《走近機器人》教案
教學(xué)目標(biāo):
1.知識目標(biāo):了解機器人各部分的功能和組成;了解機器人編程的環(huán)境和界面。
2.能力目標(biāo):學(xué)習(xí)操作和控制機器人的一般過程。
3.情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的想像能力和對學(xué)習(xí)機器人的興趣。
教學(xué)重點:
學(xué)習(xí)控制機器人的一般過程。
教學(xué)難點:
程序的編寫、下載、調(diào)試和運行。
課時安排:
2-3課時。
課前準(zhǔn)備:
一段舞蹈或音樂程序(教師演示操作過程)。
教材分析:
本課主要有兩大塊內(nèi)容:進一步深入了解和學(xué)習(xí)機器人的一般硬件特征和軟件組成;掌握操作課堂教學(xué)機器的一般步驟。學(xué)生對機器人的硬件結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了比較多的了解和學(xué)習(xí),老師可以適當(dāng)作一些演示和講解,同時要引導(dǎo)學(xué)生,光有硬件結(jié)構(gòu)的機器人還是不能正常工作的,還需要有機器人能讀懂的程序。展開介紹機器人配套軟件的重要性、界面、圖標(biāo)等方面內(nèi)容,再過渡到課堂教學(xué)機器人的一般操作過程和方法,把前面兩部分綜合起來,完成一個范例程序的下載、調(diào)試和運行。
教學(xué)建議:
根據(jù)不同的教學(xué)機器人和學(xué)生的信息技術(shù)水平情況,本節(jié)內(nèi)容可以進行重新編寫和整合。可以先在機房對機器人編程軟件界面進行單獨介紹和學(xué)習(xí),嘗試編寫一段小程序,再進行機器人實踐操作。也可以先講解機器人的硬件結(jié)構(gòu),讓學(xué)生有針對性地找一找,認(rèn)一認(rèn)“機器人大腦、傳感器、執(zhí)行器”等,學(xué)習(xí)機器人的編程軟件。
本課要重點介紹教學(xué)機器人的操作步驟和方法,特別是在機器人軟硬件的結(jié)合方面,應(yīng)根據(jù)學(xué)生的信息技術(shù)能力基礎(chǔ),由簡到難,逐步推進。一般可以讓學(xué)生下載一段范例程序并嘗試運行,觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,有針對性地加以指導(dǎo)。
練習(xí)建議:
1.觀察教學(xué)機器人,進行一些簡單的組合、分拆活動,讓學(xué)生來說一說機器人的各部件名稱和作用。要求組內(nèi)成員找到機器人各部件的名稱和作用以后,互相說一說,并作適當(dāng)?shù)挠涗洝?/p>
2.上機作業(yè):按照機器人操作步驟和方法,下載一個教師提供的程序,并能夠讓機器人現(xiàn)場運行,想一想,這個程序是用來干什么的?在全體基本完成的基礎(chǔ)上,對那些學(xué)有余力的學(xué)習(xí)小組,教師可作進一步的指導(dǎo),對范例程序作一些修改。
一、機器人的組成
機器人到底是由哪些部件組成的呢?請同學(xué)們先觀看一段介紹機器人的錄像資料,請留意以下方面的內(nèi)容:機器人的.大腦、機器人的手腳、機器人的眼睛、機器人的耳朵等。
通常一套完整的機器人設(shè)備,至少包含以下幾個部件:
1.微型計算機——機器人的大腦。
機器人的大腦就是電腦,一般都是由較復(fù)雜的芯片和電路組裝而成的。
2.傳感器——機器人的感覺器官。
傳感器是一種與人的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺對應(yīng),能代替人定量測出感知對象的信息量,并能把被測的信息量轉(zhuǎn)換成電腦能識別、判斷電信號的裝置。常用的有紅外傳感器、光敏傳感器、熱敏傳感器、聲音識別等傳感器。此文轉(zhuǎn)自網(wǎng)()
3.執(zhí)行器——機器人的四肢和嘴。
執(zhí)行器一般由電機和機械裝置構(gòu)成。用來完成指定的動作,一般機器人的執(zhí)行器有:馬達、喇叭、風(fēng)扇、機器臂、氣缸等。
4.配套軟件——玩轉(zhuǎn)機器人的大舞臺。
組裝完成的機器人,沒有軟件是不會工作的,必須通過相關(guān)配套軟件,編制程序,下載、調(diào)試后,才有可能讓機器人按我們的設(shè)計意圖忠實地執(zhí)行。
學(xué)生操作:觀察自己的機器人,找出機器人的大腦、感覺器官、執(zhí)行器等。
二、機器人調(diào)試
請同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下,先在電腦中完成機器人配套軟件的安裝,完成后運行該程序,盡快熟悉整個平臺界面、操作步驟、菜單選項、圖標(biāo)功能。
以“給機器人下載并播放一段音樂”為例,大家一起來學(xué)習(xí)和掌握機器人編程、調(diào)試和運行的整個過程。程序下載的一般步驟(教師示范):
1.首先完成機器人的主體搭建。
2.檢查機器人各部分連線是否到位,裝入電池,查看機器人設(shè)備初始化自檢是否正常。
3.關(guān)閉機器人電源,將機器人與電腦主機通過數(shù)據(jù)線連接。
4.啟動相關(guān)軟件操作平臺,檢測計算機與機器人通訊線路是否正常。一般在第一次使用時,都要先下載自帶初始化程序到機器人的微型電腦中。
5.在軟件操作平臺中,調(diào)出老師給大家準(zhǔn)備的一首歌曲,將歌曲下載到機器人中。
6.斷開機器人與計算機主機的數(shù)據(jù)線路。啟動機器人開始按鈕,怎么樣?機器人能唱歌嗎?
三、上機作業(yè)
各小組將老師提供的一個程序下載到自己的機器人中,看看哪個小組能最先成功執(zhí)行。想一想,這是一個什么程序呢?
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