第3章《环卫机器人》项目探索中的活动1 扫地机器人 教案 2022-2023学年苏科版初中信息技术九年级

课题扫地机器人备课时间上课时间主备人复备人编号教材分析本课是苏科版信息技术9年级第3章中“项目探索”的内容。这节课学生将分析扫地机器人的构成，了解SG90舵机的工作原理，进一步掌握超声波传感器的应用，编写调试程序。在活动中进一步体验机器人项目的特点，制作扫地机器人，提高创新能力。项目主体认识SG90舵机、完成扫地机器人结构设计及完成程序编写调试等项目活动。学情分析9年级的学生已经掌握了程序编与的基本技能，对机器人充满好奇与兴趣，通过前面一段时间机器人的学习，接触了多种传感器，对他们的使用有初步的了解。在项目活动前，需要给学生提供生活中的应用案例，为项目推进打下基础。项目目标和教学要求理解环卫工作机械化、智能化的意义；了解生活中智能环卫设备，感受科技发展的价值；理解舵机的工作原理，能够利用舵机、扫地刷、积木结构件等搭建扫地机器人；掌握利用超声波传感器侦测障碍物进行避障；编写调试程序测试优化，让扫地机器人能实现智能扫地效果；思考如何加强扫地机器人的功能，以及其他类别的环卫机器人，培养学生的创新意识及创新能力，在这过程中进一步体验学习和应用机器人技术的乐趣。教学重点(1)舵机的原理以及安装方法。(2)设计与调试扫地机器人。教学难点利用超声波传感器侦测障碍物，执行转弯动作，达到避障效果。教学方法分组协同学习、任务驱动法。教学过程教师活动学生活动复备栏创设情境导入新课教师：播放相关环卫工作的视频。提出问题：.你了解环卫工作吗？环卫工作的意义与价值是什么？.环卫工人使用的工具一般有哪些，他们每天工作的时间是什么？.如今科技迅猛发展，已在改变着各行各业，那环卫行业能否乘着东风走上智慧之路呢？学生回答。教师：目前很多环卫工作者还在观看视频思考并回答问题。讲授新课使用最传统、最简单的清扫工具，一把扫帚、一个簸箕。一名普通的街道环卫工人清扫地面的工作量相当巨大。学生：设计扫地机器人来减轻他们的工作量。引出课题：今天我们一起来制作“扫地机器人”。学生设计扫地机器人来减轻他们的工作量。（一）认识舵机展示舵机的原理：舵机是一种带有角度反馈的、自动受控机。它将接收到的电压信号转化为电机轴上的角位移或角速度输出，能精准控制并保持角度，常用于需要角度不断变化并且需要保持的控制系统。思考：在生活中舵机有哪些实际运用？展示一组舵机在生活中的应用实例，如停车场升降杆、航模等。（二）项目体验1.项目分析结构分析：扫地机器人的执行部件由舵机和扫地刷组成；前方需要安装超声波传感器侦测障碍物，执行转弯动作，达到避障的效果。程序分析:学习新知思考并回答问题。对项目进行分析和设计。讲授新课图12.项目测试图2（三）项目实践：制作扫地机器人.项目分析分小组完成项目实践。舵机带动扫地刷进行清扫。分小组完成项目实践。超声波传感器侦测障碍物，执行转弯动作，达到避障效果。.项目调试准备环境：有障碍物与小纸屑的地面或者台面。分组调试程序。编写程序：将程序下载到机器人上。分组调试程序。运行调试：观察扫地机器人的清扫效果（纸屑以外的垃圾）以及是否可以成功避障，调试程序以达到想要的效果。课堂小结3.项目展示各小组展示个性化的扫地机器人作品。（四）项目创新设计：制作个性化扫地机器人项目拓展：思考，扫地机器人实现了清扫垃圾，那么如何实现垃圾的收集呢？尝试运用今天学到的知识给今天制作的机器人增加功能？今天利用舵机与超声波传感器制作了扫地机器人，了解了舵机的工作原理，进一步掌握了超声波传感器的应用。使用舵机连接清洁刷，可以扫地，那么如果连接垃圾桶盖板，结合探测传感器，可以制作智能垃圾桶，利用课后时间试试吧！结合生活中的劳