电子工业出版社第 8 册第三单元
第11课 能感知的机器人
一:教材分析
本节课是六年级下册第三单元《我的机器人朋友》中的第二节课,上一节课带领学生们进入了机器人世界,他们见识了很多不同外形不同功能的机器人,这节课深入研究机器人的感觉功能是如何实现的。机器人对于学生来说,非常有吸引力,学生们很感兴趣。但对于机器人是如何实现的相关知识了解的很少,谈及这方面知识非常必要。而就书本内容来看,偏理论和记忆成分。所以教学方案如何设计能让学生主动学习,充分理解又能记忆深刻是需要花些心思的。
二、学生分析
六年级的学生就知识面上来说他们已经学习了四年的信息技术,接触了很多软件,掌握了很多技能,但因马上面临着毕业, 学习心态上有些浮躁,一般的知识不太能够吸引他们了。所以我觉得最后一单元机器人的内容安排的很好,机器人的知识一方面满足学生们对科技的想像,让他们能够了解更深层的原理,也能激起学生继续学习信息技术的兴趣,为初中打下良好的基础。 三、教学目标
知识与技能:1.了解传感器的作用
了解传感器的种类
了解传感器的工作原理
过程与方法:通过实物展示和案例讲解,让学生亲身体验、动手
探究得出传感器的相关知识
情感态度与价值观:在体验传感器功能的过程中,培养对信息技术和科学的热爱。
四、教学重难点
重点:1.对各种传感器有个直观的认识
2.了解传感器的功能
难点:理解传感器的工作原理五、教学准备
硬件:Microbit 主板,传感器,LED 灯,打火机、电池盒等配件
课件
实验记录单
七、 六、设计思想
1.利用硬件让学生对传感器有直观的理解
本节课的书本知识内容是介绍三类传感器:视觉类、听觉类、触觉类,展示了相关的机器人和用到的传感器图片。就书本内容 来说偏理论性,比较枯燥,偏记忆性。我对教材内容进行了改编, 增加观察传感器、传感器实验,让学生自学书本知识的基础上, 通过实验,观察,体验,得到实验结果,让学生对传感器有更直
观,深刻的认识。
2.激发学生学习兴趣
通过设计两个硬件编程实验:灭火风扇和声控灯。一方面让学生可以深刻认识传感器和它们的作用;一方面,学生学习过图形化编程,这节课让学生接触硬件编程,扩大了学生视野,编程
方法和图形化编程类似,增加了学生对编程的兴趣。
通过认识到传感器的本领,激发学生发明创造的兴趣,培养对科技的热爱,对生活的热爱。
七、教学过程
(一)创设情境 导入课题
教师活动 学生活动 设计意图
1.欢迎同学进入机器人的世界。展示图片: 左图是我十几年前看的一部电影里面的机 器人,它叫瓦力,是一个垃圾回收机器人。右图:是我不久前看的一部电视剧里面的,
1.通过展示两个影视剧中的机器人,
由演员戚薇扮演的超防真机器人,她叫安怡,是一个家用服务型的机器人。
对比这两个机器人,十几年时间,人们对于机器人的外形,功能有了不一样的想像,但有一点没变,就是希望机器人能够服务于我们的生活,让我们的生活质量
欣赏影视剧中的两
种不同的机器人
激发学生学习的兴趣,引出生活中已经有的机器人。
得到提高。其实机器人不仅出现在影视里, 2.看视频,思考并回
在我们的生活中,已经出现了很多的机器人。
播放视频,提出疑问:能踢足球的机器人,请同学们边看视频,边思考:踢足球的机器人要具有什么功能才能实现踢足球?
这节课我们来学习机器人是如何来实现视觉、听觉、触觉的,请同学们把书翻到87 页。
板书:《能感知的机器人》
答问题,得出本节课要解决的问题:机器人要能听到哨声、看到球、感知到摔倒。机器人如何做到的呢?
2.通过观看视频和 思考,让学生发现 问题并思考结果: 机器人需要能听到、看到、触摸到。
(二)探究任务一:机器人的视觉
教师活动 学生活动 设计意图
请同学们自学教材知识:87—92 页知识库,哪些传感器可以充当机器人的视觉呢? 提问:看图回答问题:它是什么机器人? 什么充当着灭火机器人的眼睛? 什么充当着巡线机器人的眼睛? 学生活动:请将火焰、灰度、红外传感 器分别找出来。 自学教材内容, 观察思考,回答问题 将传感器进行配对 通过学生自主学习, 检验自主学习效果, 让学生自主发现充当感知器官的传感器 让学生对传感器有直
3. 实验:灭火风扇—探究火焰传感器的作用 (课前编写好代码) 教师搭建器材, 请学生参与实验,实验1:观察火焰传感器能否感受到火焰。 通过实验得出:火焰传感器能“看”到火 焰 火焰传感器能看到多远呢?实验 2: 火焰传感器能“看”多远 通过实验得出结论:火焰传感器能看到火 焰但是不能超过一定的距离。 3.学生分批参与实验, 观察实验现象并做好实验记录,发现得出实验结论 观的看得见,可接触式的感受,以发现每种传感器的特点。 以火焰传感器为例, 让学生通过实验的方式,直观的看到火焰传感器确实能感受到火焰,深刻理解传感器的功能以及有灵敏度限制。
(三)探究任务二:机器人的听觉
教师活动 学生活动 设计意图
提问:哪些传感器可以充当机器人的听觉呢?展示机器人图片,回答问题。 实验二:声控灯——探究声音传感器的作用 师:搭建器材,编写代码,学生传递硬件体验声音控制灯的效果并做好记录。 得出结论:声音传感器能“听”到声音 实验 2:体验不同的音量,灯的点亮情况。得出结论:当声音小时,声音传感器听不到,检测声音在音量上有检测范围。师:再来看下声音传感器是如何工作的。 展示简单介绍代码,P3 接的是传感器、P4 风扇。 总结得出:声控传感器的工作原理:默认声音传感器的引脚状态为 0,当接收到声音时,引脚状态改为 1。通过引脚状态的变化,判断是否检测到声音。 回忆自学内容,回答问题。 , 参与到声控灯实验中,通过不同发声方式检测声控灯效果,做好记录。 通过学生自主学习, 检验自主学习效果, 让学生自主发现充当感知器官的传感器 以声音传感器为例, 让每一个实验参与到实验中去,去思考如何发声, 能不能点亮小灯,小学生自主发现声音传感器的作用以及有灵敏度; 通过编程代码部分的介绍,让学生对传感器的编程有一个大概的认识, 以及了解传感器的工作原理
(四)探究任务三:机器人的触觉
(
教师活动
学生活动
设计意图
提问:哪些传感器可以充当机器人的触
觉?你能举几个例子吗?
图片展示:扫地机器人、烟雾感应报警
器,请学生回答分别使用什么传感器
实物展示:碰撞传感器,湿度传感器,
温度传感器、烟雾传感器。发给学生,观察4.提问:你能总结出这些传感器的作用吗?
得出结论:这些传感器可以起到检测是否
被碰撞,空气的湿度、温度是否达到一定的值,以及空气中的某种气体含量是否超标的作用。
学生根据教材知识
内容结合生活经验,回
忆传感器的应用
学生传递认识传感
器
学生归纳总结出展示
出的传感器的作用。
通过书本知识和生活经验的回忆, 总结出触觉类传感器的种类通过直观的观察这些传感器, 使学生对它们有更直观的认识, 引导学生通过类比归纳总结出这些传感器的作用。
),
(五)发明创造
教师活动 学生活动 设计意图
通过学生的发明创
问:你能充当小小发明家,利用介绍过的 造过程, 让学生深
这些传感器进行发明创造吗? 学生思考,创意并分 刻理解传感器的作
请同学们说一说,你能使用哪些传感器创 享自己的创作思路和 用, 并能将它们与
造什么智能产品呢? 产品功能介绍 生活相联系, 培养
学生发明创新意识
对生活的热爱, 对
科技的向往。
(六)评价小结
教师活动 学生活动 设计意图
1.师生小结:通过本节课的学习,我们知
道机器人是靠传感器来感知外部环境的, 通过总结, 评价梳
有些传感器可以充当机器人的视觉、有些 1.与老师一起回顾、 理本课知识, 让学
可以充当声觉,有些可以充当触觉。这些 总结本课知识点。 生掌握更牢固, 更
传感器能实现机器人“看到”“听到” 回忆分享一节课的收 清晰
“触摸到”。 获
2.学生说一说收获 2.学生根据能力特点 通过分层的作业可
3.布置课后作业:做一做任选一题 选择练习 以让学生有更多的
自主选择权, 符合
学生能力水平也能
激起学生的学习兴
趣
八、板书
第 11 课 能感知的机器人视觉
听 觉 传 感 器触觉
九、教学反思
本节课的设计能够激起学生学习兴趣,活跃课堂氛围,因为有实验的参与,学生
参与度很高,对知识目标能够理解清楚,本节课的学习目标是能够实现的。需要强调的是注意时间的分配,实验部分和发明创造部分可以多些时间,目的是让学生有个直观的看到传感器的作用,而不仅局限在书本文字也图片;发明创造环节一方面检测出学生对知识的掌握情况,另一方面可以让课程进行升华,提高到一个高度。
(合肥市六安路小学翠微分校 李丹)
(
《能感知的机器人 》学习实验记录单
)附件:实验记录单
实验观察记录
实验一:灭火风扇 请你描述看到的实验现象。 扩展实验,你能得到什么启示? 火焰传感器的探测是有( )的。 结论:火焰传感器( )“看到”火焰 实验二:声控灯 请你描述看到的实验现象。 扩展实验,你能得到什么启示? 结论:声音传感器( )“听到”声音
我是发明家
请你综合使用各传感器,设计一个智能产品。
评价:根据自己的学习情况,点亮星星。认识传感器 传感器的类型 传感器的功能