闽教版(2020版)六年级下册信息技术全册教学课件_第1页
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文档简介

1、第一课 移动鼠标接苹果学习任务1.会用鼠标控制角色运动。2.会使用生成随机数的指令。3.学会变量的简单应用。开阔视野在Scratch中,应用鼠标位置侦测指令,结合计时器、随机数、重复执行等指令,可以制作出好玩、有趣、互动的动画、故事或游戏。通过鼠标实现角色的人机交互探究活动我们设计一个人机交互的“接苹果”游戏。苹果园中有许多苹果树,树上长满了苹果。假设苹果从树上随机落下,用鼠标拖动小车,接住落下的苹果,统计在规定的时间内接住的苹果数量。活动主题:编写鼠标交互游戏“接苹果Scratch“侦测”模块中有侦测鼠标x坐标、y坐标的指令,结合“运动”模块中的移动指令,可以实现用鼠标进行人机交互。1.鼠标

2、位置侦测指令活动主题:编写鼠标交互游戏“接苹果单击指令区中的“运动”模块,用鼠标拖动舞台上的小猫角色,“运动”模块中的 里的x坐标、y坐标的数值跟着变化,这就是小猫在 Scratch舞台上当前位置的坐标。活动主题:编写鼠标交互游戏“接苹果想一想:移动角色到鼠标所在的位置,右图这两种方法效果一样吗?活动主题:编写鼠标交互游戏“接苹果根据游戏内容,舞台为苹果树果园,主要角色包括小车和苹果。游戏任务分析如图所示。2.理清“接苹果”游戏的编写思路“接苹果”游戏任务分析图上传苹果树图片作为舞台背景,并删除小猫角色。新增如图所示的两个角色,其中小车角色可自行绘制,苹果角色可从外部导人。活动主题:编写鼠标交

3、互游戏“接苹果3.导入背景图片,添加角色小车角色和苹果角色活动主题:编写鼠标交互游戏“接苹果4.规划脚本:完成脚本规划表问题描述解决问题的方法实现脚本小车跟随鼠标沿水平方向移动小车跟随鼠标移动。新建“剩余时间”变量,设置倒计时。活动主题:编写鼠标交互游戏“接苹果苹果从顶部随机落下苹果随机出现在苹果树上。苹果从树上往下落。活动主题:编写鼠标交互游戏“接苹果判断苹果是否被接住判断小车是否接到苹果,在变量“接到个数”中记录接到的个数。接苹果失败。活动主题:编写鼠标交互游戏“接苹果5.编写“接苹果”游戏脚本(1)小车和鼠标交互的脚本。小车角色的脚本活动主题:编写鼠标交互游戏“接苹果(2)苹果随机落下的

4、脚本活动主题:编写鼠标交互游戏“接苹果(3)程序运行界面活动主题:编写鼠标交互游戏“接苹果(4)调试脚本进行测试,调试苹果落下的等待时间,以及苹果出现位置的坐标即水平位置的范围,使鼠标交互游戏运动画面更加流畅。创新活动修改“接苹果”游戏脚本,在舞台上添加多个苹果,提高苹果落下的速度,也可以增加石块角色,接到石块每次扣2分,以增加游戏的趣味性。活动评价会用鼠标控制角色运动会用鼠标控制角色运动会使用生成随机数的指令学会变量的简单应用遇到困难时的表现:自己解决 请教同学 请教老师 参考教材 小组讨论通过本节课的学习,谈一谈你有哪些收获呢?你的收获课堂小结谢谢大家第二课 操控键盘比车速学习任务1.了解

5、按键侦测指令功能2.会使用“计时器”指令。3.会编写用键盘控制角色运动的人机交互脚本。开阔视野在 Scratch中,通过按键侦测指令,结合计时器、碰撞侦测、重复执行等指令,可以制作出内容有趣的动画、故事或游戏,如图所示。探究活动比车速”是一种双人竞技游戏,比赛双方各自操控键盘上的两组按键,让两辆赛车分别左转、右转、直行、后退,先到达终点的赛车获胜。活动主题:编写键盘交互游戏比车速在 Scratch“侦测”模块中有侦测键盘按键的指令 ,结 合“控制”模块中的“如果那么”指令,可以实现用键盘进行人机交互。按键侦测指令可以检测的按键包括:英文字母键az、数字键09、方向键()和空格键等。1.按键侦测

6、指令2.为赛车角色分配不同按键赛车角色有左转、右转、直行、后退四种状态:对于第一辆赛车,可以分别添加a、d、w、x按键来执行相应的指令;对于第二辆赛车,可以分别添加左移键、右移键上移键、下移键来执行相应的指令,脚本如图所示。活动主题:编写键盘交互游戏比车速活动主题:编写键盘交互游戏比车速运用 Scratch“事件”模块中的 下也可以实现用键盘操控赛车运动。活动主题:编写键盘交互游戏比车速讨论:让赛车分别左转、右转5度,右图上下两组指令的功能一样吗?上传赛车跑道图片作为舞台背景,删除默认的小猫角色。添加角色,上传两张赛车图片,分别为角色取名:绿色赛车、蓝色赛车。在绘图编辑器中,在车灯位置画上黄色

7、的圆形,作为虚拟的“传感器”,如图所示。活动主题:编写键盘交互游戏比车速3.导入背景图片,添加角色绿色赛车角色和蓝色赛车角色活动主题:编写键盘交互游戏比车速4.规划脚本脚本规划表问题描述解决问题的办法实现指令为两辆赛车分配不同的按键为绿色赛车分配A、D、W、X按键。为蓝色赛车分配左移键、右移键、上移键、下移键按键。 绿色赛车 蓝色赛车活动主题:编写键盘交互游戏比车速赛车侦测脚本侦测赛车是否偏离跑道。侦测赛车是否与其他赛车碰撞侦测赛车是否到达终点。加入计时器计时器初始化。活动主题:编写键盘交互游戏比车速5.编写“比车速”游戏脚本赛车角色的前进、后退、转弯等状态都由键盘按键来操控。比赛开始后,系统

8、自带的计时器清零并自动开始计时,当赛车偏离跑道或碰撞其他赛车时会自动后退,当赛车到达终点,显示完成时间并停止其他脚本的运行绿色赛车脚本。活动主题:编写键盘交互游戏比车速(1)绿色赛车脚本赛车初始化按键控制赛车运行活动主题:编写键盘交互游戏比车速判断赛车是否与蓝色跑道碰撞判断赛车是否碰撞跑道判断赛车是否到达终点活动主题:编写键盘交互游戏比车速(2)蓝色赛车脚本把绿色赛车的脚本复制给蓝色赛车。修改脚本:调整初始位置;调整侦测按键为左移键、右移键、上移键、下移键;调整碰到角色为绿色赛车。活动主题:编写键盘交互游戏比车速(3)程序运行界面活动主题:编写键盘交互游戏比车速(4)调试脚本单击按钮 ,开始测

9、试,调试赛车的速度、转弯的角度,让键盘交互游戏运动画面更加流畅。创新活动分别给赛车添加不同的音效,把这款游戏设计得更加生动有趣。活动评价知道按键侦测指令的功能知道按键侦测指令的功能会使用“计时器”指令会编写用键盘控制角色运动的人机交互脚本遇到困难时的表现:自己解决 请教同学 请教老师 参考教材 小组讨论通过本节课的学习,谈一谈你有哪些收获呢?你的收获课堂小结谢谢大家第三课 侦测声响吹蜡烛学习任务1.了解“侦测”模块中的响度指令功能。2.用声音响度控制角色进行人机互动。开阔视野在 Scratch作品中,合理地运用外部声音响度值的变化,影响并改变角色的动作,实现人机互动。通过语音来控制角色移动与跳

10、跃的作品探究活动当生日聚会现场响起生日快乐歌时,通过麦克风吹灭生日蛋糕上的蜡烛,现场响起掌声。如何用Scratch响度侦测指令来呈现这一场景呢?活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”Seratch“侦测”模块中有响度侦测指令,用于侦测通过麦克风输入的声音信号的响度。1.响度侦测指令试一试:将响度侦测指令前的方框画钩,用不同的音量对着麦克风说话,观察舞台区的响度显示框的教值有什么变化。鼠标双击舞台响度显示框,又能看到什么变化呢?在 前的方框里画钩,舞台上显示 确度,对着麦克风说话,响度显示框可以显示0-100范围内的数值,表示从麦克风接收到的声音从无到最大的响度值。活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡

11、烛”2.导入背景,添加角色和声音(1)选择一个生日聚会现场作为舞台背景。(2)删除小猫角色,新建生日蛋糕角色,生日蛋糕角色有2个造型,一个上面插着点燃的蜡烛,另一个插着没点燃的蜡烛。(3)添加生日快乐歌,营造生日派对氛围。活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”生日聚会背景和角色活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”3.规划脚本:完成脚本规划表预设效果思考过程对应脚本当声音响度超过设定值时,生日蛋糕角色上的蜡烛被熄灭设定程序处于重复执行判断状态,如果声音响度大于90,那么造型就切换为“生日蜡烛灭”,任务结束,程序停止。操作提示:90这个值要根据现场环境的声音响度情

12、况来设定。活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”生日蛋糕角色改变颜色先将生日蛋糕角色的颜色设定为原色,重复执行,等待零点几秒,颜色值增加,达到改变颜色的效果。操作提示:重复次数35次和等待0.2秒,是根据生日快乐歌到某个小节需要结束而调试得到的。(1)生日蛋糕角色的脚本如图所示活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”4.编写“吹蜡烛”游戏脚本(2)测试脚本单击 按钮 ,运行程序,观察提示语停留时间,观察生日蛋糕颜色效果和声音响度的设定值是否是熄灭蜡烛的最佳值。创新活动根据侦测到的声音响度的大小,设置 Scratch小猫角色不同的动作。例如,结合“控制”模块中的“如果那么”指令,指挥小猫完成不同的动作

13、:当声音响度小于等于15时,小猫不动;当声音响度大于15且小于40时,小猫向左移动15步;当声音响度大于40且小于70时,小猫向右移动15步;当声音响度大于70时,小猫翻跟斗。活动评价知道响度侦测指令的功能知道响度侦测指令的功能会用响度侦测指令搭建脚本使用响度侦测指令实现人机互动遇到困难时的表现:自己解决 请教同学 请教老师 参考教材 小组讨论通过本节课的学习,谈一谈你有哪些收获呢?你的收获课堂小结谢谢大家第四课 获取体感救小猫学习任务1.认识“侦测“模块中的视频侦测指安。2.认识“侦测”模块中的视频透明度指令。3.编写体感互动游戏脚本。开阔视野体感技术改变了传统的计算机信息输入模式,我们可以

14、通过挥手、摆头、转身、前进、后退、举手、跳跃、蹲下等动作向计算机输入信息。体感游戏探究活动编写一个程序体验体感互动:一只小猫从高处跌落,游戏参与者对着摄像头做托起小猫的动作,将小猫托回原处,或随着游戏参与者的移动将小猫慢慢地放到地面上。活动主题:编写体感互动游戏“救小猫”Scratch“侦测”模块有3条与视频有关的侦测指令,具体如图所示。通过这3条侦测指令,就可以很好地利用摄像头与计算机互动。1.视频侦测指令与视频有关的侦测指令(1)开启摄像头,设置视频透明度活动主题:编写体感互动游戏“救小猫”试一试:将视频透明度设置为0、50、100,看看视频有什么变化。活动主题:编写体感互动游戏“救小猫”

15、预设效果思考过程对应的脚本角色从顶部自由降落角色移到顶部,就是把角色的y坐标设置为舞台最高点的坐标值y:180。X坐标可根据角色在舞台的水平位置自行设定。角色降落:设置y坐标减少一定的值。脚本规划表活动主题:编写体感互动游戏“救小猫”角色方向让角色同游戏参与者保持相同的方向。角色跟随如果摄像头捕捉到游戏参与者的动作幅度大于15,就判断游戏参与者在移动小猫角色做出相对应的动作,否则小猫角色就做另一个分支设定的动作。脚本规划表使用视频侦测指令,侦测游戏参与者的动作幅度和方向,当游戏参与者托住小猫移动时,小猫随着移动;否则小猫继续下落。(1)“救小猫”游戏的脚本活动主题:编写体感互动游戏“救小猫”3

16、.编写“救小猫”游戏脚本编写提示编写提示选小猫角色编写脚本。x坐标表示小猫出现在画面中的水平方向(左、中、右)位置,可以自行调整。视频侦测的动作幅度大小设为15,可根据实际情况进行调整。活动主题:编写体感互动游戏“救小猫”(2)程序运行界面活动主题:编写体感互动游戏“救小猫”“救小猫”游戏界面图活动主题:编写体感互动游戏“救小猫”(3)调试脚本单击按钮 ,开始测试,修正视频侦测幅度值,使体感游戏运动画面更加流畅。创新活动1.修改“救小猫”游戏脚本,编写一个“切西瓜”的人机互动游戏。2.修改游戏环节:把小猫跟随移动( )改为触碰”到角色后,角色消失( ),后面再增加在随机位置( )克隆角色( )

17、,并显示( )角色;如果游戏参与者没有“触碰”到角色,小猫向下降落。活动评价知道视频侦测指令的功能知道视频侦测指令的功能知道视频透明度指令的作用使用视频侦测指令实现人机互动遇到困难时的表现:自己解决 请教同学 请教老师 参考教材 小组讨论通过本节课的学习,谈一谈你有哪些收获呢?你的收获课堂小结谢谢大家综合活动1 设计互动闯关小游戏新知学习前面几节课,我们编写了4个互动游戏程序,用鼠标、键盘、麦克风、摄像头实现人机交互。本次活动,我们将综合应用这些输入设备,制作一个互动闯关游戏,游戏界面图如下图所示。活动任务游戏一共2关。第1关:海星跟随着鼠标移动,按下空格键发射水弹射击水怪。成功打中4个水怪,

18、自动进入第2关。第2关:先用麦克风“吹”气球,气球变大再用摄像头感知游戏参与者手的移动方向,从而改变气球的运动方向,把气球托起来。完成托住气球任务,即视为闯关成功。任务内容任务内容活动任务1.规划游戏内容。2.设计游戏场景:第1关,地点在海底世界;第2关,地点在郊外。3.编写脚本。任务说明任务说明活动任务1.第1关,游戏采用得分多少来判断是否完成本关任务;第2关,游戏采用计时器来判断托球是否超时,根据气球上升到一定高度来判断是否完成本关任务。2.根据游戏内容合理选择人机交互的设备,比如键盘、鼠标、摄像头、麦克风等,使游戏的互动性更强。3.角色在不同的关卡中登场,通过广播消息、接收消息实现角色的

19、显示与隐藏。任务任务分析分析探究活动 在本活动中,根据组内分工,发挥个人特长,通力合作,共同用Scratch制作一个多关卡、互动性强、趣味盎然的小游戏,体验互动游戏开发的全过程。(1)推选组长为保证整个探究活动的有序开展,全班同学分成4-6个游戏开发项目小组,并分别推选一名组长。1.组建游戏开发小组组别:_学习小组组长:_组员:_活动主题:设计互动间关小游戏(2)确定游戏开发方案游戏名称游戏类型基本元素规划的元素配音口背景音乐 口角色动作广播口角色与舞台 口背景切换场景口舞台背景 口角色造型角色 海星 水怪 水弹 气球过关方式口得分 口时间备注:可选项,必选项活动主题:设计互动间关小游戏(3)

20、小组分工小组合作,明确成员之间的任务分工。活动主题:设计互动间关小游戏角色任务分工组长总协调,对整个项目负责成员1查阅相关资料,完善想法成员2规划各关的功能及使用的人机交互方式成员3查找游戏所需的图片、音频等素材成员4编写人机交互小游戏成员分工表闯关小游戏一共有2关,先删除原来的空白背景和小猫角色,上传2张图片作为游戏背景,分别取名为“海底”和“郊外” 。活动主题:设计互动间关小游戏2.导入图片,命名背景添加背景图片,输入背景名称3.明确内容,设计角色制作闯关小游戏,就是使用人机交互指令以及其他指令,结合计算机外部设备,表达自己的想法。要根据游戏内容,确定并添加每一关所需的角色。角色造型切换是

21、通过“外观”模块中 来实现的。各个角色的隐藏则是通过“控制”模块中的“ ”和“外观”模块的“ ”来实现的。活动主题:设计互动间关小游戏活动主题:设计互动间关小游戏角色规划表关卡角色名称造型说明第1关水怪第1关:显示第2关:隐藏第1关海星第1关:显示第2关:隐藏第1关水弹第1关:显示第2关:隐藏第2关气球第1关:显示第2关:隐藏活动主题:设计互动间关小游戏4.分析功能,编写脚本:使用的变量关卡关卡变量名称变量名称用途说明用途说明初始化脚本初始化脚本第1关变量:得分记录打中水怪得分。在背景“海底”,添加初始化脚本。第1关变量:初始位置记录水怪的水平位置。第2关系统变量:计时器记录托起气球的时间。第

22、2关系统变量:响度记录麦克风收到的声音响度。活动主题:设计互动间关小游戏(2)第1关中角色分析与脚本搭建 角色分析图。活动主题:设计互动间关小游戏 水怪角色分析图活动主题:设计互动间关小游戏海星角色分析图活动主题:设计互动间关小游戏水弹角色分析图活动主题:设计互动间关小游戏角色效果设想脚本搭建背景(包含“海底”、“郊外两张图片)背景切换为“海底”图片,“得分变量”设定为0,广播消息:第1关。当接收到“第2关”消息,背景切换为“郊外图片”。脚本搭建表:游戏第1关脚本搭建表水怪当接收到“第2关”消息时,角色隐藏。当接收到“第1关”消息时,复制出5个水怪。作为克隆体启动时:如果碰到水弹,计分,克隆体

23、消失;如果“得分”变量等于4分,最后广播消息“第2关活动主题:设计互动间关小游戏海星当接收到“第2关”消息时,角色隐藏。当接收到“第1关”消息时,海星重复切换角色造型。当接收到“第1关”消息时,海星x坐标随着鼠标指针移动变化。活动主题:设计互动间关小游戏水弹当接收到“第2关”消息时,角色隐藏。当接收到“第1关”消息时,侦测到“按下空格键就发射水弹。活动主题:设计互动间关小游戏活动主题:设计互动间关小游戏(3)第2关中角色分析与脚本搭建角色分析图。气球角色分析图角色效果设想脚本搭建气球安装并调试计算机上的麦克风和摄像头。当接收到“第1关”消息时,角色隐藏。当接收到“第2关”消息时:初始化角色大小

24、和位置;利用声音响度侦测、视频动作侦测,完成吹气球、托气球任务;判断托气球任务是否成功。活动主题:设计互动间关小游戏活动主题:设计互动间关小游戏通过“事件”模块中的 或 ,各个角色接收消息之后作出回应,实现角色的显示与隐藏,以及背景图片的切换。各角色脚本搭建成功之后,还要继续进行修改、完善、优化。活动主题:设计互动间关小游戏 准备好摄像头、麦克风等外部设备,运行程序,组内成员分工合作:建议组员一个操作,一个观察,一个体验,还有一个负责记录。把游戏运行中遇到的困难、故障记录下来,进一步修改、完善程序。创新活动在游戏中,增加水怪被击中的声音,增加随机数改变水怪出现的位置等,使游戏变得更加好玩。交流

25、总结召开创客达人实践成果展示会,将各组同学设计制作的闯关小游戏作品与大家分享。根据各学校、各地区的情况,可以思考如何做得更好。以下建议供参考:说一说作品的新颖性体现在:_实用性体现在:_科学性体现在:_1.展示与交流 展示本组制作的闯关小游戏作品,充分介绍人机交互方面的特色,重点讲解本组在设计、创作、编写程序、调试等方面的设计意图及功能,分享本组在实践过程中的辛苦和喜悦、经验与教训。 举办一场“闯关游戏大比拼”活动。比一比哪个小组设计的闯关游戏人机交互更灵活,画面更精美,算法更优越。以投票的方式选出本次活动的“最佳作品奖”“最优创意奖”“最佳体验奖”等。交流总结交流总结组别优点不足2.收获与反

26、思(1)评价他人 请你对其他小组的作品给予评价。交流总结你从其他小组分享的互动游戏作品中学习到了什么?_(2)评价自己过本次综合活动,你对互动闯关小游戏有了什么新的认识?在实践过程中,遇到了什么问题,你是如何解决问题并克服困难的?请和同学们分享一下。_交流总结 你是否认真参加每一次小组活动,努力完成自己承担的任务?你是否能主动提出活动的设想和建议?你是否能与同学合作,善于听取他人的意见?_我的收获交流总结(3)完善作品听取老师或同学的意见或建议,从功能、脚本编写等方面对本组作品进行改进。作品的不足之处作品的改进方向活动评价评价内容评价等级优秀良好及格需要努力创意编写程序,合理调整参数设计趣味场

27、景,分享优秀设计积极参与研究,善于提出建议虚心接受建议,乐于分享心得通过本节课的学习,谈一谈你有哪些收获呢?你的收获课堂小结谢谢大家第五课 认识机器人朋友学习任务1.了解机器人的发展。2.认识机器人的特征。3.了解机器人家族。4.了解机器人三定律。开阔视野认识造型各异、身怀绝技的机器人。运送咖啡的自动无人机下围棋的机器人开阔视野自动攀墙的绘画机器人走独木桥的人形机器人探究活动说到机器人,人们眼前很容易就会浮现跟人一样有着眼睛、嘴巴、双手、双脚的模样。一般认为,机器人是一种能自动执行任务的装置,它不但可以接收人的命令,也可以运行人类编写好的程序,自动完成各项任务。活动主题:了解现代机器人进入20

28、世纪后,机器人的研究与开发得到蓬勃发展,并且更注重实用性。按照技术发展水平,现代机器人可分为三代:1.了解现代机器人的发展过程 第一代机器人属于示教再现型。一般具有机械手、程控器,能抓取、放置物品。这种机器人需要通过人手对它进行动作示教,一步一步教它应当完成的动作,它才能实现动作的记录和再现。活动主题:了解现代机器人活动主题:了解现代机器人 第二代机器人具备了感觉能力。一般具有传感器、程控器,能从事焊接、装配、搬运等工作。这种机器人能通过相应的感觉装置获取外界环境的简单信息,经过计算、分析、处理,可对周围环境做出正确判断,并根据判断改变自己的行动。活动主题:了解现代机器人具备感觉能力的机器人第

29、三代机器人具有了智能。一般具有中央处理器、多种传感器、肢体,能模拟人的各种动作,如舞蹈、对话等。这种机器人拥有记忆、推理和决策能力。活动主题:了解现代机器人具有了智能的机器人2.认识机器人的特征人们普遍认为:机器人是一种具有自主能力,能靠自身动力和控制能力来实现各种功能的自动化机器,而且具备些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力。因此,机器人一般具备以下三个特征:有“大脑”:在程序控制下自动工作。有“身体”:具有特定的结构外形。能动作:自动完成各种动作。活动主题:了解现代机器人3.了解机器人家族机器人家族可谓“人丁兴旺”,如有工业机器人、农业机器人、军用机器人、医

30、疗机器人、水下机器人、太空机器人、导游机器人、家政机器人等。活动主题:了解现代机器人活动主题:了解现代机器人农业机器人工业机器人活动主题:了解现代机器人医疗机器人军用机器人活动主题:了解现代机器人太空机器人水下机器人活动主题:了解现代机器人家政机器人导游机器人活动主题:了解现代机器人美国科幻小说家艾萨克阿西莫夫在作品我,机器人中提出了“机器人学三定律”,也被称为“机器人三法则”第一法则:机器人不得伤害人类,或坐视人类受到伤害。第二法则:除非违背第一法则,否则机器人必须服从人类的命令。第三法则:在不违背第一及第二法则下,机器人必须保护自己。今后我们在研发、制作和使用机器人的过程中都必须共同遵守这

31、三个原则。4.研发机器人应遵循的三法则创新活动1.议一议议一议以下问题,再画出你心目中的机器人。(1)机器人的外形一定像人类吗?(2)自动取款机、无人机、自动驾驶的汽车、自动扫地机属于机器人吗?(3)你心目中的机器人能够解决什么问题?能感知什么信息?具有什么功能?2.议一议议一议:机器人能与人类友好相处吗?活动评价了解机器人的发展了解机器人的发展认识机器人的特征了解机器人家族遇到困难时的表现:自己解决 请教同学 请教老师 参考教材 小组讨论通过本节课的学习,谈一谈你有哪些收获呢?你的收获课堂小结谢谢大家第六课 认识机器人构件学习任务1.认识机器人组件。2.认识机器人传感器及其功能。3.搭建简易

32、机器人。开阔视野欣赏简易机器人作品开阔视野学生搭建的机器人探究活动 机器人本领越来越强了,在我们生活中随处可见它的身影,它已成为我们日常生活中的一部分。机器人是由什么组件组成的?它是怎样工作的?让我们带着这些问题,一起走进机器人的世界吧!活动主题:探索机器人世界1.认识机器人组件机器人一般由机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四部分组成。根据需要可以将各部分组件像搭积木一样自由组合搭建。活动主题:探索机器人世界用梁、杆、销等结构件组装成机身、操作臂;用轴、齿轮、履带等结构件组裝成移动机构。(1)机械系统机械系统结构件是机器人身体的重要组成部分。结构件运行程序控制机器人执行任务。活动主题:探索

33、机器人世界(2)控制系统控制系统是机器人的大脑。不同的控制器驱动机械系统动作的装置,由动力和电机组成。活动主题:探索机器人世界(3)驱动系统驱动系统是机器人的动力机构。电池、电机、驱动装置(4)感知系统指导机器人对环境做出反应,由传感器组成。传感器传感器是一种可以感知被测量物体相应信息并且将信息传给其他系统的设备,分为超声波传感器、红外传感器、颜色传感器、触动传感器、陀螺仪传感器等。活动主题:探索机器人世界活动主题:探索机器人世界它们是机器人的感觉器官。各种类型传感器活动主题:探索机器人世界2.认识各类传感器及其功能机器人的应用范围越来越广,这要求它对环境有更强的感知能力,能进行更精准的定位、

34、判断和控制,并具有更高的智慧。传感器是机器人获取外界信息的必备设备。 (1)超声波传感器 超声波传感器常用于距离测量和位置判断。超声波传感器的发射器向某一方向发射超声波,同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。根据计时器记录的时间就可以计算出发射点与障碍物的距离。活动主题:探索机器人世界活动主题:探索机器人世界超声波传感器活动主题:探索机器人世界(2)红外传感器红外传感器能够感应到物体发出的红外线,利用红外线的物理性质进行测量。它包含一个红外发射装置和一个红外接收装置,它的工作原理和超声波测距类似。红外传感器颜色传感器将物体颜色同已经设

35、置好的参照颜色进行比较,当两个颜色在一定的误差范围内相吻合时,输出检测结果。活动主题:探索机器人世界(3)颜色传感器颜色传感器它的工作方式是:当它被按下,电路接通,电流通过,控制系统检测到电流,程序就读取触动传感器的当前状态。触动传感器有两种状态:开和关。活动主题:探索机器人世界(4)触动传感器触动传感器活动主题:探索机器人世界陀螺仪的原理就是一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。(5)陀螺仪传感器陀螺仪传感器活动主题:探索机器人世界 (6)其他传感器 除了上面介绍的传感器

36、以外,还有许多不同功能的传感器,如声音传感器、温度传感器、湿度传感器、角度传感器、压力传感器等。活动主题:探索机器人世界3.搭建简易机器人简易机器人搭建图创新活动 机器人能发出指令自我控制,需要_组件。机器人能够运动,需要_组件。机器人能够避障需要安装_或_传感器。活动评价认识机器人组件认识机器人的传感器及其功能遇到困难时的表现:自己解决 请教同学 请教老师 参考教材 小组讨论通过本节课的学习,谈一谈你有哪些收获呢?你的收获课堂小结谢谢大家第三课 侦测声响吹蜡烛学习任务1.了解“侦测”模块中的响度指令功能。2.用声音响度控制角色进行人机互动。开阔视野在 Scratch作品中,合理地运用外部声音

37、响度值的变化,影响并改变角色的动作,实现人机互动。通过语音来控制角色移动与跳跃的作品探究活动当生日聚会现场响起生日快乐歌时,通过麦克风吹灭生日蛋糕上的蜡烛,现场响起掌声。如何用Scratch响度侦测指令来呈现这一场景呢?活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”Seratch“侦测”模块中有响度侦测指令,用于侦测通过麦克风输入的声音信号的响度。1.响度侦测指令试一试:将响度侦测指令前的方框画钩,用不同的音量对着麦克风说话,观察舞台区的响度显示框的教值有什么变化。鼠标双击舞台响度显示框,又能看到什么变化呢?在 前的方框里画钩,舞台上显示 确度,对着麦克风说话,响度显示框可以显示0-100范围内的数值,

38、表示从麦克风接收到的声音从无到最大的响度值。活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”2.导入背景,添加角色和声音(1)选择一个生日聚会现场作为舞台背景。(2)删除小猫角色,新建生日蛋糕角色,生日蛋糕角色有2个造型,一个上面插着点燃的蜡烛,另一个插着没点燃的蜡烛。(3)添加生日快乐歌,营造生日派对氛围。活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”生日聚会背景和角色活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”3.规划脚本:完成脚本规划表预设效果思考过程对应脚本当声音响度超过设定值时,生日蛋糕角色上的蜡烛被熄灭设定程序处于重复执行判断状态,如果声音响度大于90,那么造型就切换为“生日

39、蜡烛灭”,任务结束,程序停止。操作提示:90这个值要根据现场环境的声音响度情况来设定。活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”生日蛋糕角色改变颜色先将生日蛋糕角色的颜色设定为原色,重复执行,等待零点几秒,颜色值增加,达到改变颜色的效果。操作提示:重复次数35次和等待0.2秒,是根据生日快乐歌到某个小节需要结束而调试得到的。(1)生日蛋糕角色的脚本如图所示活动主题:编写声音交互游戏“吹蜡烛”4.编写“吹蜡烛”游戏脚本(2)测试脚本单击 按钮 ,运行程序,观察提示语停留时间,观察生日蛋糕颜色效果和声音响度的设定值是否是熄灭蜡烛的最佳值。创新活动根据侦测到的声音响度的大小,设置 Scratch小猫角色不

40、同的动作。例如,结合“控制”模块中的“如果那么”指令,指挥小猫完成不同的动作:当声音响度小于等于15时,小猫不动;当声音响度大于15且小于40时,小猫向左移动15步;当声音响度大于40且小于70时,小猫向右移动15步;当声音响度大于70时,小猫翻跟斗。活动评价知道响度侦测指令的功能知道响度侦测指令的功能会用响度侦测指令搭建脚本使用响度侦测指令实现人机互动遇到困难时的表现:自己解决 请教同学 请教老师 参考教材 小组讨论通过本节课的学习,谈一谈你有哪些收获呢?你的收获课堂小结谢谢大家第七课 仿真机器人避障学习任务1.了解红外避障传感器的组成。2.分析扫地机器人的行走规律。3.编写程序,在虚拟环境

41、中模拟扫地机器人躲避障碍行走。开阔视野早期的扫地机器人由于存在体积大、笨重、售价高等问题,无法实现批量生产。随着科学技术的发展,现在的扫地机器人功能更加完善,更智能化,已经能够实现量产,开始走人普通家庭,如图所示。家用扫地机器人早期的扫地机探究活动与早期的扫地机器人相比,现在的扫地机器人更加智能,躲避障碍的能力也更强。活动主题:在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走 想让机器人避开障碍物,首先要让它能看到障碍物。所以我们需要为扫地机器人安装上“眼睛”,使它拥有能看到障碍物的“器官”;然后编写自动躲避障碍的控制程序,让扫地机器人能根据检测到的障碍物情况进行合理避障。活动主题:在仿真环境中模拟机器人躲

42、避障碍行走1.认识红外避障传感器活动主题:在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走 红外线发射区发射的红外线遇到障碍物发生反射,反射的红外线被红外线接收区接收到时,探测指示灯会亮起。此时,红外避障传感器会把发现障碍物的这个信息传输给机器人的微电脑,机器人就知道了障碍物的存在。 通过调节红外避障传感器的可调电阻,可以调节可探测到的障碍物的距离。顺时针调节,探测距离变远;逆时针调节,探测距离变近。活动主题:在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走2.扫地机器人的工作情况 扫地机器人拥有了“眼睛”之后,就可以看到障碍物了。在此基础上,还要让扫地机器人在执行任务时一直保持识别、躲避障碍物的状态,直到任务完成。 扫

43、地机器人躲避障碍物的过程可以用示意图表示出来,如图所示。活动主题:在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走扫地机器人躲避障碍物的示意图根据示意图所示,我们在RC软件中,编写指挥仿真扫地机器人执行任务的程序。活动主题:在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走3.编写仿真程序(1)启动RC软件,认识程序主界面RC软件主界面如图所示,由菜单栏、工具栏、模块库、流程图生成区、状态栏等部分组成。活动主题:在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走RC编程软件的主界面红外避障变量1、2、3、4,分别对应着仿真状态下机器人的前、左、右、后四个方向。活动主题:在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走(2)添加“永久循环”及“红外避障”

44、模块活动主题:在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走(3)添加“条件判断”模块“条件判断”模块活动主题:在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走(4)添加“转向”和“高速电机”模块“转向”和“高速电机”模块活动主题:在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走4.仿真测试机器人单击按钮 ,进入仿真环境,制作一个简单的用于仿真扫地机器人工作的仿真地图环境。单击工具栏上的“仿真”图标 琴或“3D仿真”图标 ,然后将仿真机器人放入仿真环境中进行测试。活动主题:在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走(1)超声波传感器“仿真”和“3D仿真”的仿真效果现实生活中,有的扫地机器人遇到障碍时,并不会立刻转向,而是会后退一步再转向,这

45、样可以更好地躲避障碍物。修改程序,让仿真扫地机器人以同样的动作躲避障碍物。如果有实体机器人,可以用下载线将机器人与计算机进行连接,点击工具栏中的按钮丛 ,将程序下载到其中。然后将机器人放在周围有障碍物的环境中,打开电源运行即可。创新活动实体机器人活动评价了解红外避障传感器的工作原理了解红外避障传感器的工作原理理解扫地机器人躲避障碍的原理掌握躲避障碍程序的编写方法遇到困难时的表现:自己解决 请教同学 请教老师 参考教材 小组讨论通过本节课的学习,谈一谈你有哪些收获呢?你的收获课堂小结谢谢大家第八课 仿真机器人控温学习任务1.认识温度传感器。2.搭建自动控温装置。3.编写自动控温程序。开阔视野随着

46、技术的进步,我们在日常生活中越来越多地运用了控温设备,如空调、热水器、冰箱、自动控温花房等。自动控温空调自动控温热水器开阔视野自动控温冰箱自动控温花房探究活动为什么现代化的花房里一年四季都是恒温的?那是因为花房里安装了自动控温装置:当温度过高时,会自动降温;当温度过低时,又会自动升温。活动主题:设计仿真机器人自动控温温度传感器是一种用于探测环境温度的设备,它通过温度探头测量环境或者物体表面的温度,并将测量到的温度值传输给微电脑,量程范围一般是0100。有的温度传感器设有“内置/外置温度探测转换开关”,可将转换开关拨到“INSIDE”位置,直接使用内置温度探头检测温度传感器周边的空气温度,连接方

47、法如图a所示。需要连接外置温度探头来检测温度探头接触的物体或环境的温度时,如图b所示,要将开关拨到“OUTSIDE”位置。1.认识温度传感器活动主题:设计仿真机器人自动控温外置温度探头传感器连接方法活动主题:设计仿真机器人自动控温内置温度探头传感器连接方法活动主题:设计仿真机器人自动控温2.编写自动控温程序自动控温装置的工作过程是:不停地接收温度传感器检测到的温度信息,当温度高于设定温度时,启动风扇降温,当等于或者低于设定温度时,风扇停止运转。启动RC软件,编写自动控温程序。通过模拟传感器模块库添加“温度传感器”模块,通过输出模块库添加“风扇模块。为了能够实时显示环境的温度,在硬件搭建中使用了

48、LED显示屏,因此,在程序中让它紧跟在“温度传感器”模块后,通过输出模块库添加“LED显示”模块。活动主题:设计仿真机器人自动控温 完整的自动控温程序流程如图所示,在这个程序中,我们设置温度超过25时启动风扇降温。在具体应用中,触发启动风扇的温度值要根据实际需求设置。自动控温程序活动主题:设计仿真机器人自动控温 程序中各个模块选择的端口要与硬件实际连接的端口保持一致。根据上图示例的自动控温程序,实际连接硬件时的端口情况如图所示。自动控温装置活动主题:设计仿真机器人自动控温3.模拟仿真启动RC软件,打开自动控温程序,进入仿真界面,如图所示,仿真界面包括菜单栏、工具栏、演示区、状态栏四个部分。活动

49、主题:设计仿真机器人自动控温RC软件的仿真界面活动主题:设计仿真机器人自动控温通过工具栏上的“添加传感源”按钮 ,在仿真演示区添加一个热源,如图a所示。右击热源打开热源设置对话窗口,如图b所示,此时可以根据实际需要设置热源的温度,默认设置值是30。设置热源温度添加热源窗口 添加并设置好热源后,把机器人放在热源附近。此时,可以通过移动热源接近机器人的方式仿真自动控温程序,方法是:先按住Ctrl键,然后在热源上单击鼠标左键选中热源,接着松开Cl键,按住鼠标左键拖动热源接近机器人,此时注意观察状态栏上的“LED显示”,如图所示,会看到当热源接触到机器人时,“LED显示”会显示出热源的温度值,如果数值

50、大于程序中设定的温度数值时,机器人会启动风扇,也就是自动控温装置在温度高于设定的值时启动风扇进行降温。活动主题:设计仿真机器人自动控温活动主题:设计仿真机器人自动控温仿真自动控温程序创新活动1.观察自动控温装置中所使用的部件,说一说主要部件的作用或者实现的功能,填写到下面的表格中。部件名称作用或功能创新活动 尝试一下,把编写好的程序下载到机器人的微电脑中,启动微电脑,测试自动控温装置是不是按照设计的功能运行。活动评价知道温度传感器的功能并能够正确使用能够正确使用温度传感器程序模块和变量完成自动控温仿真任务遇到困难时的表现:自己解决 请教同学 请教老师 参考教材 小组讨论通过本节课的学习,谈一谈

51、你有哪些收获呢?你的收获课堂小结谢谢大家第九课 仿真光控节能灯学习任务1.用“显示LED”指令控制LED点阵屏。2.用“亮度级别”作为控制LED的变量。3.通过模拟光调节来体验环境光的变化。开阔视野仔细观察我们身边的事物,你会发现生活中有很多光控节能灯的应用实例,如小夜灯、路灯等,如图所示。探究活动 智能光控灯是一种能够随着环境光变化的设备。通过认识 micro:bit硬件组成和 Makecode软件界面,我们可以运用micro bit的仿真器来模拟环境光的变化,随着环境光的变化,让LED点阵屏按设定做出相应的变动。活动主题:仿声光控节能灯的设计1.认识 micro:bt硬件组成micro:b

52、it硬件组成活动主题:仿声光控节能灯的设计2.认识 Make Code软件界面打开 Makecode程序编辑器,认识软件界面。活动主题:仿声光控节能灯的设计3.打开 Make Code,编写仿真简易光控灯脚本(1)单击“输入”模块,选择“亮度级别”指令,拖至程序编辑区。再单击“基本”模块,将“显示LED”指令拖至程序编辑区两次。如果“亮度级别”小于一定数值,LED灯全部亮起;如果“亮度级别”大于一定数值,LED灯全部熄灭。设置LED灯全部亮和全部灭两种状态,如图所示。活动主题:仿声光控节能灯的设计选取“亮度级别”和“显示LED”指令活动主题:仿声光控节能灯的设计(2)单击“逻辑”模块,选择“如

53、果为true则”指令,将该指令拖至程序编辑 区 , 单 击 按 钮“+,该指令自动添加“否则”语句,如图所示。选取“如果为true则”指令活动主题:仿声光控节能灯的设计(3)单击“逻辑”模块,选择 将该指令拖至“true”,并将“亮度级别”指令拖至判断指令的左边,可设置判断数值为128,如图所示,简易光控灯程序就编好了。活动主题:仿声光控节能灯的设计设置判断数值在模拟器演示区将鼠标移至 micro:bit左上角的圆形光线亮度图标处,按住鼠标左键上下拉动,观察LED点阵屏的变化,如图所示。活动主题:仿声光控节能灯的设计4.测试脚本LED点阵屏显示情况 生活中,有时需要根据不同的光照强度来控制灯亮

54、的数量,怎样利用不同的光照强度控制灯亮的数量呢? 我们可以在 micro:bit的模拟器演示区模拟这一过程:当模拟光源(左上角的圆形光线亮度图标)的亮度级别发生变化时,单个或多个LED灯亮起或熄灭。选择“逻辑”模块中的 、 和 以及“基本”模块中的“显示LED”指令编写脚本。创新活动设置三个不同亮度级别范围内LED屏幕亮灯数量:亮度级别64LED屏幕的所有灯亮起来;64亮度级别128,LED屏幕有15个灯亮起来;亮度级别128,则LED屏幕上所有灯熄灭。具体程序如图所示。创新活动试试使用LED模块中的“绘制条形图”指令让LED屏幕的亮灯数量更精确地反映光线强弱。创新活动活动评价学会使用“显示L

55、ED”指令控制LED点阵屏学会使用“亮度级别”作为控制LED的变量学习编写简易光控灯的脚本遇到困难时的表现:自己解决 请教同学 请教老师 参考教材 小组讨论通过本节课的学习,谈一谈你有哪些收获呢?你的收获课堂小结谢谢大家综合活动2 制作阳光运动计步器新知学习 随着体育运动的发展和普及,计步器被广泛应用于分析和记录行走步调。目前,利用钟摆原理制作的机械式计步器已淡出历史,取而代之的是电子计步器。电子计步器新知学习 生命在于运动。“今天你走多少步了?”“你在朋友圈中的步数排行榜上是第几名?”这些已经成了年轻人的时尚问候方式。手机中的计步器界面图活动任务利用 micro:bit板制作计步器。任务内容

56、任务内容1.选用一种加速度计来感受外界的振动2.编写程序实现主控器的计步功能。3利用纸板或是3D打印设备制作穿戴设备。任务说明任务说明任务分析1.了解计步器的基本算法。2.使用 MakeCode程序编辑器给 micro:bit板编写计步程序。3.将主控器和穿戴设备组装成计步器。探究活动 计步器,顾名思义就是在你行走的时候能够帮你计算出一共走了多少步。行走时,人们手臂会前后摆动,运用micro:bit板能够收集到人体姿态的变化情况,并通过一定的方式显示出来。在本活动中,小组成员根据个人分工发挥个人特长,通力合作,共同制作一个计步器。活动主题:制作阳光运动计步器计步器通常由主控器和穿戴设备两部分组

57、成。主控器的核心部件是 micro:bit板,板上搭载了三轴加速度传感器。当人体运动姿态发生变化时,三轴加速度传感器可检测到x、y、z轴方向的重力加速度的变化。运行加载在micro:bit板上的程序,捕捉、采集并处理加速度传感器数据,就能实现计步功能。穿戴设备,可以用卡纸或者3D打印来制作,戴在手腕上,当手腕甩动时采集运动的数据。1.了解计步器的基本结构活动主题:制作阳光运动计步器2.了解 micro:bit的动作输入功能打开 Makecode,“输入”模块中有 指令,“基本”模块中有 指令。利用这两条指令可以编写micro:bit板在不同状态下LED屏幕显示相应数字的程序。打开 Makeco

58、de 中“输入”模块活动主题:制作阳光运动计步器活动主题:制作阳光运动计步器设置不同状态下LED屏幕显示相应数字活动任务如果有硬件,可将 micro:bit板用数据线接入计算机,下载程序到micro:bit板中,进行实物测试。下面将在 Makecode软件的模拟器演示区进行模拟测试。活动任务(1)振动单击 SHAKE晃动 micro:bit,可见 micro bit显示数字1表明只要有晃动,无论朝哪个方向晃动,都将显示数字1,如下页图所示。活动主题:制作阳光运动计步器活动主题:制作阳光运动计步器晃动 micro:bit,显示数字1Micro:bit板处于各种不同的状态,将显示相应数字,如图所示

59、。活动主题:制作阳光运动计步器(2) 上、下、左、右四种状态当徽标朝上时,显示数字2活动主题:制作阳光运动计步器当徽标朝上时,显示数字3活动主题:制作阳光运动计步器当 micro:bit板向左倾斜时,显示数字4活动主题:制作阳光运动计步器当 micro:bit板向右倾斜时,显示数字5活动主题:制作阳光运动计步器3.组建计步器制作小组(1)组建项目活动学习小组 为了保证整个活动的有序开展,建议由4-6名同学自愿组成一个项目学习小组,并推选一名组长。 组别:_小组 组长:_ 组员:_(2)确定结构方案活动主题:制作阳光运动计步器项目所需材料硬件设备Micro:bit板,3V电池编程软件 MakeC

60、ode程序编辑器外观设计卡纸制作或者30打印项目开发方案(3)人员分工活动主题:制作阳光运动计步器小组合作,明确成员之间的任务分工。角色任务分工组长总协调,对整个项目负责成员1查阅相关资料,完善想法成员2规划功能及使用方法成员3制作穿戴设备4.算法分析,编写程序活动主题:制作阳光运动计步器(1)使用的变量与相关脚本:完成变量规划表变量用途说明相关脚本步伐时间每个人的行走速度不同,因而步伐的间隔时间也不同,设置“步伐时间初始值为0.5秒。步数用于记录行走的步数。X当双手垂放在双腿两侧时,X为原始记录点0。活动主题:制作阳光运动计步器x变化当手臂向前摆动定幅度时,“x变化”为正数数值,手臂向后摆动

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