机器人软件平台中的程序模块。(2)会用“直行”、“后退”和“转向”程序模块。(3)初步了解“顺序结构”程序课时 【过程和方法】教学目标 (1) 体验编程的过程。(2) 了解编程解决问题的思想和方法。【情感态度和价值观】(1) 培养学生善于观察 , 发现问题 , 用于尝试。(2) 让学生认识到学习上要善用方法 , 才能提高学习效率。【教
15、学重点】(1) 会用直行和转向程序模块控制机器人直行和转向。教学及训练(2) 懂得通过修改模块参数改变机器人的运动效果。重难点【教学难点】(1)能正确修改模块参数指挥机器人完成需要的动作。教学准备导学案 复备栏一、导入新课，检查预习(1)同学们 , 前阶段我们中国发射了嫦娥三号探月卫星 , 它搭载着玉兔号小车成功的登上了月球。 下面请大家一起来欣赏这一段视频。(2)你们看了视频以后感到自豪吗 ?如果玉兔号小车在着陆时由于碰撞 , 它原来装载的程序丢失掉了 , 无法行走不能完成任务了 , 现在我们的航天专家们都非常着急 , 你们愿不愿意和他们一起来解决这个问题吗 ?二、自学交流，初探问题任务一：
16、机器人前进(1)要解决这个问题 , 首先我们要明白机器人小车的运动它主要依靠哪些部件来完成的 ?下面请同学们借助自己小组的机器人小车 , 来思考观察一下 , 小车运动时主要依靠哪些部件 ?生答 : “轮子和马达”。马达就是我们前面认识的直流电机 , 轮子在直流电机的带动下产生运动。看来直流电机是小车运动最关键的部件了。(2)那怎样来实现对直流电机的控制呢 ?请同学们仔细观察机器人软件平台。你认为哪个模块 , 是可以用来控制直流电机运行的 ?生答 : “直流电机模块。”(3)大家都认为是直流电机模块 , 下面请看老师的示范 , 把直流电机模块拖拽至编程区域 , 右击图标 , 就会出现属性对话框
17、, 请同学们仔细观察这个对话框 , 你能获取到哪些信息 ? 生答 : “我发现直流电机它有 2 个直流电机 1 设定和直流电机 2 设定。” “我发现它的运行方式 0 表示正转。”(4)为什么有 2 个直流电机的设置啊 ?你们是怎么想的 ?运行方式除了正转以外 , 还有其他的运行方式吗 ?我们可以把前面的勾选框勾出来 , 点击下拉菜单 , 我们就可以看到 , 还有哪些运行方式啊 ?正转可能表示什么意思 ?停止和反转还有没有疑问了 ?(5)运行速度能够调整吗 ?怎么调整呢 ?谁愿意上来演示一下。(6)小车前行 , 应该怎样来设置呢 ?小组内讨论一下。(7)好 , 讨论有结果了吗 ?请各组交流一下
18、 , 请这一组回答 , 设置 2 个直流电机。 恩, 他们组为什么要设置 2 个?其他小组能帮助解释一下吗 ?其他小组是不是也是这么想的 ?(8)好 , 当我们完成了对直流电机的设置后 , 我们需要把我们编写好的程序传输给机器人主控器 , 这时机器人才会在程序的控制下完成特定的任务。 那我们怎么把我们编写好的程序下载到主控器呢 ?下面请看老师的演示 , 先把直流电机模块和程序开始图标连接 , 把模块拖动到开始图标下方 , 就会连接一条线 , 这就表示模块已经放入了程序。然后点击编译程序 , 把我们的模块设置编译成机器人主控器能够识别的命令 , 这是编译的作用。 编译完成以后 , 要将电脑的数据
19、线与机器人主控器接口相连 , 再打开机器人的电源 , 点击机器人软件平台中的下载 , 此时 , 随着进度条的完成和对话框的出现 , 我们编译的程序就下载到机器人小车的主控器之中 , 你们看明白了吗 ?(9)老师要考考你们 , 请各组将编写好的程序 , 下载到你们的机器人主控器中 , 注意 , 接口一定要接对 , 电源开关不要忘记打开。开始。(10)看来各组都下载成功了。 想知道自己的机器人小车在程序控制下是怎样运行的吗 ?请大家到调试台上去实际操作一下 , 注意观察 , 有没有什么新的发现 ?或者发现了什么问题 ?三、交流展示，解决问题任务二：机器人停止(1)同学们 , 在刚才的调试过程中 ,
20、 你们有什么发现吗 ? “机器人前行的时候 , 没有办法停止。”“我们的机器人有点偏。”(2)通过刚才大家的交流。老师发现我们遇到最大的问题是我们的机器人小车前进以后就不会停止。 那怎么来解决这个问题呢 ?能结合以前我们学过的知识帮助老师找到解决的方法吗 ?(3)你为什么要加一个延时模块呢 ?(4)你为什么又加了一个直流电机模块呢 ?这个模块和上面的模块哪里不一样呢 ?(5)这时候是不是就能解决我们刚才的问题了呢 ?请大家各组编程并下载程序 , 调试小车。各小组进行调试。(6)刚才大家都解决这个问题了 , 但是老师发现 , 有的小组一开始虽然设置了延时和停止 , 但小车还是从场地的一端前行到另
21、一端 , 直到撞到了墙 , 后来调试过后 , 解决掉了。你们小组能分享一下吗 , 你们是怎么解决这个问题的 ?(7)看来我们在设置延时时间和运行速度也要充分考虑到实际情况来进行合理设置。刚才同学们在调试过程中都很棒 , 都注意到了这一点。任务三：机器人后退(1)好 , 通过刚才认真的学习和实践 , 我们掌握了让机器人小车前行和停止的方法。老师又想来考考你们了 , 你们愿不愿意接受老师的挑战阿 ?(2)老师想让机器人小车后退 , 你们能完成吗 ?(3)好 , 信心很足。分小组试一试 , 先完成的小组请到调试台演示 , 比一比哪个小组完成得既快又好。任务四：机器人转弯(1)大家都掌握了控制小车前进
22、和后退的方法。如果小车在行进路线上遇到了一个障碍物 , 此时 , 你觉得我们应该怎样来控制小车运动呢 ?请同学们在小组内讨论一下。生答 : “可以编写一个转弯程序控制小车转弯”(2)请一个小组上前演示一下 , 你们组为何这样编写 ?有补充的吗 ?玩遥控赛车发现的、我在书上看到的。(3)下面请各小组把程序下载到主控器 , 然后去运行一下 , 看看小车行进过程中是否转弯。四、当堂检测，拓展延伸(1)同学们刚才的学习都很棒 , 既掌握了机器人小车的前进、后退 , 也学会了如果控制它的转弯 , 现在 , 老师有一个更难得问题要你们解决 , 小车在行进的过程中遇到了一个障碍物 , 要绕过障碍物继续前进。
23、(2)出示任务图。(3)老师现在在调试台的两端设置了起点和终点 , 中间还设置了一个障碍物 , 我来看看哪个小组能最快地编写好程序 , 让机器人小车顺利的到达终点。学生分组练习。小结 : 今天这堂课我们通过了编写程序、 动手实践 , 掌握了让机器人小车前进、后退、转弯的编程方法 , 并且通过了实践掌握了调试技能 , 下一节课我们将继续学习机器人的其他编程。板书设计 课后反思课题课时内容第 5 课 机器人传感器主备人复备人1. 知识与技能(1)能够了解传感器的概念。(2)能够掌握用传感器测光值的过程。(3)了解传感器在机器人中的重要意义。课时2. 过程与方法教学目标通过测光值理解传感器的工作原理
24、。3. 情感、态度与价值观培养学生处理、加工、应用信息的能力。4. 行为与创新教学及训练重难点教学准备通过具体的实践活动让学生感受新科技的魅力。重点 : 了解传感器的工作原理。难点 : 传感器是如何在机器人上发挥作用的。导学案复备栏一、导入新课，检查预习( 机器人小组汇报上节课成果 )( 小组提出自己的疑问 )( 师生共同讨论解决 )师 : 在很多酒店的大门口 , 都有可以自动开关的门 , 当同学们走近它的时候 , 它就自动地开启 , 让你进去。当你走进门以后 , 它就自动关闭了 , 你知道这是什么原理吗 ? 生 : 猜测、探索。师 : 这就是神奇的传感器在起作用呢 , 今天 , 就让我们学习
25、这种奇妙的工具。(板书:第 5课 机器人传感器 )二、自学交流，初探问题认识传感器( 观看电影终结者中编程部分 )师 : 传感器是机器人的重要组成部分 , 它是机器人的器官 , 和人类的器官的功能相似 , 机器人通过传感器 , 感受外界的信息 , 并作出相应的反应。展示常见的传感器图片 : 分类 :(1) 光感灰度、红外。(2) 触碰障碍物。(3) 温度感温。(4) 声音麦克。 ( 演示实物 )三、交流展示，解决问题传感器的工作方式师 : 人的感觉器官分为很多种类 , 有的管理我们的触觉 , 有的管理我们的嗅觉 , 有的管理我们的听觉 , 有的管理我们的视觉。机器人的传感器也有很多种工作方式
26、, 我们来看看其中最重要的几种 :1.灰度传感器。2.红外传感器。3.触碰传感器。 ( 学生观察实物 )( 教师引导学生观察外形的不同 ) 四、当堂检测，拓展延伸我们以测光值为例 , 来实践一下传感器的具体工作过程吧 !1.执行“系统设置”“传感器设置”命令 , 设置通道 0 为“灰度传感器”。2.添加一个“条件循环”控件。(1)添加一个“灰度传感器”控件 : 设置属性为“灰度传感器 (1 通道)”。(2)添加“液晶显示”控件 , 选择“属性” , “第一行设置”的“显示变量”设置为“灰度传感器 (0 通道 ) ”。(3)保存程序并编译程序。3.下载程序。(1)用下载线将计算机与学生机器人主板
27、接口连接。(2)将程序下载到主板芯片上。4.启动机器人。运行学生机器人。 ( 教师演示一遍 )( 分各个学习小组 , 由小组组长演示第二遍。 ) ( 自我练习实践 )在具体的实验中 , 让学生感受机器人中的传感器的重要作用。以实例来印证工作过程 , 帮助学生理解机器人的工作流程。师生讨论 :(1)通过传感器测光值的活动 , 你有什么收获 ?你还希望让机器人做哪些动作 ?(2)你能画出能够使机器人运动的一般流程图 , 并给它一定的说明吗 ?(3)如果请你设计 , 你会给机器人哪些传感器呢 ?它们各有哪些作用呢 ?板书设计 课后反思课题第 6 课 机器人循光主备人课时内容复备人1、知识与技能(1)
28、了解红外线传感器的工作原理。(2)掌握条件循环模块的设置方法。(3)理解单分支结构语句的含义。(4)学会在机器人平台中编写机器人循光运动的程序。2、过程与方法(1)依据流程图进行程序设计 , 通过设计任务让学生在探索中课时 得到思维的培养。教学目标 (2) 充分发挥学生的自主学习能力 , 在小组合作中让学生自主探究 , 动手实践 , 并以学生已有知识为前提进行点拨与启发。3、情感态度与价值观通过控件的探索与使用 , 培养学生举一反三的学习能力 , 使他们能够运用已有知识进行尝试与实验 , 培养学生的创新意识。4、行为与创新逐步锻炼学生根据实际问题设计流程图的能力 , 培养学生的程序设计思维。教
29、学及训练 教学重点 : 理解和掌握机器人循光运动程序的设置方法。重难点 教学难点 : 理解条件循环语句和单分支语句的含义。教学准备导学案 复备栏二、导入新课，检查预习聪明的机器人已经能够前行了，但如果前方遇到了障碍物，机器人就不能继续一条路前进，这时，我们可以通过其他方法让它躲避障碍。大家有哪些注意？今天，老师就给大家介绍引导机器人前行的一种策略循光。揭题今天这节课老师和大家一起来研究机器人传感器的应用 机器人循光二、自学交流，初探问题1、红外线传感器工作原理展示机器人循光的效果机器人能够跟随光行走， 其实是利用了红外线传感器的在工作红外线传感器就像蝙蝠一样， 从它的红外线发光管中发出红外线，并用接受管来检测是否有发射光，判断是否有障碍物2、设计流程图红外线传感器中哪个部件特别重要？它主要起到了什么作用？（学生讨论回答）是的，接收管就是红外线传感器的“情报分析部门”，它能分析是否接收到了反射光，如果选择“是”机器人会有什么运动，“否”又有什么运动？我们用这样的图来表示接受管的工作流程。 但要使红外线传感器工作，经过这样一次判断就可以了吗？这个过程需要反复执行， 这样机器人才能不断进行光线的检测。三、交流展示，解决问题程序设计：（1）条件循环同学们来观察一下流程图，当机器人开始运作后，它首先要进行哪一个步骤？在机器人程序中， 有专门的模块来处理反复执行的操作，请同学们参考书
