六年级全册教案Word下载.docx
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新授二:
机器人的发展
机器人的发展经历了复杂的过程
(打开图片)
第1步第一代机器人
示教再现型机器人
第2步第二代机器人
感觉机器人—有一定的知觉能力
第3步第三代机器人
智能机器人—最聪明的机器人
讨论,你的身边有哪些机器人在工作呢
生:
展开思考和讨论
观察图片
看图,并举例
新授三:
机器人分类
刚才同学们介绍了那么多的机器人,可是我有点糊涂了,他们都是一家人吗?
没有任何的区别吗?
(教师播放相应的资料,引导学生探索)
按照功能的不同,我们可以给机器人来分类,让我们来汇报一下自己的研究成果。
分小组讨论
汇报
巩固与思考
今天我们一起为来研究了机器人的很多内容,这些看似简单的机器人,凝聚了很多高新科技,在后面的学习中,我们将去深入研究。
请同学们打开教材的“实践园”,来为机器人做一份知识普及的小报吧。
完成“实践园”
【教学反思】
第2课机器人传动
(1)学习皮带传动和齿轮传动。
(2)掌握传动在机器人运动中的重要作用
通过皮带传动的学习,加强对机器人机械结构基本原理的理解。
(1)通过机械传动的学习,提升学习者的学习兴趣,为后续学习打下基础。
(2)在不同的背景条件下,可以通过实际应用情况判断传动的类型。
引导学生“看中学”、“看中想”、“看后思”的习惯。
传动的基本原理。
不同类别的传动的区别。
多媒体教室,小木块,瓶盖若干,皮筋若干。
实验法,主题活动。
复习导入、
提出问题
播放CAI《Flash缝纫机》
(介绍缝纫机的变迁)
同学们你们知道这是什么机器吗
你们知道这个机器是用来干什么的吗
其实,我们身上的衣服裤子,就是通过缝纫机一针一线编织成的,它的运动方式就叫做“传动”,不仅仅是缝纫机上用到传动,在机器人的运动中,采用的也是传动的方式,今天,让我们一起来学习第2课“机器人传动”
(板书课题)
回答问题
猜想缝纫机的作用
小组协作、合作探究“认识皮带传动”
皮带传动是通过主动轮和从动轮相互配合,并通过皮带进行动力的传递,让我们一起来认识一下它的基本原理
通过观察课件,领会主动轮和从动轮的传动方式
皮带小实验
设置一组小实验,感受皮带传动的过程
动手试一试,利用两个瓶盖和一根牛皮筋,自制一组皮带传输的实验,并和小组同伴分别找到不同过程中的主动轮和从动轮,做好实验记录。
思考下列问题
1.为什么有一个盖子在动?
2.如果希望两个盖子朝着不同方向动,可以实现吗?
3.在传动的过程中,如果出现了其中一个盖子变小的情况,会发生什么变化?
动手完成小实验,做好记录
思考问题
认识链传动
了解了皮带传动的过程了,我们再来认识在皮带传动基础之上发展起来的链传动。
展示实物自行车,演示链条传动的过程。
引导学生观察,在链传动的过程中,哪个是主动轮?
哪个是从动轮?
思考:
链传动和皮带传动有哪些共同的地方和不同的地方?
和皮带传动相比,链传动会有哪些优势?
集体讨论
认识齿轮传动
提出问题,引发学生思考:
如果是钟表内部比较小的范围内,使用链传动不能达到传动的目的,我们应该如何传动呢?
我们可以通过齿轮传动来达到这样的目的,让传动过程变得更加可靠。
介绍齿轮传动的概念。
思考
(需要更加节省空间的方法;
需要更加精密的传动过程)
总结
传动是机器人的运动方式,在机器人的身体里面,有很多传动装置,他们共同运动,让机器人自由的穿梭在运动场上。
我们在后面的学习中,来继续领略它们的风采
学生总结
第3课机器人平台
(1)能够认识机器人平台软件的界面。
(2)能够掌握平台的一般使用方法。
(3)了解图标的意义。
(1)通过流程图,明白编程的过程。
(2)通过简单编程,了解平台的使用流程
(3)掌握学生机器人一般运动的过程。
(1)鼓励学生尝试使用软件进行编程。
(2)培养学生对实体机器人的学习兴趣。
(3)促进学习迁移能力的提高。
(1)激发学习热情,勇于尝试。
(2)让学生在编程中体验学习的乐趣。
学生机器人平台的使用方法。
用图标来表示的运动过程。
多媒体控制软件,机器人平台。
实验法,主题引领法。
安排2课时。
课时一
(复习上节课内容)
(鼓励学生提出自己的疑问)
通过了一系列的学习,很多同学已经能够掌握了机器人的一些基本特性,今天,我们就来亲密接触机器人,让它按照我们的要求运动吧
请你回答以下一些问题
①什么是“机器人”?
什么是“机器人”
②机器人和计算机之间有什么关系呢
③机器人技术有哪些应用
④你生活中,有机器人吗?
请举例说明
⑤各小组讨论,板书在黑板上
第3课机器人平台)
(全班同学帮助讨论解决问题)
思考回答问题
认识
平台
(观看电影《终结者》中编程部分)
机器人要能够明白你的要求,必需要能够给它编写程序,就是我们的机器人平台。
过程
1.打开“学生机器人平台”软件
○请做以下几步操作
○观察界面
○认识图标
○思考:
和以前学过的哪个软件类似呢
2.新建程序
○新建图标
○新建以后原来图标的变化
3.系统设置
(教师演示)
参考教材中的过程,演示机器人鸣叫二声的全部程序和实验过程。
学生观看教师操作
练习一:
接触平台
请学生根据观察的结果,实践软件操作。
(教师引导)
分小组,上机操作,新建一个文件
观察
(1)新建图标
(2)任务进行中的变化
(3)学生演示
学生观察实物
操作平台
课时二
根据前面已经新建文件的基础上,开始进一步的学习平台的基本操作。
教师演示流程
1.加载图形控件
2.设置属性
3.修改程序
4.编译程序
5.下载程序
(教师巡视指导)
观看教师演示
分小组练习
1.如果是机器人要运动,它应该在平台上怎么操作呢?
2.这些图标有什么涵义,你能设想一下吗?
3.如果请你设计图标,你会怎么设计呢?
为什么呢?
4.你对现在的软件界面还有哪些意见呢?
作业
请回去以后,根据同学们的意见,做份PPT,在后面的学习中展示你的想法,并配合老师整理成册,向软件公司提出你的建议。
分小组汇报后,各小组进入思考环节
讨论回答
第4课机器人行走
(1)了解学生机器人中直流电机的工作原理。
(2)能够掌握机器人前进、后退、停止的程序。
(3)能够下载程序,并运行机器人。
掌握机器人编写程序、运行机器人、调试程序的一般步骤。
培养学生的创新精神,在团队的氛围中愉快的学习
乐于尝试新鲜事物,在合作中发现机器人的奥秘。
学生机器人行走的程序。
“延时”控件与直流电机的配合。
机器人平台,视频
实验法,任务驱动法。
启发与导入
(观看机器人活动视频)
在刚才的视频中,机器人做了哪些动作啊
前进、停止
今天,就让我们来学习新的一课“机器人行走”
第4课机器人行走)
新授一:
前进、停止
(观看视频中前进部分)
机器人要往前进,是哪些组件帮助它完成这个动作的呢?
这两个轮子,就是由两个直流电机控制的
(出示直流电机,让学生观察)
1.机器人前进
○新建一个流程图
○设置直流电机1
电机1、2均为0—正转,速度为10
参数意味着什么意思
○加入“延时”控件
2.停止
为什么机器人一直不停的往前冲
○设置停止的程序
电机1、2均为1—停止
是依靠它的两个轮子
学生根据教师的演示,感受机器人行走的概念,识
别出什么是“前进”“停止”等活动
练习一:
机器人在行动
根据演示情况,各小组实践机器人前进和停止的实验
“延时”控件如何使用的
任务进行中的变化
如何为什么有时候机器人不是沿着直线前进的
学生实验
新授二:
后退、停止
机器人很聪明,可以往前进了,也能在前进以后停止运动,可它们如何像人类一样,既能前进,也能灵活的后退呢
教师巡视辅导
探索直流电机设置窗口
巩固与练习
原来除了前进,机器人还能后退,和人类一样可进可退,这一切,都源自于直流电机的驱动控制参数设置,让我们一起来试试吧
电机1、2均为2—反转,速度为10
(学生实验:
)
实验一:
机器人后退
(学生尝试实验,教师巡视指导)
实验二:
机器人转弯
实验后的汇报
1.机器人小组分组汇报实验情况
2.各小组互评其他小组的实验情况
3.全班讨论,各小组提出的实验问题
机器人除了可以前进后退以外,还能做哪些事情呢?
我们下节课继续探索
第5课机器人传感器
(1)能够了解传感器的概念。
(2)能够掌握用传感器测光值的过程。
(3)了解传感器在机器人中的重要意义。
通过测光值理解传感器的工作原理。
培养学生处理、加工、应用信息的能力。
通过具体的实践活动让学生感受新科技的魅力。
了解传感器的工作原理。
传感器是如何在机器人上发挥作用的。
多媒体控制软件,学生机器人。
实验法,主题活动法。
课时一
(机器人小组汇报上节课成果)
(师生共同讨论解决)
师:
在很多酒店的大门口,都有可以自动开关的门,当同学们走进它的时候,它就可以自由的开启,让你进去了。
可是当你走进门以后,它就自动关闭了,你知道这是什么原理吗?
这就是神奇的传感器在起作用呢,今天,就让我们学习这种奇妙的工具
(板书:
第5课机器人传感器)
(小组提出自己的疑问)
生:
猜测、探索
新授一:
认识传感器
传感器是机器人的重要组成部分,它是机器人的器官,和人类的器官的功能相似,机器人通过传感器,感受外界的信息,并作出相应的反应
展示:
常见的传感器图片分类
(1)光感—灰度、红外
(2)触碰—障碍物
(3)温度—感温
(4)声音—麦克
(演示实物)
学生观看演示。
新授二:
传感器的工作方式
人的感觉器官分类很多类别,有的管理我们的触觉,有的管理我们的嗅觉,有的管理我们的听觉,有的管理我们的视觉,机器人的传感器也有很多种工作方式,我们来看看其中最重要的几种
(1)灰度传感器
(2)红外线传感器
(3)触碰传感器
教师引导学生观察外形的不同。
学生观察实物。
课时二
测光值
我们以测光值为例,来实践下传感器的具体工作过程吧
1.“系统设置”———“传感受器设置”命令,设置通道0
为“灰度传感器”
2.添加一个“条件循环”控件
(1)添加一个“灰度传感器”控件:
设置属性为“灰度传感器(1通道)”
(2)添加“液晶显示”控件,选择“属性”,“第一行设置”
的“显示变量”设置为“灰度传感器(0通道)”
(3)保存程序并编译程序
3.下载程序
(1)下载线将计算机与学生机器人主板接口连接
(2)将程序下载到主板芯片上
4.启动机器人
运行学生机器人
(教师演示一遍)
分各个学习小组,由小组组长演示第二遍。
自我练习实践。
师生讨论
(1)通过传感器测光值的活动,你有什么收获?
你还希望让机器人做哪些动作?
(2)你能画出机器人要能够运动的一般流程图,并给它一定的说明吗?
(3)如果请你设计,你会给机器人哪些传感器呢?
它们各有哪些作用呢?
学生思考,回答。
第6课机器人循光
(1)了解红外传感器的工作原理。
(2)掌握条件循环模块的设置方法。
(3)理解单分支结构语句的含义。
(4)学会在机器人平台中编写机器人循光运动的程序。
(1)依据流程图进行程序设计,通过设计任务让学生在探索中得到思维的培养。
(2)充分发挥学生的自主学习能力,在学习过程中让学生多自学多探索,并以学生已有知识为前提进行点拨与启发。
通过控件的探索和使用,培养学生举一反三的学习能力,并能够运用已有知识进行尝试和实验,其中培养学生的创新意识。
逐步锻炼学生根据实际问题设计流程图的能力,培养学生的程序设计思维。
理解和掌握机器人循光运动程序的设置方法。
理解条件循环语句和单分支语句的含义。
学生能够基本熟悉机器人平台中红外传感器的工作原理。
实验法,任务驱动法。
激趣导入
机器人沿线走的成果
聪明的机器人已经能够前行了,但如果前方遇到了障碍,机器人就不能继续一路前进,这时,我们可以通过其他方法让它躲避障碍。
大家有哪些主意
今天,老师就给大家介绍引导机器人前行的一种策略———循光
生讨论。
红外传感器工作原理
展示机器人循光的效果
机器人能够根据光行走,其实是利用了红外传感器在工作
(展示蝙蝠图片)红外传感器就像蝙蝠一样,从它的红外发光管中发出红外线,并用接收管来检测是否有反射光,判断是否有障碍物
在机器人的机身上,前方和左、右侧面各有一个红外传感器。
(展示机器人)
设计流程图
红外传感器中哪个部件特别的重要?
它主要起到了什么作用?
是的,接收管就是红外传感器的“情报分析部门”,它就来分析“是”“否”接受到了反射光。
是、否)
如果选择“是”机器人会有什么运动?
如果选择“否”会有情况呢
(生设计流程图)
我们用这样的图来表示接收管的工作流程。
但要使红外传感器工作,经过这样的一次判断就可以了吗?
这个过程需要反复执行,这样机器人才能不断进行光线的检测。
生讨论回答
学生思考回答。
程序设计
1.条件循环
同学们来观察一下流程图,当机器人开始运作后,它首先要进行哪一个步骤?
引导学生:
反复执行(难?
在机器人程序中,有专门的模块来处理反复执行的操作,请同学们参考书本完成条件循环的程序设计
师引导
(1)“条件循环”在哪一个模块
(2)“条件循环”两个图标的意义
(3)被循环的模块应放在哪里
2.“IO设置”
(流程图)进入循环后,机器人应该执行哪一步引导学生:
判断是否有光线
在“执行模块”中
能够实现判断功能。
右击
图标,在“属性”选项中选择
。
IO6就是指机器人前方的红外传感器
3.“单分支”结构语句
接下来就要根据判断结果做出相应的操作了,
这里,我们应该使用哪一个控件实现判断效果呢学生到教师机上操作
选择“单分支”结构语句后,要进行条件的判断,
图标,在弹出的快捷菜单中选择“属性”
选项,将
的
取消,并设置“条件1”为
就是指判断到有反射光的意思。
判断到有反射光,机器人应该做出什么动作
学生操作学生汇报。
学生操作。
学生回答,尝试操作。
编译程序
教师巡视辅导,记录下实验结果。
小组内编译,并运行机器人。
展示与查漏
总结第一课时的流程图设计归纳出流程图设计的不规范的地方,并提
出改进意见学生修改自己的作品。
教师给予充分的辅导,并指出:
规范流程图的符号含义
“开始”“判断”
学生操作实践。
拓展
拓展一:
如果希望没有光线的时候,机器人能后退,这个程序你会编写吗
拓展二:
追逐白纸
学生思考,操作实践。
通过红外传感器机器人能够循光行走,如果我们对机器人行走的路线进行修改,就可以实现机器人躲避障碍的效果。
我们也发现,在同学们的智慧设计下,机器人越来越智能、越来越聪明。
我们更期待,接下来,机器人还能做些什么事情呢?
第7课机器人沿线直走
(1)了解沿线追踪比赛规则。
(2)了解灰度传感器的工作原理。
(3)学会检测学生机器人。
(4)学会编写机器人沿轨迹线行走程序。
以自主探究学习、合作学习的方式,掌握编写机器人沿轨迹线行走的程序。
1)逐步培养学生的创造性思维能力、探索精神。
(2)让学生在解决问题的过程中,体会成功的快乐。
合理规范地使用“学生机器人平台”软件。
学会在系统设置中添加和设置灰度传感器;
学会检测学生机器人向左偏、向右偏、完全左偏、完全右偏;
学会编写机器人沿轨迹线行走程序。
理解max变量的含义;
学习者能够基本熟悉机器人的原理。
观看机器人沿线走视频师:
机器人最基础的动作就是沿线行走,今天,就让我们手中的机器人成为一个运动员,来一场沿线走比赛吧
第7课机器人沿线走)
(学生感受什么是机器人沿线走)
情况一:
机器人在黑线上
1.添加两个变量
black表示传感器在轨迹线上和白色区域的光值的中间值。
一般情况下,我们要测量场地的光值。
今天老师已经测量好了,给出这个中间值,它为450。
还有一个变量为max,记录机器人在运行中的状态,max=0表示机器人向左侧偏,max=1表示机器人向右侧偏,max=2表示机器人在轨迹线上。
下面请同学们完成程序的初始化工作
设置系统设置中的/传感器设置,设置均为“灰度传感器”
选择传感器控件中的“灰度传感器”2个。
并设置参数
设置师:
演示直流电机的参数设置展示:
机器人沿着直线走
学生按教材的步骤完成操作
同步练习设置
同步练习
情况二:
机器人左偏
机器人的轨迹不总是直线,由于惯性机器人总会偏离黑线轨迹。
当机器人向左偏时,大家思考传感器读的光值会是什么样的
当机器人偏向左边时,左边的传感器就在白色区域,而右边的传感器还是在轨迹线上,那么它的左传感器读到的值就会大于black的值,右传感器读到的值就小于或等于black的值。
当向左偏时,机器人应该怎样调整,回到轨迹线上来呢
对了,我们只要设置左边直流电机的速度快,右边直流电机的速度慢,就可以调整机器人,并且还需设置max=0。
请同学们看教材中的程序
利用“单分支”控件来判断机器人是否左偏,如果条件符合要求就进行调整
讨论、汇报
学生看书
情况三:
机器人右偏
如果机器人向右偏,应该怎样调整机器人生:
小组同学相互讨论
向右偏时,左边的传感器的值小于等于black值,右边的传感器的值大于
black值。
设置左边直流电机速度慢,右边直流电机速度快,就能调整机器人,同时
也要设置max=1
情况四:
机器人完全左偏
同学们思考一下,当机器人的传感器完全脱离轨迹线时,它的值是什么情况?
如何知道机器人完全左偏呢
当机器人检测到两个传感器的值大于black,并且max=0时,表示机器人完全左偏,这时可以让左边直流电机加快速度,右边直流电机倒转,调整机器人在轨迹线上行走
实验流程
(1)编写程序并下载程序
(2)“编译”
(3)下载线将计算机与学生机器人主板接口连接(4)将程序下载到学生机器人的主板芯片(5)启动机器人
思考并回答
分类各个学习小组,由小组组长演示第二遍)
情况五:
机器人完全右偏
当机器人完全偏向右边时怎样调整呢?
大家还记得当机器人向右偏时,max设置的值吗?
对了,当机器人向右边偏时,
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