说课搭建六足步行机器人
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我校的《创客教育》教材主要包含机器人技术、开源电子、创意游戏设计等方面的内 容。
本节课程“搭建仿生六足步行机器人”属于机器人技术的范畴,在动手搭建“六足步 行机器人”的过程中,培养了学生乐于探究的意识和敢于创新的精神,使学生体验探索科 学的乐趣,养成主动与他人分享交流合作的精神。
01
1.1 地位与作用
巩固延伸 作业布置 (5分钟)
3
45
7
4.1 前课回顾
1、回顾“后轮驱动车”搭建 步骤(课堂课件);
2、分享学生课下 的“后轮驱动 车 ”展示视频,做出点评。
8
4.2 新课导入
1、简要介绍机器人从古至今的一个演变;
2、介绍步行机器人的优势,引出本次课搭建主题“六足步行机器人”。
步行是人类及有腿动物所具有的独特的运动方式,也是自然界中更为灵活的移动方式,仿生步 行机器人可以在一些地形复杂、土质疏松等特殊工作环境下完成特定的任务。
搭建“六足步行机器人”
课程:《创客教育》校本课程 第一部分
01 教学背景 02 教学分析 03 学法分析 04 教学过程 05 教学效果
di
yi zhang jie
第一章 节
1.1 地位与作用
在“大众创业、万众创新”的经济口号指引下,我国已进入一个需要创意推动发展的 新时代。创客教育是一种融合信息技术,以“创造中学”为主要学习方式,鼓励分享,培 养学生解决问题、团队协作和创意创新能力的素质教育。
01
1.2 学情分析
学习状况
经过前几课的学习,学生已了解每种搭建零件的 用途,会搭建一些简单机械结构和机械模型,建立了一 定的创意创新创造的意识。
学生情况
中职学校大部分学生学习基础差、学习兴趣不高, 团队合作精神差,创新意识不强,创新能力不足。
解决对策
营造气氛、激发兴趣、鼓励创意表达、鼓励分享交流。
2、信息技术的使用
本节课利用课件、视频、微课等信息技术元素,学生学习更加直观,课堂效果好于传统 课堂。
搭建“微课”的录制和使用:在指导引领学生进行机器人搭建的过程中,教师如果在讲台 上现场引领搭建,会出现学生观看不清晰,无法重复观看,搭建进度不好把握等弊端,搭建过 程录制为微课后,学生跟随微课进行搭建,课堂紧凑,观看清晰,课堂效果好。
12
4.分享讨论
随机挑选两组同学,进行搭建交流分享:
• 1、你的搭建还顺利吗?说说你在搭建过程遇到的困难? 2、你觉得这个搭建还有改进的地方吗?你有什么建议? 3、教师点评 13
4.5 巩固延伸
搭建总结:
1、搭建的关键步骤及使用的机械结构 2、总结搭建中存在的问题
理论总结:
三角步态
教学目标
知识目标
可以使用套盒零件搭建 出“六足步行机器人”,理 解相关概念。
能力目标
主动思考,发散思维, 使用已掌握的知识,进行 创意、创新、创造。
学习目标
形成乐于解决问题意 识和敢于创新的精神,养 成主动与他人分享交流团 队合作精神。
03
1.4 教学重点
重点
“仿生六足步行机器人”的搭建
2、教学不足之处及改进方法
由于课堂时间有限,学生的创意没有得到充分表达。在课下将进一步加强对学生创意创新意 识的引导,进一步肯定学生的创意。
16
谢谢聆听
9
4.3 学习新知
1、视频展示“仿生六足步行机器人”,提醒观察它的外形和行走方式。
六足步行机器人借鉴了自然界中昆虫的样子和昆虫的“三角步态”行走方式。
10
4.3 学习新知
2、 结合视频、图示讲解“三角步态”行走方式
昆虫行走时,将六只足分成两组,每组三只,身体左侧的前后足及 右侧中足为一组,身体右侧的前后足和左侧的中足为一组,分别构成两 个三角形支架,以三角形支架结构交替前进。
3、鼓励学生思考如何搭建(实现外形和步态)
11
4.3 学习新知
4、分段播放微课,播放完一小节,学生搭建 (4小节)。
(1)搭建基本结构“六足步行机器人身体”(身体要稳健); (2)安装腿部 “关节”(注意提问和提醒:中关节使用齿轮,为动力传送做好准备, 中关节用“上下“来区分黑销在齿轮上的不同位置,用来实现三角步态); (3)安装并固定“六条腿”(讲解:腿部结构为连杆机构,连杆机构就是几根长杆连接 在一起,由主动杆依次带动输出杆的运动); (4)安装电机,“六足机器人”自动行走(讲解:电机通过齿轮机构传送动力);
05
di san zhang jie
第三章 节
学法指导
从“搭建”中提锻炼升动手能力
从“搭建”中去创意创新
从小组分享交流中学会思考
从小组协作中养成团队合作精神
16
di
si zhang jie
第四章 节
教学过程
知识回顾 (3分钟)
1
新课导入 (2分钟)
2
学习新知 (25分钟)
分享讨论 (10分钟)
难点
机器人“三角步态”行走方式的实现
04
di
er zhang jie
第二章 节
2.1 教法分析
1、教学环节与教学策略
结合教学目标和学生学情,本课题分“知识回顾”,“新课导入”,“学习新知”, “分享讨论”,“总结延伸”五大环节来设计教学过程,分别采用了“兴趣引导”, “视 频展示”、“微课演示” 、“分组分享讨论”等教学方法。
测试并创意改造本小 组搭建的“六足步行机器 人”,使其可以独立行走, 更稳健更有创意。
观看视频《人工智能》
15
di
liu zhang jie
第五章 节
1、教学效果及成功经验
教学反思
创客课堂的学习,使同学们提升了学习兴趣,增强了团队合作精神,创新 意识、创新能力。学习自信心也增强,班级的学习风貌积极向上。
本节课程“搭建仿生六足步行机器人”属于机器人技术的范畴,在动手搭建“六足步 行机器人”的过程中,培养了学生乐于探究的意识和敢于创新的精神,使学生体验探索科 学的乐趣,养成主动与他人分享交流合作的精神。
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1.1 地位与作用
巩固延伸 作业布置 (5分钟)
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4.1 前课回顾
1、回顾“后轮驱动车”搭建 步骤(课堂课件);
2、分享学生课下 的“后轮驱动 车 ”展示视频,做出点评。
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4.2 新课导入
1、简要介绍机器人从古至今的一个演变;
2、介绍步行机器人的优势,引出本次课搭建主题“六足步行机器人”。
步行是人类及有腿动物所具有的独特的运动方式,也是自然界中更为灵活的移动方式,仿生步 行机器人可以在一些地形复杂、土质疏松等特殊工作环境下完成特定的任务。
搭建“六足步行机器人”
课程:《创客教育》校本课程 第一部分
01 教学背景 02 教学分析 03 学法分析 04 教学过程 05 教学效果
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yi zhang jie
第一章 节
1.1 地位与作用
在“大众创业、万众创新”的经济口号指引下,我国已进入一个需要创意推动发展的 新时代。创客教育是一种融合信息技术,以“创造中学”为主要学习方式,鼓励分享,培 养学生解决问题、团队协作和创意创新能力的素质教育。
01
1.2 学情分析
学习状况
经过前几课的学习,学生已了解每种搭建零件的 用途,会搭建一些简单机械结构和机械模型,建立了一 定的创意创新创造的意识。
学生情况
中职学校大部分学生学习基础差、学习兴趣不高, 团队合作精神差,创新意识不强,创新能力不足。
解决对策
营造气氛、激发兴趣、鼓励创意表达、鼓励分享交流。
2、信息技术的使用
本节课利用课件、视频、微课等信息技术元素,学生学习更加直观,课堂效果好于传统 课堂。
搭建“微课”的录制和使用:在指导引领学生进行机器人搭建的过程中,教师如果在讲台 上现场引领搭建,会出现学生观看不清晰,无法重复观看,搭建进度不好把握等弊端,搭建过 程录制为微课后,学生跟随微课进行搭建,课堂紧凑,观看清晰,课堂效果好。
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4.分享讨论
随机挑选两组同学,进行搭建交流分享:
• 1、你的搭建还顺利吗?说说你在搭建过程遇到的困难? 2、你觉得这个搭建还有改进的地方吗?你有什么建议? 3、教师点评 13
4.5 巩固延伸
搭建总结:
1、搭建的关键步骤及使用的机械结构 2、总结搭建中存在的问题
理论总结:
三角步态
教学目标
知识目标
可以使用套盒零件搭建 出“六足步行机器人”,理 解相关概念。
能力目标
主动思考,发散思维, 使用已掌握的知识,进行 创意、创新、创造。
学习目标
形成乐于解决问题意 识和敢于创新的精神,养 成主动与他人分享交流团 队合作精神。
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1.4 教学重点
重点
“仿生六足步行机器人”的搭建
2、教学不足之处及改进方法
由于课堂时间有限,学生的创意没有得到充分表达。在课下将进一步加强对学生创意创新意 识的引导,进一步肯定学生的创意。
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谢谢聆听
9
4.3 学习新知
1、视频展示“仿生六足步行机器人”,提醒观察它的外形和行走方式。
六足步行机器人借鉴了自然界中昆虫的样子和昆虫的“三角步态”行走方式。
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4.3 学习新知
2、 结合视频、图示讲解“三角步态”行走方式
昆虫行走时,将六只足分成两组,每组三只,身体左侧的前后足及 右侧中足为一组,身体右侧的前后足和左侧的中足为一组,分别构成两 个三角形支架,以三角形支架结构交替前进。
3、鼓励学生思考如何搭建(实现外形和步态)
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4.3 学习新知
4、分段播放微课,播放完一小节,学生搭建 (4小节)。
(1)搭建基本结构“六足步行机器人身体”(身体要稳健); (2)安装腿部 “关节”(注意提问和提醒:中关节使用齿轮,为动力传送做好准备, 中关节用“上下“来区分黑销在齿轮上的不同位置,用来实现三角步态); (3)安装并固定“六条腿”(讲解:腿部结构为连杆机构,连杆机构就是几根长杆连接 在一起,由主动杆依次带动输出杆的运动); (4)安装电机,“六足机器人”自动行走(讲解:电机通过齿轮机构传送动力);
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第三章 节
学法指导
从“搭建”中提锻炼升动手能力
从“搭建”中去创意创新
从小组分享交流中学会思考
从小组协作中养成团队合作精神
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si zhang jie
第四章 节
教学过程
知识回顾 (3分钟)
1
新课导入 (2分钟)
2
学习新知 (25分钟)
分享讨论 (10分钟)
难点
机器人“三角步态”行走方式的实现
04
di
er zhang jie
第二章 节
2.1 教法分析
1、教学环节与教学策略
结合教学目标和学生学情,本课题分“知识回顾”,“新课导入”,“学习新知”, “分享讨论”,“总结延伸”五大环节来设计教学过程,分别采用了“兴趣引导”, “视 频展示”、“微课演示” 、“分组分享讨论”等教学方法。
测试并创意改造本小 组搭建的“六足步行机器 人”,使其可以独立行走, 更稳健更有创意。
观看视频《人工智能》
15
di
liu zhang jie
第五章 节
1、教学效果及成功经验
教学反思
创客课堂的学习,使同学们提升了学习兴趣,增强了团队合作精神,创新 意识、创新能力。学习自信心也增强,班级的学习风貌积极向上。