資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
機器人生日表演
一、教材分析
《機器人生日表演》這一內容是綜合實踐課，引導結合前面所學的知識，制作一個會進行生日表演的機器人。本課為第一課時的教學，通過對會表演的機器人進行功能分析，引導學生自主探究實現進行生日表演的機器人的第一個功能：機器人看到生日蛋糕，會快樂地亮起燈。在完成程序編寫與模擬仿真的基礎上，使用實體機器人模塊搭建并調試機器人。
二、學情分析
本課教學對象是五年級學生，在經過近一年的機器人學習，學生基本掌握紅外避障傳感器、光敏傳感器等傳感器的構造與工作原理。深入理解了程序設計中的條件判斷模塊和循環模塊，能夠自主分析任務，編寫程序讓機器人在仿真環境中執行任務，但對機器人傳感器的綜合應用及程序下載與調試還需要進一步提高。
三、教學目標
（一）知識與技能
能根據機器人的功能設計需要，靈活使用不同傳感器模塊及流程控制模塊完成機器人程序設計。
懂得對機器人進行整體設計、搭建及調試，最終完成表演任務。
過程與方法
通過創作機器人的生日表演，熟練機器人傳感器的使用及程序編寫的技巧與方法，綜合運用機器人設計的相關知識。
通過小組合作搭建機器人，并進行程序調試與實踐，培養學生的小組合作和問題解決能力。
（三）情感、態度與價值觀
通過不同的傳感器及控制模塊的設計，讓學生了解機器人控制的原理，充分體驗使用機器人給我們生活帶來的便利。
進一步培養學生大膽實踐、積極探索的創新精神，提高學生自主學習、合作學習的能力。
四、教學重難點
教學重點：會使用多種傳感器識別機器人
教學難點：完成生日表演機器人的搭建和調試
五、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
創設情境導入新課 1.展示情境：因為疫情，小明不能離開深圳回老家給奶奶過生日。 媽媽建議：可以利用信息課上學習過的機器人知識，制作一個會進行生日表演的機器人陪奶奶過生日。 2.提出課題：機器人生日表演 觀看動畫，思考會進行生日表演的機器人應具備哪些功能，可以怎么實現？ 激發學生學習興趣
初步探究 功能分析 1.提出問題：會進行生日表演的機器人應具備兩個功能： ①識別到生日蛋糕，機器人眼睛會發光 ②聽到掌聲，機器人播放生日快樂歌 小結并提出本節課的任務一： 機器人識別到生日蛋糕，機器人眼睛會發光 學生觀察并思考，并進行機器人功能分析。 引導學生自主觀察分析，培養 學生任務分析與分解能力。
任務驅動 自主探究 教師出示學習任務一： 提出問題一：機器人識別到生日蛋糕，需要用到什么傳感器。（紅外避障傳感器） 提出問題二：機器人眼睛會發光，可以用什么設備模擬。（可在輸出模塊中找） 教師引導：結合我們前面的分析，你能完成機器人識別蛋糕的程序嗎？ 結合之前學過的《自動避障機器人》和書本86頁內容，嘗試編寫機器人識別生日蛋糕的程序。 3.教師提供《程序編寫與仿真測試》操作微課 4.仿真測試：引導學生利用圓形障礙物、火源添加3D仿真蛋糕，并仿真測試能否完成任務一的要求。 認真思考，結合之前所學回答問題。 自主探究編寫機器人識別生日蛋糕程序。 進行仿真測試 引導學生深入思考，得出應使用的傳感器與輸出設備。綜合應用之前所學，編寫程序。基礎差的同學可根據老師提供的微課進行學習。
作品搭建與調試 搭建簡易機器人 使用諾寶機器人套件，搭建簡易機器人 連接傳感器和輸出設備 上傳程序 程序測試與調試 多次測試，填寫測試表 機器人表演項目測試表 測試內容記錄機器人表現判斷與分析（1）把蛋糕悄悄放在機器人面前（2）把蛋糕從機器人面前拿開
（測試不成功情況，請同學們仔細檢查端口是否連接正確，再檢查編寫的程序所選擇的端口是否與搭建的機器人連接端口一致） 自主搭建簡易機器人，連接傳感器和輸出設備 機器人測試與調試 引導學生自主搭建個性化機器人，自主測試并調試機器人。 教師及時答疑，并提供常見問題解決方案。
課后拓展 1.機器人識別生日蛋糕，還能使用其他傳感器實現嗎？ （光敏傳感器） 2.引導學生自主探究并解決問題。 3.教師小結：光敏傳感器可識別帶有蠟燭的生日蛋糕。 學生思考并探究 自主嘗試完成任務 拓展思路，引導學生思考多種方式設計能識別生日蛋糕的機器人
課堂小結 1.教師小結：本課通過分析機器人功能——得出本課任務——分析需要使用的設備——進行程序編寫與仿真——搭建機器人并調試，完成學習任務。 2.下節課請同學們繼續探究會生日表演得機器人功能二。 回顧本課內容 總結本課(共29張PPT)
信息技術 五年級下冊
第10課 機器人生日表演
（第1課時）
會進行生日表演的機器人
功能一
眼睛發光
會進行生日表演的機器人
功能二
會進行生日表演的機器人
任務一
機器人識別到生日蛋糕，快樂地亮起了燈。
會進行生日表演的機器人
用什么傳感器？
哪位同學來回答？
紅外接收管
紅外發射管
發射
反彈
會進行生日表演的機器人
用什么設備模擬？
眼睛發光
你們找到了嗎？
任務一
機器人識別到生日蛋糕，快樂地亮起了燈。
機器人檢測到蛋糕，彩燈亮；
未檢測到蛋糕，彩燈滅。
傳感器
紅外避障傳感器
輸出模塊
彩 燈
編寫程序
同學們，動手試試吧！
同學們，你們做對了嗎！
障礙物和火源點
還可以用什么傳感器來識別呢？
光敏傳感器
課后拓展
機器人搭建與調試
S 軸
銷
緊固件
單、雙向連接板
格 梁
積 木 梁
軸套、齒條、蝸桿
齒輪
微電腦
鋰電池
萬向球
萬向球支架
萬向輪底座
輪胎
輪轂
電機
紅外避障傳感器
RJ11連接線
（ P1端口）
紅長銷6個
同學們，你測試成功了嗎
測試內容 記錄機器人表現 判斷與分析
（1）把蛋糕悄悄放在機器人面前
（2）把蛋糕從機器人面前拿開
機器人表演項目測試表
仔細檢查傳感器與微電腦端口是否連接正確；
再檢查編寫程序時所選擇的端口是否與搭建的機器人連接端口一致；
光敏傳感器
光敏傳感器能不能
識別生日蛋糕？
課堂小結
功 能
任 務
設 備
傳感器
輸出設備
程序編寫與仿真
搭建與調試
會進行生日表演的機器人
任務二
機器人聽到掌聲，播放生日快樂歌。
機器人生日表演
下節課見！

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