江西省中小学生素质科技课堂-12.《高级绘图机器人》 说课稿

江西省中小学生素质科技课堂-12.《高级绘图机器人》说课稿主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：《高级绘图机器人》

2.教学年级和班级：八年级（3）班

3.授课时间：2023年10月15日

4.教学时数：1课时核心素养目标培养学生对智能科技的兴趣和好奇心，提高他们运用信息技术解决问题的能力，通过本课程的学习，使学生能够理解高级绘图机器人的基本原理和工作流程，掌握编程基础，增强逻辑思维和创新意识，培养团队协作精神和科技实践能力。教学难点与重点1.教学重点：

①理解高级绘图机器人的基本原理和功能。

②掌握简单的编程语言和逻辑，能够编写绘图指令。

2.教学难点：

①掌握高级绘图机器人编程中的坐标系统和路径规划。

②能够独立调试和优化程序，解决实际操作中遇到的问题。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时步骤师生互动设计二次备课教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的方式，讲解高级绘图机器人的基本原理和编程知识，同时鼓励学生提问和分享个人见解。

2.设计编程实验和角色扮演活动，让学生分组编写和测试绘图程序，模拟机器人操作，以增强实践操作能力和团队合作。

3.利用多媒体教学资源，如视频演示和互动软件，帮助学生直观理解抽象概念，提高学习兴趣和效率。教学过程1.导入新课

同学们好，今天我们将要学习《高级绘图机器人》这一课程。在正式开始之前，我想请大家回想一下，我们之前学过哪些与机器人相关的知识？有没有同学能够举例说明机器人在我们生活中的应用呢？很好，这位同学提到了工业机器人，还有同学提到了服务机器人。那么，今天我们要学习的高级绘图机器人又有什么特别之处呢？接下来，让我们一起来探究一下。

2.讲解高级绘图机器人的基本原理

首先，我要向大家介绍高级绘图机器人的基本原理。请大家看这边的大屏幕，我将会展示一个高级绘图机器人的模型和它的工作流程。这个机器人由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括机械臂、驱动系统和控制系统，而软件部分则负责编写和执行绘图程序。现在，我想请大家仔细观察这个机器人的工作过程，看看它如何通过编程完成一幅美丽的画作。

3.分组讨论和案例分析

现在，我想请大家分成小组，每组讨论以下问题：①高级绘图机器人有哪些特点和优势？②在实际应用中，它可以完成哪些任务？③如何编写一个简单的绘图程序？每个小组有5分钟的时间进行讨论，然后选一位代表来分享你们的讨论成果。

（学生分组讨论）

很好，现在每个小组都已经完成了讨论。请各组代表分享一下你们的发现。嗯，这位同学说高级绘图机器人具有自动化程度高、精度高、重复性好的特点，很好。还有同学提到它可以完成复杂的图案绘制，节省人力资源。那么，如何编写绘图程序呢？这位同学说得非常正确，我们需要使用编程语言来编写程序，告诉机器人如何移动和绘图。

4.编程实验

（学生进行编程实验，老师巡回指导）

5.程序调试与优化

经过一段时间的编程，我相信大家都已经完成了基础的绘图程序。现在，我想请大家尝试运行你们的程序，看看机器人是否能够按照预期完成绘图任务。如果在运行过程中发现问题，不要慌张，我们可以一起调试和优化程序。请记住，编程是一个不断试错和改进的过程。

（学生运行程序，老师指导调试）

6.成果展示与评价

现在，请大家把你们的电脑连接到投影仪，展示你们编写的绘图程序和机器人的绘图成果。我们将对每个小组的作品进行评价，不仅仅看最终的绘图效果，还要考虑程序的逻辑性和创新性。请各组准备好，我们开始展示。

（学生展示成果，老师进行评价）

7.总结与反思

（学生反思并分享）

很好，同学们都分享了自己的想法。我相信，通过今天的学习，大家对高级绘图机器人有了更深入的了解，也体会到了编程的乐趣。希望大家能够在未来的学习和生活中，继续探索科技的魅力，发挥自己的创造力和实践能力。

今天的课程就到这里，谢谢大家的积极参与。下课！知识点梳理1.高级绘图机器人的硬件组成

-机械臂：包括多个关节和自由度，用于控制机器人的运动。

-驱动系统：负责将电能转化为机械能，驱动机械臂的运动。

-控制系统：负责接收和处理指令，控制机械臂的动作。

2.高级绘图机器人的软件组成

-编程语言：用于编写绘图程序的计算机语言，如C++、Python等。

-操作系统：管理机器人硬件资源和提供编程接口的系统软件。

3.绘图程序的基本结构

-初始化：设置机器人的起始状态，如坐标原点、速度等。

-循环：重复执行一系列指令，直到满足特定条件。

-条件语句：根据条件判断来决定执行哪些指令。

-函数：用于封装重复使用的代码块，提高程序的可读性和可维护性。

4.坐标系统和路径规划

-笛卡尔坐标系：使用三个坐标轴（X、Y、Z）来确定机器人在空间中的位置。

-路径规划：设计机器人从起点到终点的运动路径，避免碰撞和优化动作。

5.编程指令和函数库

-移动指令：控制机器人沿指定方向和距离移动。

-绘图指令：控制机器人绘制直线、曲线等图形。

-函数库：提供常用功能模块，如数学计算、文件操作等。

6.程序调试和优化

-错误检测：通过编译器或运行时错误提示来发现程序中的问题。

-调试工具：使用调试器来逐步执行程序，观察变量状态和程序流程。

-优化策略：通过算法改进和代码优化来提高程序性能。

7.安全和规范

-安全操作：遵守操作规程，确保机器人和人员的安全。

-编程规范：遵循一定的编程准则，提高代码的可读性和可维护性。

8.应用实例

-工业设计：使用高级绘图机器人进行产品原型设计和制造。

-艺术创作：利用机器人的精确绘图能力进行艺术作品的创作。板书设计1.高级绘图机器人的基本原理

①硬件组成：机械臂、驱动系统、控制系统

②软件组成：编程语言、操作系统

③功能特点：自动化程度高、精度高、重复性好

2.绘图程序的基本结构

①初始化设置

②循环与条件语句

③函数的使用

3.坐标系统和路径规划

①笛卡尔坐标系

②路径规划原则

③碰撞避免策略

4.编程指令和函数库

①移动和绘图指令

②常用函数库介绍