第十二课 初试机器人

第十二课初试机器人

【教学目标】

1.通过教学用实体机器人的展示与操控,了解实体机器人的组成及相关操作。

2.通过仿真软件的学习,了解仿真环境下机器人与活动场地的搭建方法。

3.在控制机器人完成一个简单任务的过程中,了解图形化编程的一般步骤以及机器

人工作的简单原理,进一步激发学习机器人的兴趣。

【重点难点】

教学重点:教学用机器人的组成及相关操作:仿真软件的简单使用。

教学难点:电机或传感器的接口设置。

【学情分析】

本课为浙教版《信息技术》九年级下册第三单元第2课《初试机器人》第二课时。学生通过初中前两年的学习已经具备了良好的信息技术操作能力,通过本单元第一节课的学习,学生了解了机器人的概念、发展及应用,掌握了机器人的一般组成,对智能机器人有浓厚的兴趣。经过本节课第一课时学习,学生基本上已经熟悉纳英特机器人仿真系统的界面。

本校是一所县城比较不错的初中,学生动手能力强,具有良好的学习探究能力,所以适合开展自主探究学习,学生学习自觉性高,所以采用任务驱动的模式进行教学,且机器人在学生日常生活中并没有普及使用,所以学生对机器人充满好奇心,学习积极性高。

【教学目标】

知识与技能:熟悉仿真环境下机器人与活动场地的搭建方法,了解机器人工作的简单原理。

过程与方法:通过观察扫地机器人了解机器人的工作原理:通过搭建虚拟扫地机器人掌握搭建虚拟机器人的方法,通过搭建房子掌握搭建场地的方法。

情感态度与价值观:通过分析搭建身边常见机器人,让学生体会机器人不是那么高深的东西,让学生体会到学习的成就感,并激发学生学习机器人的兴趣。

【环境素材】

1.网络教室和纳英特机器人仿真系统。

2.教学课件、学习帮助视频和范例机器人。

【教学过程】

教学

环节

教师活动学生活动设计意图

引入

(上一节课布置任务:《我想要发明的机器人》)

师:《认识机器人》这一课中学习了机器人的知识后,大家就“发明”

了各式各样的机器人,同学们都是伟大的发明家,我选取了部分同

学的发明成果和大家一起分享一下。

展示学生想要发明的机器人,请两位学生分享自己的想法。

师:今天老师也带来了一个机器人,这个机器人让我家变得干净整

洁,还帮我省了好多时间和力气,现在就请同学们看一下我的这个

一起欣赏同

学们梦想中

的机器人,思

考回顾机器

人工作原理。

展开学生想象的翅

膀,让学生先想象再

操作,不会束缚学生

思维,而且能让学生

回忆机器人的工作

原理及组成,为后面

搭建机器人做铺垫。

机器人的工作状态。

观察扫地机

器人从想象回到现实,从

具体可操作的问题

着手,方便学生学习

基础知识。

任务一:搭建机器人

我们刚才已经观察了机器人的工作状态了,现在请同学思考一

下,扫地机器人是怎样实现工作的呢?

学生讨论扫地机器人的工作原理,请代表起来回答。

教师总结:扫地机器人要用到的组件:红外避障传感器、碰撞传

感器、轮子、马达、指南针传感器……引出本堂课任务:用纳英特

机器人仿真系统搭建出扫地机器人。

布置任务:现在我们就尝试用上节课介绍的纳英特仿真系统搭

建一个扫地机器人,每个同学都要完成的任务是让机器人能行走,

也就是添加马达和轮子。

思考扫地机

器人工作原

理。

让学生思考出机器

人的组成,再让学生

操作,学生更有兴趣

和目的性。

师:现在请同学打开纳英特仿真系统,尝试搭建一个扫地机器

人,具体的操作方法可以参考教学平台上的操作步骤,也可以观看

学习视频。

部分学生掌握安装组件方法时,请学生演示操作方法,教师补

充并总结操作要点。

学生通过自

学教学平台

的教程或者

微课,尝试搭

建机器人,小

组成员讨论,

组员互助。

用任务驱动的方式

自主学习提高学生

解决问题的能力。

学生继续操作,教师巡视观察学生完成情况,并做指导。提示学生如

果已经安装好轮子加马达,可以尝试让机器人实现其他功能,如避

障、识别方向。

大部分学生完成作品时,展示学生成品:同学们觉得这样组装实际

应用时会不会存在问题?可能有时候障碍物在左侧有时候在右侧,

有时候在前方,所以可能用到不只一个红外传感器或者碰撞传感

器。而且传感器要朝向不同的方向,该怎么调整呢?刚才有没有同学

在操作的过程中已经学会调整了?

请学生演示调整组件。

师:现在问题又来了,用了多个传感器之后,机器人知道是哪

个传感器获取信号,它又该让哪只马达产生反应呢?这时候我们就

需要给各个组件编上端口号了!机器人的端口号就类似于同学们的

学号,要具有唯一性,而且在编写的时候要有规律,自己容易记得,

它对于后期控制机器人工作非常重要!

现在就请同学们调整好自己的机器人,并为各个部件编好端口

号。

欣赏同学的

作品,并反思

自己的作品。

学生代表演

示调整组件

调整机器人

并编端口号

结合实际问题,学生

更容易理解为什么

要调整

任务二:编辑任务二:编辑场地

基本上同学已经为自己的机器人添加了马达和轮子,还有部分

同学安装了其它传感器,那大家的机器人会在什么环境中工作呢?

通过自学教

学平台的教

程或者微课,

让学生搭建一个房

子模型,可操作性

强,学生积极性高。