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文档简介
时间:20xx-3-9班级:六年级
科目:信息技术教师:阿迪力
课题:第一课探索崭新领域一机器人简介
内容:
[教学目标]
1.知识与技能:
了解机器人的概念、特征、分类与用途,简单了解机器人的发
展历程。技能目标:熟练利用网络查找信息和处理信息。
2.情感态度与价值观:
培养学生对机器人的兴趣,培养学生关心科技、热爱科学、勇
于探索的精神。
3.过程与方法:
通过学习机器人知道机器人的特点及原理
[教学重点与难点]
4.教学重点:机器人的概念、特征;学生的自学能力和探索
精神的培养。
5.难点:机器人的概念及其特征;学生自我评价。
片断1观看视频引入教学内容
师:21世纪被信息技术专家誉为智能机器人的时代,机器人
在各行各业将得到更加广泛的应用,机器人技术综合机械工
程、电子工程、传感器应用、信息技术、数学、物理等多种学
科,它代表着一个国家的高科技发展水平。同学们在生活中有
没有接触过机器人?在影视作品中的机器人是什么样的?请
同学给大家描述一下。
学生积极举手描述自己生活中、电影中见过的机器人,课堂气
氛活跃,教师适时导入新课:
师:下面请同学们看一段关于智能机器人的视频。(教师播放
关于机器人比赛的视频)
观看过后:同学们举了这么多机器人的例子,我们从刚才的视
频上也看到机器人具有类似人类的形体和较高的智能。那么,
到底什么是机器人呢?是不是只有在高科技实验室、科幻电影
里面具有与人类相似的形体的才叫机器人呢?
1、什么是机器人?
2、机器人有什么特征?结合机器人的特征回答为什么商场的
自动门、街头的取款机也称为机器人?
学生阅读课本内容,总结归纳知识点。几分钟后,大部分学生
总结出自己的答案,开始踊跃举手。
学生1:机器人是一种具有类似某些生物器官功能、用以完成
特定操作和移动任务的、可通过编程来控制的机械电子装置。
学生2:机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有某些
功能的机械。
师:从同学们的回答中可以看出机器人的外表不必像人,只要
在功能上能模拟生物的动作和行为,都可以称作机器人。下面
请同学们总结机器人的基本特征。
学生回答自己归纳、总结的机器人特征:
1.大脑:控制机器人的程序。
2.动作:任何机器人都有一定的动作表现。
3.身体:是一种物理状态,具有一定的形态。
师:回过头来,我们看看刚才谈到的商场自动门是不是机器人
(与以上特征一一比对,得出它是机器人的结论)。
师:下面请同学们思考,你们面前的电脑是不是机器人?为什
么?
教师扩展知识引出机器与机器人的区别:
(机器人拥有传感器,运用了感测技术,对人类有回馈的作用,
而机器则只能完全由人或程序来控制,不会因外在情况的改变
而影响自己的动作。)
片断2了解机器人的发展史,增加学生对机器人的兴趣
学生学习到这里,已经对机器人产生了兴趣,迫切想了解更多
的关于机器人的知识,有些学生开始在下面低声讨论自己对机
器人认识。教师在学生学习兴趣高涨时介绍机器人的历史,可
增加学生对机器人、对信息技术的学习兴趣。
师:机器人的出现,使人类摆脱了繁重危险的体力劳动,标志
着人类社会的进步。从1961年生产出第一台工业机器人到机
器人研制开发蓬勃发展的今天,机器人主要经历了三个发展阶
段……
(教师详细介绍机器人发展的三个阶段及各阶段机器人的特
征,着重介绍第三代机器人--智能机器人的知识,激发学生
的兴趣,为下面的学习内容打下基础。)
板书
工具:机器人
作业:查找有关机器人的资料知道它的发展史及未来用途
课后反思:
时间:20xx-3-16班级:六年级
科目:信息技术教师:阿迪力
课题:第二课历数迷人风采一机器人的发展与分类
内容:
教学目标:
1.知识与技能:
了解当今种类繁多的机器人家族,认识机器人的本领
2.情感态度与价值观:
让学生知道机器人的发展,激发学生创造新一代高级机器人
3.过程与方法:
了解真实的机器人
4.教学重点:认识机器人的本领
5.教学难点:认识仿真机器人
教学过程与方法:
一、导入新课
同学们,我们猜个谜语好吗?
早晨,我们吃过早点上学以后,它立即用吸尘器清扫房间,用
洗衣机洗涤我们换下的衣服。电话铃响了,它马上拿起耳机,
在一张便条上记下对话内容。门铃响了,它并不急于开门,而
首先问来访者是谁,然后根据来访者的声音仔细辨别他是不是
主人的客人,以此决定是否开门。做晚餐的铃声响了,它走进
厨房,熟练地婀米饭、炒菜,为我们准备可口的饭菜。门铃又
响了,一听那熟悉的声音,它就知道是主人下班回来了,马上
开门迎接……你知道它是谁吗?生答,师总结。那么今天我们
就来一起认识一下,我们的新朋友一一智能机器人。
学生通过预习,查找资料来回答问题。
学习新课
了解当今种类繁多的机器人家族。
同学们,你们知道吗?机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之
一,自60年代初问世以来,经历40余年的发展已取得长足的进步。
还有谁知道其他有关机器人的知识,说出来大家一起分享一下?生
答。
认识机器人的本领
你想更多地了解机器人吗?你想探索机器人世界的秘密吗?让我们
一起进入机器人世界,共同探索机器人世界的奥秘吧!老师给同学们
几个网址大家一起去看看机器人到底有多神奇,let'sgo!
机器人世界:
http://www.yc2z.com/sjdw/works/robot/In
机器人博览:
http:〃www.kepu.com.cn/gb/technology/robot/index,html
看到这么多有关机器人的资料,同学们你来想象一下,未来机器人
长什么样子?会干些什么?好在课本上写下自己的想象。
下面,我们就一起认识一下我们身边的机器人朋友“智能宝宝”(展
示机器人)
认识仿真机器人
我们将要学习的是仿真机器人。SVJC就是机器人的仿真系统,它是
为仿真机器人定制的编程工具。宇航员遨游太空之前,都是先在虚拟
仿真的太空环境下进行练习的。许多大型工程在动工之前,也都是在
虚拟仿真的环境中进行测试论证的。SVJC就拥有一个功能强大的系
统仿真模块,可以创建和真实的机器人功能相当的虚拟智能机器人。
师:展示智能宝宝的本领
1.单击“打开”按钮。
2.选择C:SVJCsample中的“自由行走”程序,单击“打开”按钮。
3.单击“仿真”按钮
4.双击“标准搜索物品场地”,进入系统仿真活动场地。
5.找到并单击智能宝宝,将它拖放到仿真活动场地中。
刚才我们学习了虚拟仿真机器人的一些知识,可能有些小朋友手中有
真正的机器人,下面我们以“能力风暴”AS-MH型机器人为例向大
家简单介绍一下。
五、了解真实的机器人
机器人的模样?
机器人各个部位?
同学们可以看书也可以看老师这里的机器人来观察分析一下。你能说
出仿真机器人和真实机器人的相同和不同之处吗?师总结:同学们今
天我们认识了机器人及我们新朋友:“智能宝宝”,可算是收获不小。
他的本领可大,这节课,你们先自己研究,下节课我们接学习他的本
领。
课后反思
学生对机器人有着很轻的神秘感,比较感兴趣。
时间:20xx-3-23班级:六年级
科目:信息技术教师:阿迪力
课题:第三课主角闪亮登场一AS-MII机器人介绍
内容:
一、教学目标
1.知识与技能:
了解机器人的诞生与发展历史。
了解能力风暴机器人AS-MIIo
2.过程与方法:
给学生展示各种机器人,并介绍其功能,是同学们对机器人有较深的
认识。
3.情感态度与价值观:
通过了解中国古代的机器人,伶人、木鸟、木牛流马,使学生们
认识到中国人的智慧与伟大。
通过接触能力风暴机器人,使同学们产生兴趣,并能积极投入到
学习氛围中。
教学重点与难点
其实机器人在我们的日常生活中无处不在,如吸尘器、电梯等,
通过这些常见的机器人,可以使大家能更好理解机器人。
教学过程与方法:
导入新课:
提问学生:你们觉得机器人是什么样的?平时有接触过机器人吗?
吸尘器、电梯、洗衣机等都是机器人。
学习新课:
老师通过课件形式向大家展示知识,同学们更喜欢看,从而能更认真,
更好的掌握知识。通过实际接触能力风暴机器
向大家展示中国古代的机器人:伶人、木鸟、木牛流马等。
提问:学生们还指导哪些中国古代的机器人?
观看课件,了解机器人发展史。老师在过程中进行必要讲解。
能力风暴机器人实物观看。并了解其结构,指导机器人是怎么工作的。
学生发言交流,回答教师提出的问题。有些学生可能不好意思说,教
师要鼓励学生说。
课堂总结:总结回顾这节课的内容。采用提问的方式。
板书
工具:电脑,课件
作业:复习功课
课后反思:
时间:20xx-3-30班级:六年级
科目:信息技术教师:阿迪力
课题:第四课阅兵点将台一VJC系统界面介绍
教学目标
1.知识与技能:
了解能力风暴机器人开发软件。认识流程图。熟悉模块的操作。
能使用开发软件让机器人动起来,并完成走正方形。
2.情感态度价值观:
通过使用开发软件让机器人动起来,认识到,机器人是人类智慧
的结晶,机器人只有在人的指令下才能工作,从而认识到机器是永远
不可能代替人类的。通过实现机器人走正方形,同学们可以感受到学
习的乐趣。
3.过程与方法:
认识机器人开发软件仿真vjcl.5,并介绍其界面和使用方法。
分析机器人走正方形步骤,为今后让机器人做更复杂动作时做好基
础。
4.教学重点:知道流程图的执行过程。在机器人走正方形过程中,
修改参数时掌握固定一个的方法,能很快调整到一个好的状态。
5.教学难点:对于流程图的概念,学生们以前没有接触过,可能会
有些同学不容易理解。可以用简单的话去解释,尽量不要复杂话。
教学过程与方法:
导入新课:
复习上节课操作:
学习新课
(-)能力风暴机器人开发软件
图形化交互式C语言(简称VJC)是用于AS-MH的专用开发系统具
有基于流程图的编程语言与交互式C语言。目前的最新版本为
VJC1.6,它由流程图编辑界面和JC代码编辑界面组成。
(二)学习VJC1.5仿真版
1、双击桌面上的VJC1.5仿真版,进入流程图界面
2、认识流程图编辑界面
菜单栏:文件,编辑,视图,工具等等
工具栏:有若干快捷按钮,使用起来很方便
模块库区:可以用鼠标点击打开
流程图生城区:模块库区的模块可以移入这个区域,连接生成流程图
程序。连接好的模块会成为一个整体,可以一起移动。也可以断开模
块之间的连接,删除或插入模块。
3、模块的基本操作
模块的新增、连接、插入、移动,结合让机器人前进倒退讲解。
注意:模块没有连接上是没有效果的,拖动模块时,光标的顶点放在
上方模块的红点处,单击鼠标,就连接上了。连接后,上方模块的红
点会消失。
试一试:让机器人重复直行转弯四次,就可以走成一个正方行了
可以添加四次刚刚的两个模块,那还有没有更好的方法呢?
提示:可以使用多次循环模块,然后把直行转弯两个模块放到循环中,
修改循环次数,就可以让机器人走一个标准的正方行了。
板书
工具:电脑,软件
作业:复习
课后反思:
时间:20xx-4-13班级:六年级
科目:信息技术教师:阿迪力
课题:第五课唱响“两只老虎”一发音模块的使用
教学目标
1.知识与技能:
掌握机器人发音模块的使用,能让机器人按照学生预定的曲调发
音歌唱。了解音符知识。
2.过程与方法:
采取分小组活动形式,各小组内部分工合作,可以有一个同学负
责读简谱,一个同学负责程序的编写和下载,一个同学负责记录,一
个同学负责操作和调试机器人。
3.情感态度与价值观:
通过让机器人发音唱歌,可以激发学生开发机器人的兴趣,同时
也对音乐的音符知识有了一定的了解。
4.教学重点:
学生对于几分音符知识很陌生,而且读简谱时不熟悉。
希望学生能自己编曲让机器人唱歌,但这方面学生的操作能力较弱。
5.教学难点:
学生对于几分音符知识很陌生,而且读简谱时不熟悉。希望学生能自
己编曲让机器人唱歌,但这方面学生的操作能力较弱。
教学过程与方法:
教学教师活动学生活动说明
环节
导我们在电视看到日本的讨论并回答问题。能力风暴如果
机器人会唱歌跳舞,那
入能唱歌,更加能
么我们的能力风暴能做
新到吗?需要用到能力风激发学生的兴
课暴的哪些设备?趣。
学习1、学习使用发练习。
与讨音模块实现机器
论人发音。学习音符
知识。提供简谱。
拓展能不能给自己的机讨论,操作。
器人编曲,让它唱自
己的音乐呢?
板书
工具:电脑,软件
作业:复习
课后反思:
时间:20xx-4-20班级:六年级
科目:信息技术教师:阿迪力
课题:第六课绘制正四边形一直行、转向模块的使用
教学目标:
1.知识与技能:
使学生理解循环语句在程序设计中的作用,通过程序设计及调试
培养学生创新能力
2.情感态度与价值观:
培养互相协作的能力和不怕失败的科学精神.
3.过程与方法:
通过合作学习掌握有关模块的使用.
4.教学重点:
循环语句的作用理解
5.教学难点:
循环语句在编程中表示及机器人的调试
教学过程设计:
教学过程学生任务及注意事项、出现的情况
一、新课导入,揭示课题。学生在编程过程中机器人走直线、
师:同学们,前面我们学习了如何右转的速度与时间告诉他们一个
让机器人走直线和转弯,今天我们参考值。
要让机器人走正方形,首先让机器编好程序并调试,学生在调试的时
人从一个顶点出发沿顺时针方向候,有些同学的机器人的不能沿走
走一圈,你们说说如何机器人完成正方形走,这时提醒学生分析是走
这个任务?直线不够,还是转弯不够,再修改
生:先走直线,再右转90度,再程序中的参数。有些边角走对了,
先走直线,再右转90度,再先走有些不对。
直线,再右转90度,再先走直线,
再右转90度。
师:说得很对,那就请大家利用图
形编程平台把程序编好。
二、设置认知障碍,进入新课教学
师:大家刚才让机器人走一个正方采用教师讲学生练的方法提高学
形,现在让大家让机器人不断地走生的学习效率。
正方形一百圈,大家自己摸索、或
与小组同学讨论一下?
生:按上面的编程方法,要拖放的
流程图很多,太麻烦了。
师:有没有其他的解决办法呢?请
大家分析一下刚才我们编的程序,
其中有几个动作是一样的?
生:走直线、右转90度的动作机
器人完成了四次。
师:对,也就是说走直线、右转90
度重复了四次。我们可以由一个循讲清FOR-TO•••
环语句完成。NEXT的语法结构即使用注意事
流程图如下:项。
学生编程调试:让学生重新改写前面的程序。并要
(1)让学生重新改写前面的程序。求这样比前面有什么好的地方?
并要求思考这样做比前面有什么
好的地方?
学生:调整程序中的参数时,只
改一个就行了,不象刚才要改四
个。
(2)学生示范演示成功的走正方形
的程序,学生思考,该程序还有什
么地方可以改进?他的成功之处
你有没有想到?
4、小组比赛:(走正方形5圈)
走如下图形.
板书:
工具:电脑,软件
作业:复习
课后反思:
时间:20xx-4-27班级:六年级
科目:信息技术教师:阿迪力
课题:第七课培训迎宾机器人一红外、发声模块的使用
教学目标:
1.知识与技能:使学生理解循环语句在程序设计中的作用,通过程序
设计及调试培养学生创新能力
2.情感态度与价值观:
培养互相协作的能力和不怕失败的科学精神
3.过程与方法:
通过学习本节课学生掌握了有关模块的使用.
4.教学重点:循环语句的作用理解
5.教学难点:循环语句在编程中表示及机器人的调试
教学过程与方法:
导入新课:
互相交流,讨论
机器人的打招呼设计过程:
这个项目中,机器人一边在慢慢地行走,一边在探测障碍物,当
它检测到障碍物时,能够停下来,并发出声音,再侧身离开。探测障
碍物用的是红外传感器。能力风暴运用了2只红外发射管(970nm)
和一只红外接收模块构成红外传感系统,主要用来检测前方、左前方
和右前方的障碍,检测距离范围为10〜80cm。可以根据需要在此范
围内调整。
凡是标有/记号处的填空部分希望每个同学都能完成。
设计算法
可以让机器人一边走一边进行红外检测。如果检测到有障碍物,
就发音,意为看到人了,打个招呼。然后转向,继续走。机器人可以
探测到前、左、右三个方向的障碍物。
我们可以这样设计算法:
旦先判定前方有无障碍物,如果有,则发出声音,然后向
转;
如果没有,则继续判定左方有无障碍物,如果有,则发出声音,
然后向转;
如果没有,则继续判定方有无障碍物,如果有,则发出声
音,然后向转;
如果没有,则前进。
板书:
工具:电脑,
作业:复习
课后反思:
时间:20xx-5-4班级:六年级
科目:信息技术教师:阿迪力
课题:第八课效仿闻鸡起舞——声音检测模块的使用
教学目标:
1.知识与技能:
使学生理解循环语句在程序设计中的作用,通过程序设计及调试
培养学生创新能力
2.情感态度与价值观:
培养互相协作的能力和不怕失败的科学精神。
3.教学过程与方法:
通过实际操作,学生学会了声音模块的使用方法。
4.教学重点:循环语句的作用理解
5.教学难点:循环语句在编程中表示及机器人的调试
教学过程与方法:
导入新课:
复习导入
教学过程设计:
一、任务分析
1、首先让机器人“不停地”检查,要用永远循环模块。
2、使用条件判断模块来判断。
3、若要持续一段时间,我们可以多添加几个转向模块、发音模块
和眼睛模块。
二、模块编程
第一步:增加“永远循环”模块
第二步:增加“声音测试”模块
第三步:增加“条件判断”模块
第四步:选择“声音测试”变量,设置判断条件为“声音变量一>0"
第五步:设置条件判断“是”分支中的模块
三、仿真运行
四、调试程序
知识回顾:声音检测模块,主要用于检测声音的大小,反馈了检测
值为0~255之间的
整数,值越大,声音越响,值越小,声音越弱。
板书:
工具:电脑,软件
作业:复习
课后反思:
时间:20xx-5T1班级:六年级
科目:信息技术教师:阿迪力
课题:第九课模拟弹力球一碰撞检测模块的使用
教学目标:
1.知识与技能:
掌握红外避障的方法,会正确的使用有关模块,并学会设计模块。
2.过程与方法:
机器人在单间屋内自由行走
3.情感态度与价值观:
培养互相协作的能力和不怕失败的科学精神
4.教学重点:
掌握红外避障的方法
5.教学难点:
让机器人在单间屋内自由行走
教学过程与方法:
导入新课:
同学们:以前我们的智能宝宝总是按照我们设定好的距离或路线进
行行走,能不能让它自由的走路,而又不会碰到障碍物呢?
当然可以了,我们的智能宝宝可聪明啦。因为它有一双特殊的眼睛,
那就是红外传感器。
知识小天地:
世界上有些光波我们是看不到的,像红外光以及紫外光就
属于这类光波。机器人就是利用红外光看物体的。
机器人的红外传感器包括两个红外发射器和一个红外接收
器,能够检测到机器人左/右/前方是否有障碍物。
一、单间屋内自由行走
做一做:让机器人在单间屋内自由行走
1.用鼠标将“传感器模块库”中的“红外检测”模块,移到流程
图生成区并连接在“永远循环”模块的下方。
2.设置时,右击“红外检测”模块,将出现“红外测障模块”设
置对话框,选择“检测完后进行条件判断”,则可以进行条件判断。
先判断前方有障碍物的情况。
3.当前方有障碍物就让机器人左转一个角度。
4.将“控制模块库”中的“条件判断”模块连接到“红外测障”
模块不成立的一方,并将条件赋于“红外变量一”,然后判断左边
是否有障碍物。
5.当左边有障碍物就让机器人右转一个角度。
板书:
工具:电脑,软件
作业:熟练操作
课后反思
时间:20xx-5-18班级:六年级
科目:信息技术教师:阿迪力
课题:第十课登上灰舞台一地面检测模块的使用
教学目标:
知识与技能:
学会调用子程序,让“智能宝宝”载歌载舞
过程与方法:
掌握编写子程序的方法。
情感态度与价值观:
培养互相协作的能力和不怕失败的科学精神
教学重点:
学会调用子程序,让“智能宝宝”载歌载舞;
教学难点:
掌握编写子程序的方法。
教学过程与方法
导入新课:
谈话:同学们:听说,要举行文艺汇演了。我们的“智能宝宝”既
会唱歌,又能跳舞,这次我可要大显身手了!
今天我们就一起学习一下让“智能宝宝”跳舞,看看他是怎么跳
舞的。今天我就教大家几个舞步。
一、“智能宝宝”载歌载舞
同学们你们知道吗,除了可以自己编写唱歌跳舞的程序之外,仿真
系统其实已经给我们提供了一些编写好的程序供我们直接使用。
涛涛:是吗,那我们应该如何调用这些程序呢?
做一做:
1.在程序模块库中找到“新建子程序”模块
2.在“新建子程序”模块上单击鼠标左键,弹出设置对话框。
3.在弹出的窗口中选择想要的子程序,单击确定按钮。
4.这时我们选择的子程序就出现在编辑区里了。但是,我们要使
用这个子程序,还必须要回到主程序当中,调用之后才行。
5.单击工具栏上的“主程序”按钮,回到主程序编辑区。
6.把“歌曲1”模块拖到“主程序”下面,歌就添加好了。
试身手:
自己添加一个“三步舞”的子程序。
7、好了,“三步舞”也加好了。看,是不是有点载歌载舞的味道
了!
同学们现在行了,我们可要到文艺汇演中大显身手了。
二、自己来编“子程序”
同学们,其实,除了仿真系统给我们提供的这些系统子程序之外,
我们自己也可以把一些需要重复使用的一组模块编辑成子程序,直
接使用。
做一做:
把“1、2、3、4、5、6、7、1(高音)”做成子程序。1.单击“新
建子程序”模块,弹出设置对话框。
2.选择“自定义”,子程序名称改为“音阶”,然后单击“确定”
按钮。
3.在“子程序”下面添加“发音”模块。
4.回到“执行器模块库”,添加“1、2、3、4、5、6、7、1(高
音)8个“发音”模块。
5.再回到“程序模块库”,添加“子程序返回”模块。
6.好了,“音阶”子程序设置完毕。现在,我们就可以调用了。
小提示:
我们自己编写的子程序,只能在当前的文件中使用,不能在其它的
文件中调用。
板书“
工具:电脑,软件
作业:熟练操作:
课后反思
时间:20xx-5*~25班级:六年级
科目:信息技术教师:阿迪力
课题:第十一课:穿越彩色舞台一地面检测模块的使
用
教学目标:
1.知识与技能:
学会调用子程序,让“智能宝宝”载歌载舞
2.过程与方法:
掌握编写子程序的方法。
3.情感态度与价值观:
培养互相协作的能力和不怕失败的科学精神
4.教学重点:
学会调用子程序,让“智能宝宝”载歌载舞;
5.教学难点:
掌握编写子程序的方法。
教学过程与方法:
导入新课:
谈话:同学们:听说,要举行文艺汇演了。我们的“智能宝宝”既
会唱歌,又能跳舞,这次我可要大显身手了!
今天我们就一起学习一下让“智能宝宝”跳舞,看看他是怎么跳
舞的。今天我就教大家几个舞步。
建立彩色舞台
进入仿真环境,利用“环境编辑”在工作区中添加不同颜色的矩形
块形成彩色舞台。
程序分析
编写程序并调试仿真
使用永远循环让机器人在行走的过程中不断判断脚下的颜色。
利用地面检测模块的条件判断功能首先判断是否为255,如果是就
右转前进,如果不是就进入第三步。
判断是不是等于128,如果是就发出高音1并前进,如果不是就进
入第四步。
判断是不是等于170如果是就唱歌,如果不是就进入第五步。
判断是不是等于43,如果是就发出高音3并前进,如果不是就进入
第六步。
判断是不是等于213,如果是就发出高音4并前进,如果不是就什
么也不做。
学生独立练习
板书:
工具:电脑
作业:复习
课后反思:
第十二课聪明的数学脑袋一机器人的计数功能
教学目标:
知识与技能:学会调用子程序,让机器人计算相关数据。
方法与过程:掌握编写子程序的方法。
情感态度与价值观:培养互相协作的能力和不怕失败的科学精神
教学重点:学会调用子程序,让机器人计算相关数据。
教学难点:掌握编写子程序的方法。
教学时间:一课时
教学过程:
♦程序分析
求两个正整数的最大公约数,可用辗转相除法(参见后面的小知
识)。编程计算时,须注意到c语言中整型数的特点,两个整型数相
除得到的商仍为整型数,小数部分被忽略。参考程序如如图4—13所
7J\o
♦参数设置
条件循环之前的四个“计算”模块:计算表达式如下表所示
整型变量=255(被除数)
―*
整型变量
—60(除数)
整型变量
——整型变量一小整型变量二(得到商)
整型变量整型变量——整型变量二义整型变量三(得到余
——
数)
“条件循环”模块:条件表达式为
整型变量三!=0
循环体中的四个“计算”模块:计算表达式为
整型变量一——整型变量二(除数升级为被除数)
整型变量二——整型变量三(余数升级为除数)
整型变量三——整型变量一小整型变量二(得到商)
整型变量----整型变量二X整型变量三
整型变量三——
(得到余数)
“显示”模块:显示信息为“整型变量二”。
intphoto_l=0;
intgi_l=O;
intgi二2二。;
intgi_3=0;
voidmain()
gi_l=255;
gi_2=60;
photo_l=gi_l/gi_2;
gi_3=gi_l-gi_2*photo_l;
while(gi_3!=0)
gi_l-gi_2;
=gi_3;
_1=gi_l/gi_2;
gi_3=gi_l-gi_2*photo_l;
printf("gi_2-%d\n",gi_2);
}
图4—1求最大公约数例程
小知识:最大公约数和辗转相除法
两个正整数的最大公约数,是指能整除这两个整数的最大的整
数。例如:如和45的最大公约数是9。
求最大公约数的标准方法是辗转相除法。设有两个整数4和0
且4它们的最大公约数为d,用辗转相除法求最大公约数d的
算法如下表所示:
除
步全、被除数—X商+余数
数
14—AX+A
2=4Xb2+
4
3%——A,X+4
11111111
1111111
1111111
I1111111
+
n-2AI-3——4-2Xb-和
%+4
n-\A/-2=A,IX
+
nA,,T——A,Xb„0
第1步,以4作被除数,A作为除数,得到的商为*余数为4。
第2步,将4升级为被除数,将A2升级为除数,得到商为区,余数为
A3O其余的步骤依此类推。从第1步开始,在每一步的表达式中,由
于被除数和除数都能被d整除,故余数(=被除数一除数X商)也能
被d整除。
在上述过程中,由于除数小于被除数,余数又小于除数,故余数
越变越小。又由于余数不能小于d,否则会导致矛盾,于是最后必定
可以得到余数为零,如下式所示:
Ai=4xa+0
此即为表中第n步的式子,该式中的除数A“就是所要求的最大公约数
d,即
d=A.
【证明】由于第n步中A,、整除A“_\,从表格倒推上去可知,A.也
能整除
Al-2'AI-3、...Ai'A]、4
故是&和A'的一个公因子,而d是8和A\的最大公因子,于是
A“4d
又如前所述,d能整除表格中所有的被除数和除数,d当然也能整除
A,,于是
d<An
从而
4=A"
证毕。
【例】求253和77的最大公约数。
步骤如下表所示,求得的最大公约数d=ll。
除
被除数=X商+余数
数
1253=77X3+22
277—22X3+11
322—11X2+0
第十三、四课百米赛跑一一综合实践(1、2)
一、教学目标
知识目标:了解机器人的编程环境,理解机器人走直线的几个命
令
技能目标:会操作图形化编程的有关模块。能初步对简单的任务
进行数学建模和画流程图。
情感目标:培养学生对程序编写的兴趣。
二、重点难点:
重点:机器人编程环境的操作,理解机器人走直线的方法。
难点:如何把具体任务通过抽象思维进行数学建模。
三、教学过程:
1.新课引入:
通过第一节的学习,我们对机器人有一个基本的认识,从这一节
开始我们学习机器人的具体控制和操作,今天我们来教机器人走直
线。
2.新课讲授
机器人使用操作规则说明
机器人这种教具价格比较贵,有些电子器件比较容易损坏和丢
失,所以每次上课之前由每组组长负责领取机器人和有关器件,课后
由负责人把机器人及有关器件设施及时归还,如有故障、损坏和丢失
的情况及时向老师汇报。大家在使用的过程中严格按操作规范的要求
进行,否则负责赔偿。
任务分析,数学建模
某港口从远洋货轮上卸下一批集装箱,码头到货仓的路径是一条
直线,需要机器人把货物从码头运到货仓,你能设计一个程序对机器
人进行控制吗?
我们首先学习如何把这样一个具体任务的完成过程用简单图示
和语句表示出来,然后画出流程图。
请大家
①机器人从货仓出发码头观察
②前进一段距离
・机器
③停下来装货
④后退返回货仓人是用什么来走
⑤停下即货路的?
⑥任务结束货仓
图222•机器人的轮子
有几个?结合教师的任务分析请大家自己画一画流程图
编程环境的使用介绍
2启动“积木式编程”软件:
(1)[开始]->[程序]->[纳英特积木式机器人开发环境]凯纳英
特机器人积木式编程]
(2)双击桌面上[纳英特机器人积木式编程]图标
积木式编程的界面。
2积木式编程平台界面
菜单栏
菜单栏中包含了各类功能项。
文件:新建、打开、保存等文档的基本的操作;
视图:隐藏/显示工具栏、状态栏、C语言代码;
计算功能:编程过程中使用到的各种逻辑运算;
子程序:创建子程序、调用子程序、使用子程序;
下载:打开RobotOSBoard软件;
帮助:帮助主题和关于本软件的信息;工具栏
Da■国回
工具栏上分别是新建文件、打开文件、保存文件、关于、退出按
钮。
模块库区
四类模块库可以通过鼠标的点击把它们分别展开。
积木式编程平台的各功能区如下:
人,・工cr.,(■mte:.ru*
模块库区
C代码显示区
2机器人走直线举例
让机器人以70%的功率前进2秒钟。可以按下面的方法编写程序。
(1)单击“输出模块”中的“直行”模块,弹出“设置机器人
移动”对话框,如图,进行机器人的移动功率及移动时间的设置。在
机器人移动部分,向右拖动蓝色滑块设置机器
人两个马达的功率为(+)70%,也可以功率显示框中直接输入数值设计
功率。在移动时间的输入框中输入2。设置完后单击“确定”。
(2)击“程序模块”中的“结束”模块,完成程序的编写。在
流程图区生成如下程序。
完成程序编写后,保存程序(保存在全英文目录,使用英文文件
名),单击下载菜单的“打开RobotOSBoard软件”以打开iRobot0S
Board”软件,然后下载程序。
程序下载方法介绍
http://www.robotedu.com/Soft/Index.asp下载演示
第一步:启动机器人操作平台(RobotOSBoard)点击开始一程序
菜单,找到“纳英特积木式机器人开发环境”选项中的单击鼠标左键
打开。
如图
图3-1:启动机器人操作平台
第二步单击(Cancel取消)进入操作平台。
如图:
第三步:启动向导单击RobotOSBoard界面的Tools菜单,将
鼠标移到Downloadfirmware命令上单击,启动下载操作系统向导。
如图
第四步选择通讯端口(通讯线与计算机连接的串口号),选择
好后单击。
第五步:正确连接各联接线,并点击。
如图:
第六步:如下图所示,选择,它正在闪烁”。注意:纳英特积
木式智能机器人是非常智能的,如果此时串口选择正确通讯灯会不停
闪烁。如图:
第七步:把机器人打在关闭状态(关闭电源)后,选择。
第八步:把机器人开关打在下载后点击;即可。
注:纳英特积木式智能机器人开关为三态开关,左边“下载”状
态为机器人下载操作系统,中间“关闭”状态为关闭机器人,右边
“正常”状态为机器人下载程序和执行程序。
第九步:观察“电源”与“欠压”状态指示灯。如果均在熄灭状
态点击“》卜(“电源”指示灯为绿色指示灯,亮为
正常,如果熄灭表示机器人没有接通电源,纳英特积木式智能机器人
提供的电池盒为二个3节5号电池盒,均带有开关,检查开关是否打
开;“欠压”指示灯为红色指示灯,呈熄灭状态为正确状态,如果该
灯亮表示机器人电池电量不足请取出充电,或使用外接电源)如图:
第十步:机器人开始正确下载操作系统。如图:
先下载操作系统,然后下载程序。
注:当上图状态条走到100%后表示机器人操作系统下载完成。
如何检察这是正确的下载呢?一是将机器人开关打在“正常”状态
过『2秒后有“嘀”的一声;二是在纳英特积木式智能机器人的液晶
右下角有一颗跳动的“?”,这都是正确的状态表示。
下载程序文件。注:此时应将开关拨在正常状态。
如图:
注:当上图状态条走到100%后自动关闭表示程序已经下载完成。
将机器人开关拨到“关闭”状态,此时将机器人开关拨到正常即可执
行你的命令了。
模块的基本操作
添加模块
在模块区中选择相应模块,用鼠标左键点击,遇有对话框的将调
出相应对话框,通过选择或直接输入给定其参数,完成后确定。
如:添加“转向”模块,您只需点击输出模块区中的“转向”即可,
弹出对话框,可在界面上方左边的文本框中直接输入数值,也可以通
过拖动滑条选择转动功率,再在下方的文本框中输入转向时间并确
定,可看到流程变化为:
删除模块
在需删除的模块上点击鼠标右键,即弹出删除对话框,单击确定
删除其后面所有模块。模块一旦确定删除后将不能恢复。
修改参数
在需修改的模块上单击鼠标左键,即弹出参数对话框,修改其中
参数和选择项,单击确定完成修改。按取消放弃此次修改。修改后
的程序需重新保存和下载到机器人才能生效。
下载
连接好纳英特机器人,在机器人操作平台(OS)中打开已保存的
积木式文件,按照软件提示即可下载到机器人,下载完成后可脱机运
行。
直行、启动、延时、停止模块的使用说明
直行
①功能:用于控制机器人前进、后退。
②操作:单击“输出模块库”中的“直行”,弹出设置对话框,
设置好相应的参数后单击确定。
③设置:移动速度:直接输入速度TOOTOO或拖动滑块设置速
度。
移动时间:直接输入时间0.001-9999.999或选择随机生成。
①功能:“设置电机”控制机器人的左右电机。“停止电机”
要用于关闭两个电机。
②操作:单击“输出模块库”中的“启动电机”或“停止电
机”,弹出设置对话框,设置好相应的参数后单击确定。
③设置:在左/右电机输入框中直接输入速度TOOTOO或拖动
滑块设置速度。
①功能:用于让机器人保持前一个状态一段时间。
②操作:单击“输出模块库”中的“延时等待”,弹出设置对
话框,设置好相应的参数后单击确定。
四、课堂练习
1、填写教材中“调试”部分中的空格
2、熟悉机器人的启动和程序下载
五、课堂小结:这节课我们学习了机器人的操作规则,了解了机器人
的编程环境及有关操作,了解直行、启动、停止、延时模块的操作,
熟悉了程序的下载及机器人的启动。
反思正确连接各联接线,并点击
第十五课搜索房间一一综合实践(3)
教学内容:1、综合复习仿真机器人的模块操作(复习课)
教学目标
1、综合复习仿真机器人的模块操作
2、了解机器人搜索物品比赛
教学重点:综合复习仿真机器人的模块操作
教学难点:了解机器人搜索物品比赛
教学时间:一课时
教学过程:
同学们:我们以前学习了分别利用红外和碰撞检测进行行走,能不能
让智能宝宝结合这两种检测模块自由行走呢?
你的想法很好,这当然可以了。就让我们一起来看看吧!
一、潇潇洒洒走起来
做一做:
1.回忆我们以前编写的红外避障和碰撞避障两个程序。
2.启动程序,编写红外避障行走。
3.将碰撞避障行走程序连接到红外避障行走程序的下面。
4.进入“标准搜索物品场地”,删除光源。
拓展学习机器人搜索物品比赛
搜索物品比赛简介:
美国三一学院的Jake.
Mendelsohn创立了这一比赛,目前已成为美国规模最大的机器人比
赛。机器人搜索物品比赛是一项能动手、有观赏性、有活力和悬念的
活动。它涉及机械、电子、硬件、软件、人工智能和工程组织等方面
的知识,可以使参赛者获得极好锻炼。另一方面,通过参加比赛,参
赛者将学会战胜失败,为工程作出长期计划和组织。
搜索物品比赛规则:
机器人搜索物品比赛是让机器人在一间平面结构房子模型里运动、尽
快找到并熄灭蜡烛以模拟现实家庭中机器人处理火警的过程。
比赛场地:建筑物的墙壁33cm高,由木头做成,刷成白色。比赛场
地要求平整。所有的走廊和门口宽都是46cm。门口是一个46cm的开
口,用一个白色的2.5cm宽的白色带子或白漆印迹表示房间入口。机
器人将从一个30cm直径的标有
“H”的代表家的白色圆圈开始,该圆圈在46cm走廊的中心。机器人
必须在圆圈中启动。一旦启动,机器人必须在没有人的干预下自己控
制。
课后反思
大多数同学在通过学习以后会综合运用,个别学生掌握不够熟练。
信息技术六年级下册教参初稿
教学参考编写说明:
本教参以教参编写体例为依据,以教学细目为基础编写。其中教学设计是以教材每课的
任务和问题为顺序设计的,在每个任务中列举了主要知识内容,以便教师根据教学环境和学
生情况设计具体的教学。
为了在教参中减少图片,也为了使教师在教学中用自然语言描述程序过程,教参试图不用流
程图而用语言描述条件判断的程序段落,以供教师教学时参考。
第1单元结识新伙伴
一、单元概述
在本单元的教学中,首先要了解各种类型的智能机器人,知道智能机器人应具备的三个
特点。熟悉VJC1.5仿真系统的编程界面和仿真环境,通过最简单的让机器人前进的程序,
熟悉在仿真系统下编写、运行和编辑机器人程序的基本过程。本单元还学习执行器模块库中
的大部分模块,以及“多次循环”模块和“子程序”模块的使用等。
二、学习目标
1.了解机器人的基本结构和特点
2.掌握VJC1.5仿真系统的基本操作方法
3.掌握执行器模块库中所学模块的设置和使用方法
4.会用循环模块编写具有重复动作的程序
5.会用子程序模块编写程序并使程序结构简洁明了
三、重点难点
重点:通过任务的完成过程,熟练掌握VJC1.5仿真系统的基本操作方法
难点:对“循环”模块和“子程序”模块功能的理解和应用
四、学时安排(共计4课时)
第1课:认识新朋友1课时
第2课:无脚走天下1课时
第3课:我的本领大1课时
第4课:瞭亮的歌声1课时
第1课认识新朋友
------机器人仿真系统的应用与“直行”模块
•本课教学目标
1.了解机器人的功能,知道智能机器人的三个特点
2.学会安装VJC1.5机器人仿真系统
3.了解仿真系统的编程界面和仿真界面
4.学习简单机器人程序的编辑与运行
•教材分析
本课通过游园会上见到的各种机器人,分析机器人的特点。学习VJCL5仿真系统的安
装,了解仿真系统的编辑界面和仿真界面,通过简单的“前进”模块控制机器人的直行运动,
学习在仿真系统下编辑运行程序的方法。
•教学设计
活动内容知识内容
1.问题研究一一>动力来源于电池
智能机器人的特>动作来源于声、光、电(完成任务的基本动作)
点>识别环境的传感器(自主识别环境,完成任务的关键)
>可以编程控制的大脑
>机器人的形象(像人、不像人)
>智能机器人的三个特点(感觉、大脑、动作)
DIY
■安装VJC1.5仿真系统
■进入编辑界面
智多星:软、硬件基本要求
2.认识VJC1.5仿>工具栏
真版流程图编辑>四个模块库(执行器模块库、传感器模块库、控制模块库、程序模块库)
界面>每个模块库中的模块
>进入仿真环境界面
3.认识VJC1.5仿>信息显示区(顶部)
真版的仿真环境>环境显示区(下部)
界面>环境编辑区(左侧中间)
可添加:障碍物、图带、声源、光源
>返回流程图编辑区(左上角退出按钮)
智多星:
■设定障碍物和图带的大小(矩形的边长、圆的半径)
■设定图带的颜色
■声源强度范围和光源半径的范围80-180之间的整数
■光源的渐变值范围10—30之间的整数
4.参加比赛-一>直行模块及其设置
迈出第一步智多星:
■速度参数:TOO至IJ100之间的整数
■正数前进、负数后退、“0”停止
■时间参数:最小值为0.001
>进入仿真环境、运行程序、返回编辑界面
>保存程序
D1Y
■机器人直行速度和时间之间的关系
■机器人往返跑
■机器人跑多边形
创作天地
机器人走四边形、机器人走三角形
参考提示
通过调整机器人转向时间来调试转向角度
•教学建议
本课是起始教学内容,内容虽然简单,但是需要学习的内容比较多,教学中可以通过简
单任务的完成过程,了解仿真系统、学习编程操作和仿真运行程序。
第2课无脚走天下
一一“启动电机”模块和“延时等待”模块
•本课教学目标
1.学会“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止电机”模块的设置与应用
2.掌握机器人转圈时两轮电机功率的设置方法
3.找出机器人转圈弧度大小与两轮电机功率设置的规律
4.通过绕标场地的搭建,掌握场地存储、加载的方法
•教材分析
本课通过“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止
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