六年级下学期信息技术难识路的机器人--智能送餐机器人（教案）
文档属性
| 名称 | 六年级下学期信息技术难识路的机器人--智能送餐机器人（教案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 33.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 川教版 | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2022-03-19 22:15:19 | ||
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文档简介
难识路的机器人
--智能送餐机器人
1教材分析
教学方法主要基于实际问题出发、引导学生主动探究、合作搭建、动脑编程、下载调试。教学情境略做调整,从学生的兴趣、实际需求出发,了解双光电传感器的编程算法,明确双光电传感器巡线的安装位置,掌握其在实际应用中的编程方法以及开关、电机的参数匹配。在动手实践的过程中提升学生创造性地运用传感器的能力。
2学情分析
根据课前了解,学生学习乐高NXT机器人已近一年,他们已经能够利用电机、移动等模块进行简单编程,对于单个光电传感器能进行巡线设计,但对双光感巡线还不了解,同时他们具备了一定的动手操作和探究能力,能够进行简单的机器人搭建,逻辑思维能力逐渐增强。因此,教学中我会更关注学生新旧知识的衔接迁移能力,以及对编程思维能力和小组合作能力的培养。
3教学目标
知识技能目标:掌握乐高机器人两个光电传感器巡线的程序算法,明确光电传感器的安装位置及端口对应,学会循环、开关嵌套的设计方法以及4种情况的电机进行参数设置。尝试在不断调试中找到模块参数与机器人运行的最佳匹配设置。
过程方法目标:通过实际问题情境,凸显新旧知识的功能差异,在解决问题过程中提升学生的知识迁移能力、合作搭建机器人解决问题能力及创新编程设计能力。
情感态度目标:通过问题情境设计,创设主动学习、主动思考、协作交流的学习氛围,在动手实践中收获快乐,在编程设计中体验成功,养成热爱科学、勇于创新的良好品质。
4重点难点
重点:双光电传感器的巡线原理、程序的编写方法。
难点:双光电传感器巡线的编写及调试。
5教学方法
兴趣法:机器人是一门动手、动脑的学科,采用这种教学法,可培养学生一边动手、一边思考的解决问题的良好习惯。
实践法:动手实践、勇于尝试,巩固新知,学以致用。
合作法:小组讨论交流、探索解决问题的方法,提升学生交流合作的能力。
6教学准备
计算机网络教室、乐高机器人、NXT2.0编程软件,餐厅地图、课件、实物展台等。
7教学过程
活动1【导入】一、创情质疑
【教师活动】
1.观看一段餐厅视频。师生交流感受,说一说这家餐厅你想去吗 有什么吸引你的地方 (看来我们已经进入了信息时代,人工智能已经渗透到我们生活的方方面面。)
2.那闫老师有个疑问,机器人不认识顾客,是靠什么完成准确送餐的呢 (地上的线),用的是哪种传感器呢 对了,光电传感器。今天这节课我们就一起来设计智能送餐机器人,揭示课题。
【学生活动】
认真观看发现服务员是个机器人,它可以吸引顾客,代替人力,准确地把菜送到客人面前,并能够按原路返回。交流想法,思考利用乐高如何解决这个问题。
【设计意图】
通过本环节的设计,使学生了解人工智能就在我们身边。
同时揭示课题,引发学生思考——这样的智能服务员应该如何设计呢 激发学习兴趣。
活动2【讲授】二、尝试解疑
【教师活动】
1.同学们,老师选择其中一条送餐线路(出示图纸)。我们上节课学过的单光感巡线能否完成送餐任务呢 有信心试一试吗 请同学打开乐高NXT2.0编程软件,3分钟时间尝试编程让机器人巡线送餐。
2.场地演示学生编程设计的机器人,说一说它走得怎么样,这样送菜行吗
预设:学生根据已有知识单光感巡线设计程序,但单光感走的一摇一摆,而且不能准确停止。
3.那怎样才能解决这个问题呢 请同学们想一想,还可以和小组同伴说一说。
【学生活动】
学生根据已有知识单光感巡线设计程序,思考解决问题的方法。发现机器人走得不稳、左右摇摆,而且还停不下来。独立思考、同伴交流解决问题的方法。
【设计意图】
由于单光电传感器巡线编程存在弊端。但是学生强烈的探究热情被充分激发出来,有利于提升学生自主发现问题,解决问题的能力。
活动3【讲授】三、交流提升
【教师活动】
1.交流明确——要利用两个光电传感器。师生交流安装位置。那么机器人在送餐过程中会遇到哪几种情况呢 直行,右转,左转,停止。两个光感同时检测,遇白、遇黑共有4种情况。师生共同分析程序设计思路:
2.出示任务一:请同学们利用双光电传感器,设计走得更稳,停得更准的机器人。(尝试编程并在小组场地上调试。)
【学生活动】
学生安装调试光电传感器的安装位置。尝试完成任务一思考开关各个情况下机器人电机的对应设置。理解分别测光值的目的。交流理解程序编写意图进一步完成任务。
【设计意图】
通过师生交流引导学生发现双光电传感器和单光感工作原理很相似,而且它可以使机器人走得更快、更好,提高工作效率。师生交流突破难点学生通过操作,亲身体验、理解、消化本课的难点。
活动4【讲授】四、巩固形成
【教师活动】
1.学生根据刚才老师的讲解进一步完善机器人送餐程序。遇到问题可以同伴交流、结合小组场地进行调试运行程序。
2.问题预设:
A.两个光感没有分别测光值或测得不准;
B.左右电机参数设置不恰当;
C.程序与机器人端口不对应;
D.直行和转弯时电机功率不当;
【学生活动】
学生设计完成任务在场地调试机器人针对学生普遍遇到的问题交流反馈,引导学生找到解决问题的方法。
【设计意图】
在仿真调试中逐步完善程序,提高技能。师生交流对知识做进一步的系统梳理。
活动5【练习】五、创造应用
【教师活动】
1.出示任务二:“比一比哪组的机器人走得稳,停得准。”
2.出示评价表,简单分析评价表各方面,每达到一个要求可以得一颗星,最多得5颗星。
【学生活动】
小组成员先设计双光感巡线程序,然后分工合作搭建、调试送餐机器人。
【设计意图】
通过新任务的设计,保持了学生高涨的学习兴趣,进一步内化知识技能,有利于学生创造力的发挥,达到学以致用的目的。
活动6【活动】六、展示评价
【教师活动】
展示各小组机器人服务员送菜。最后结合 “课堂评价表”进行学生自评、同伴互评和教师点评。小结本课知识点。拓展延伸:机器人送完餐后如何才能按原路返回呢 有兴趣的同学课后可以思考一下,我们下节课再来研究这个问题。
【学生活动】
小组成员分工合作展示机器人送餐。同伴互动评价。有兴趣的孩子可以继续研究这个问题。
【设计意图】
学生在这种自评与互评的氛围中激发创作的灵感,收获成功的喜悦。提出新问题,为下节课做铺垫。
--智能送餐机器人
1教材分析
教学方法主要基于实际问题出发、引导学生主动探究、合作搭建、动脑编程、下载调试。教学情境略做调整,从学生的兴趣、实际需求出发,了解双光电传感器的编程算法,明确双光电传感器巡线的安装位置,掌握其在实际应用中的编程方法以及开关、电机的参数匹配。在动手实践的过程中提升学生创造性地运用传感器的能力。
2学情分析
根据课前了解,学生学习乐高NXT机器人已近一年,他们已经能够利用电机、移动等模块进行简单编程,对于单个光电传感器能进行巡线设计,但对双光感巡线还不了解,同时他们具备了一定的动手操作和探究能力,能够进行简单的机器人搭建,逻辑思维能力逐渐增强。因此,教学中我会更关注学生新旧知识的衔接迁移能力,以及对编程思维能力和小组合作能力的培养。
3教学目标
知识技能目标:掌握乐高机器人两个光电传感器巡线的程序算法,明确光电传感器的安装位置及端口对应,学会循环、开关嵌套的设计方法以及4种情况的电机进行参数设置。尝试在不断调试中找到模块参数与机器人运行的最佳匹配设置。
过程方法目标:通过实际问题情境,凸显新旧知识的功能差异,在解决问题过程中提升学生的知识迁移能力、合作搭建机器人解决问题能力及创新编程设计能力。
情感态度目标:通过问题情境设计,创设主动学习、主动思考、协作交流的学习氛围,在动手实践中收获快乐,在编程设计中体验成功,养成热爱科学、勇于创新的良好品质。
4重点难点
重点:双光电传感器的巡线原理、程序的编写方法。
难点:双光电传感器巡线的编写及调试。
5教学方法
兴趣法:机器人是一门动手、动脑的学科,采用这种教学法,可培养学生一边动手、一边思考的解决问题的良好习惯。
实践法:动手实践、勇于尝试,巩固新知,学以致用。
合作法:小组讨论交流、探索解决问题的方法,提升学生交流合作的能力。
6教学准备
计算机网络教室、乐高机器人、NXT2.0编程软件,餐厅地图、课件、实物展台等。
7教学过程
活动1【导入】一、创情质疑
【教师活动】
1.观看一段餐厅视频。师生交流感受,说一说这家餐厅你想去吗 有什么吸引你的地方 (看来我们已经进入了信息时代,人工智能已经渗透到我们生活的方方面面。)
2.那闫老师有个疑问,机器人不认识顾客,是靠什么完成准确送餐的呢 (地上的线),用的是哪种传感器呢 对了,光电传感器。今天这节课我们就一起来设计智能送餐机器人,揭示课题。
【学生活动】
认真观看发现服务员是个机器人,它可以吸引顾客,代替人力,准确地把菜送到客人面前,并能够按原路返回。交流想法,思考利用乐高如何解决这个问题。
【设计意图】
通过本环节的设计,使学生了解人工智能就在我们身边。
同时揭示课题,引发学生思考——这样的智能服务员应该如何设计呢 激发学习兴趣。
活动2【讲授】二、尝试解疑
【教师活动】
1.同学们,老师选择其中一条送餐线路(出示图纸)。我们上节课学过的单光感巡线能否完成送餐任务呢 有信心试一试吗 请同学打开乐高NXT2.0编程软件,3分钟时间尝试编程让机器人巡线送餐。
2.场地演示学生编程设计的机器人,说一说它走得怎么样,这样送菜行吗
预设:学生根据已有知识单光感巡线设计程序,但单光感走的一摇一摆,而且不能准确停止。
3.那怎样才能解决这个问题呢 请同学们想一想,还可以和小组同伴说一说。
【学生活动】
学生根据已有知识单光感巡线设计程序,思考解决问题的方法。发现机器人走得不稳、左右摇摆,而且还停不下来。独立思考、同伴交流解决问题的方法。
【设计意图】
由于单光电传感器巡线编程存在弊端。但是学生强烈的探究热情被充分激发出来,有利于提升学生自主发现问题,解决问题的能力。
活动3【讲授】三、交流提升
【教师活动】
1.交流明确——要利用两个光电传感器。师生交流安装位置。那么机器人在送餐过程中会遇到哪几种情况呢 直行,右转,左转,停止。两个光感同时检测,遇白、遇黑共有4种情况。师生共同分析程序设计思路:
2.出示任务一:请同学们利用双光电传感器,设计走得更稳,停得更准的机器人。(尝试编程并在小组场地上调试。)
【学生活动】
学生安装调试光电传感器的安装位置。尝试完成任务一思考开关各个情况下机器人电机的对应设置。理解分别测光值的目的。交流理解程序编写意图进一步完成任务。
【设计意图】
通过师生交流引导学生发现双光电传感器和单光感工作原理很相似,而且它可以使机器人走得更快、更好,提高工作效率。师生交流突破难点学生通过操作,亲身体验、理解、消化本课的难点。
活动4【讲授】四、巩固形成
【教师活动】
1.学生根据刚才老师的讲解进一步完善机器人送餐程序。遇到问题可以同伴交流、结合小组场地进行调试运行程序。
2.问题预设:
A.两个光感没有分别测光值或测得不准;
B.左右电机参数设置不恰当;
C.程序与机器人端口不对应;
D.直行和转弯时电机功率不当;
【学生活动】
学生设计完成任务在场地调试机器人针对学生普遍遇到的问题交流反馈,引导学生找到解决问题的方法。
【设计意图】
在仿真调试中逐步完善程序,提高技能。师生交流对知识做进一步的系统梳理。
活动5【练习】五、创造应用
【教师活动】
1.出示任务二:“比一比哪组的机器人走得稳,停得准。”
2.出示评价表,简单分析评价表各方面,每达到一个要求可以得一颗星,最多得5颗星。
【学生活动】
小组成员先设计双光感巡线程序,然后分工合作搭建、调试送餐机器人。
【设计意图】
通过新任务的设计,保持了学生高涨的学习兴趣,进一步内化知识技能,有利于学生创造力的发挥,达到学以致用的目的。
活动6【活动】六、展示评价
【教师活动】
展示各小组机器人服务员送菜。最后结合 “课堂评价表”进行学生自评、同伴互评和教师点评。小结本课知识点。拓展延伸:机器人送完餐后如何才能按原路返回呢 有兴趣的同学课后可以思考一下,我们下节课再来研究这个问题。
【学生活动】
小组成员分工合作展示机器人送餐。同伴互动评价。有兴趣的孩子可以继续研究这个问题。
【设计意图】
学生在这种自评与互评的氛围中激发创作的灵感,收获成功的喜悦。提出新问题,为下节课做铺垫。