資源簡介

小學信息技術六年級下冊
第12課 走近機器人 教學設計

教材分析：
本課主要有兩大塊內容：進一步深入了解和學習機器人的一般硬件特征和軟件組成；掌握操作課堂教學機器的一般步驟。學生對機器人的硬件結構已經有了比較多的了解和學習，老師可以適當作一些演示和講解，同時要引導學生，光有硬件結構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、圖標等方面內容，再過渡到課堂教學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、調試和運行。
教學目標：
1. 知識目標：了解機器人各部分的功能和組成；了解機器人編程的環境和界面。
2. 能力目標：學習操作和控制機器人的一般過程。
3. 情感目標：培養學生的想像能力和對學習機器人的興趣。
教學重點：
學習控制機器人的一般過程。
教學難點：
程序的編寫、下載、調試和運行。
課前準備：
一段舞蹈或音樂程序（教師演示操作過程）。
教學過程：
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，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。
3. 執行器——機器人的四肢和嘴。
執行器一般由電機和機械裝置構成。用來完成指定的動作，一般機器人的執行器有：馬達、喇叭、風扇、機器臂、氣缸等。
4. 配套軟件——玩轉機器人的大舞臺。
組裝完成的機器人，沒有軟件是不會工作的，必須通過相關配套軟件，編制程序，下載、調試后，才有可能讓機器人按我們的設計意圖忠實地執行。
學生操作：觀察自己的機器人，找出機器人的大腦、感覺器官、執行器等。
二、機器人調試
請同學們在老師的指導下，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、圖標功能。
以“給機器人下載并播放一段音樂”為例，大家一起來學習和掌握機器人編程、調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，查看機器人設備初始化自檢是否正常。
3. 關閉機器人電源，將機器人與電腦主機通過數據線連接。
4. 啟動相關軟件操作平臺，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，調出老師給大家準備的一首歌曲，將歌曲下載到機器人中。
6. 斷開機器人與計算機主機的數據線路。啟動機器人開始按鈕，怎么樣？機器人能唱歌嗎？
三、上機作業
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行。想一想，這是一個什么程序呢？
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(共21張PPT)
走近機器人
小游戲——天馬行空
機器人的定義
其它國家的定義
人、機器、機器人
機器人的特性
具有類似于人或其他生物的某些器官的功能；
通用性；
智能性；
獨立性
機器人的應用及未來的發展
工業
軍事
機器人的應用及未來的發展
農業
醫療
機器人的應用及未來的發展
服務
未來的發展：更加智能，更加靈活，更加有自我感知和對環境的感知能力。
機器人只能是幫手，并不能過分的依賴。
機器人的應用及未來的發展
機器人三原則
1940年科幻作家阿西莫夫提出
1、機器人不得危害人類。此外，不可因為疏忽危險的存在而使人類受害；
2、機器人必須服從人類的命令，但命令違反第一條內容時，則不在此限；
3、在不違反第一條和第二條的情況下，機器人必須保護自己。
機器人組成及工作過程
控制系統：指揮中心----控制器、程序軟件、傳感器

驅動系統：原動力--電氣驅動、氣壓驅動、液壓驅動

執行系統：機械裝置---四肢、軀干
工作過程：任務→控制系統→驅動系統→執行系統→工作對象（環境）
簡易機器人
簡易機器人的組成及工作過程
項目 簡易機器人 實用機器人
應用場合 玩具、教具、比賽 各類產業領域
機械結構 簡單的拼裝件、模塊、以塑料、木材、鋁材、紙板等材料為主，或改裝電動玩具 滿足額定載荷對剛度、強度、精度的要求，采用高強度、高剛度的輕質材料
控制器 單片機，簡單任務編程，軟件開發資源豐富、廉價 專用控制卡或計算機，軟件開發環境復雜、昂貴
驅動裝置 小功率直流電機 大功率電機，液壓缸、汽缸等
傳感器 簡易、廉價 高性能、高精度、高價格
動力源 電池 電源、液壓源、氣源等
質量 數百克到數千克 數十千克
尺度 小 大
小游戲——小問題難倒你
小學信息技術六年級下冊
第12課 走進機器人 習題

一、選擇題
1.機器人主板中的“MUC”相當于計算機中的：（ D ）
A、USB B、ROM C、RAM D 、CPU

2.機器人的“主板”相當于計算機中的:( B )
A、存儲設備 B、其它選項都不正確 C、運算器 D 、輸入設備

3.在繪制流程圖當中菱形表示的功能是（ A ）
A、判斷 B、開始 C結束、 D 、賦值計算

4.機器人通過各種傳感器來感知外部世界，這屬于信息技術的（ D ）方面。
A、計算機技術 B、通信技術 C、網絡 D 、感測技術

5.按照下面的流程圖運行，數碼管顯示的正確數字順序應該是：（ C ）
A、10 9 8 7 6 5 B、1 2 3 4 5 C、5 4 3 2 1 0 D 、5 4 3 2 1



6.按照下面的流程圖運行，描述正確的是：（ B ）
A、小車和信號燈需要兩套機器人主板。
B、同一個LED在一個循環周期中會亮5.5秒。
C、2號LED亮起后，小車一旦前進就會滅。
D 、這里連接的LED是黃色的。


7.按照下面的流程圖運行，描述正確的是：（D ）
A、小車會走出一個“凸”字的圖形
B、小車在地面行走，撞到凸出障礙物后會后退選擇其他方向
C、小車在地面行走，能避開地面上的凸出障礙物后繞行
D、小車在桌面上行走，當走到桌子邊的時候會自動后退左轉


二、實踐題
8.觀察課堂上所有的機器人，說說機器人的各部分名稱和作用。
9.學習機器人編程軟件，嘗試著讀懂一個范例程序。

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