五年级信息技术教案仿真机器人.docx

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五年级信息技术教案仿真机器人

ItwaslastrevisedonJanuary2,2021

五年级信息技术教案仿真机器人

第一课智能机器人登场

教学目标：

1.了解当今种类繁多的机器人家族

2.认识机器人的本领

3.认识仿真机器人

4.了解真实的机器人

教学重点：

认识机器人的本领

教学难点：

认识仿真机器人

教学时间：

一课时

教学过程：

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，熟练地焖米饭、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——智能机器人。

学生通过预习，查找资料来回答问题。

学生自己看书认识。

二、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。

三、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’s

go！

机器人世界：

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）

四、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“标准灭火场地”，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-MII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。

教后记

学生对机器人有着很轻的神秘感，比较感兴趣。

第二课智能宝宝学唱歌

教学目标：

1、认识仿真系统程序编辑界面和仿真环境演示界面；

2、学会设置声音模块，让“智能宝宝”发出声音；

3、学会保存程序。

教学重点：

学会设置声音模块，让“智能宝宝”发出声音

教学难点：

学会保存程序

教学时间：

一课时

教学过程：

师准备好机器人唱歌的程序，上课时播放。

（演示）

同学们，我们上节课一起认识了我们的新朋友机器人——“智能宝宝”。

大家听听这是谁在唱歌唱得这么好听（生答）

同学们你们想不想像老师那样也让你的“智能宝宝”会唱歌？

这节课我们就一起学习一下，怎样让“智能宝宝”唱歌。

一、认识仿真系统程序编辑界面和仿真环境演示界面

1．在“发音”模块上单击鼠标左键，出现发音模块；

2．将发音模块移到主程序图标下，单击鼠标左键；

3．主程序图标和“发音”模块之间用箭头连接起来，就表示成功了。

4．在“发音模块”上单击鼠标右键，就弹出了设置对话框。

这是智能宝宝发音的时间，二分之一音符代表发音秒，四分之一音符代表发音秒……

设置好了之后，我们单击“确定”按钮，看看原来的发音模块现在有什么变化？

5．布置任务：

自己设置一个音符，发音时间为秒。

“智能宝宝”练发声，让“智能宝宝”发出声音，必须在它的活动场地中才行。

二、学会设置声音模块，让“智能宝宝”发出声音

1．单击工具栏中的仿真图标。

2．单击“新建环境”按钮，进入系统仿真模块。

3．将“智能宝宝”拖到活动场地中，单击鼠标左键，“智能宝宝”就停在鼠标所在的位置，然后就会按照设置的音符发出声音。

同学们，你听到声音了吗好听吗

引导学生提问：

我想让“智能宝宝”发出多个音符，应该怎么办？

布置任务：

同学们让“智能宝宝”唱出“1、2、3、4、5、6、7、1（高音）”。

同学们，让“智能宝宝”发一个音、发多个音，我们都学会了，是不是很容易，那下面我们再来考虑一下，要删除没有用的“发音模块”，应该怎么做？

1．先用鼠标单击要删除的发音模块。

2．然后，把这个发音模块拖到垃圾箱里，就可以将它删除了。

小提示：

1、要删除连续的多个模块，可以从要删除的第一个模块起，将其下面的一串模块一并拖到垃圾箱中。

2、改变声音后，必须重新进入仿真环境中，“智能宝宝”才能发出新的声音。

删除了没有用的，但是我们已经设计好的程序怎么把它保存起来呢？

同学们你们自己试着保存一下，根据咱们以前学习word保存的方法试一试。

三、学会保存程序

找到“保存”按钮，点击一下，保存完毕。

也可以输上自己喜欢的名字，然后在保存，便于查找。

师总结：

我们现在学的知识越来越有趣，这节课学习了，让“智能宝宝”发出声音，拿下节课我们研究什么呢？

请同学们回去预习一下。

教后记

学生对声音模块运用比较熟练

第三课

唱支歌来给你听

教学内容：

让“智能宝宝”唱出较完整的曲子

教学目标：

1、继续使用声音模块，让“智能宝宝”唱出较完整的曲子；

2、学会使用多次循环模块和永远循环模块；

3、会打开保存过的程序。

教学重点：

继续使用声音模块，让“智能宝宝”唱出较完整的曲子

教学难点：

学会使用多次循环模块和永远循环模块

教学时间：

一课时

教学过程：

一、同学们，我们上节课一起学习了让我们的新朋友机器人——“智能宝宝”，发出单个音节。

大家想象一下，他会不会唱一首完整的歌曲（生答）

师准备好机器人唱歌的程序，上课时播放。

（演示）

同学们听过了老师的“智能宝宝”唱完歌以后，下面就是你们也让你的“智能宝宝”学着唱一首完整的歌曲。

这节课我们就一起学习怎样让“智能宝宝”唱一首完整的歌曲。

二、继续使用声音模块，让“智能宝宝”唱出较完整的曲子

展示歌曲：

小小歌唱家

歌曲《两只老虎》：

4/4

1231|1231|345-|345-|565431|

两只老虎，两只老虎，跑得快，跑得快，一只没有眼睛，

565431|351-|351-|351-|

一只没有尾巴，真奇怪，真奇怪，真奇怪。

同学们，我们用前面学过的知识先来编写前两个小节吧。

编完后，进入到仿真环境中听一听。

同学们，在编写的过程中，好多同学问老师，这首歌里面有好多音节是重复出现的，由没有简单一点的方法来编写？

像这种情况，就可以使用“多次循环模块”来帮助我们。

三、学会使用多次循环模块和永远循环模块

1．单击“控制模块

2．选择多次循环模块

3．先把编写好的第一小节的内容拖到一边

4．把“多次循环模块”拖到“主程序”下面

5．把第一小节的内容拖到“多次循环模块”中

6．在“多次循环模块”上单击鼠标右键，弹出设置对话框。

循环次数设置为2次，单击“确定”按钮。

这样是这做一做，看看编写起来是不是更简单了？

试一试：

1、去智能宝宝的活动场地中听一下，效果怎么样？

2、把“多次循环模块”改成“永远循环模块”,听听有什么区别？

师提示学生，进行总结。

四、会打开保存过的程序

同学们我们下载来一个游戏：

音乐擂台赛

做一做：

使用“多次循环模块”和“发音模块”完成这首曲子的编写，并在小组中比一比，赛一赛。

对于已经保存好的文件，我们可以利用“打开”按钮把它重新打开，进行修改。

试身手：

编写下面的歌曲：

《粉刷匠》2/4

5353|531|2432|5-|

我是一个粉刷匠粉刷本领强，

5353|531|2432|1-|

我要把那新房子刷得很漂亮，

2244|315|2432|5-|

刷了房顶又刷墙刷子飞舞忙，

5353|531|2432|1-|

哎呀我的小鼻子变呀变了样。

《闪烁的小星》2/4

11|55|66|5-|44|33|22|1-|

一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星，

55|44|33|2-|55|44|33|2-|

挂在天空放光明，好像千万小眼睛。

师做课堂总结，我们从一个音符到一首完整的歌曲，一步一步教会了“智能宝宝”唱歌，收获简直太大了。

下节课我们再来一起来看看他的眼睛是怎么看到东西的。

教后记

对于音符的掌握学生有点困难

第四课一闪一闪大眼睛

教学内容：

给“智能宝宝”“设置眼睛”模块

教学目标：

1、熟练掌握“设置眼睛”模块

2、掌握“延时等待”模块

教学重点：

熟练掌握“设置眼睛”模块

教学难点：

掌握“延时等待”模块

教学时间：

一课时

教学过程：

上节课就有同学问我，“智能宝宝”有嘴巴会唱歌，那它有没有眼睛来看东西呢？

现在我就来回答这些同学的问题，当然有了，而且它的眼睛还能一闪一闪的，很漂亮呢！

不信，让我们一起做一做。

一、“设置眼睛”模块

1．找到“设置眼睛”模块，将它拖放到主程序的下面。

2．在“设置眼睛”模块上单击鼠标右键，我们就可以对机器人的眼睛进行设置了。

看看你能让你的机器人宝宝眼睛一闪一闪了吗？

3．你还记得如何进行仿真测试吗？

请点击“仿真环境”试一下。

4．怎么样看见机器人一闪一闪的大眼睛了吗

试身手：

让机器人左眼闪烁，右眼发绿光

做一做：

让我们的机器人每隔一秒变换一种发光方式

每隔一秒就是通过“延时等待”模块来设置的。

二、掌握“延时等待”模块

1．将“执行器模块库”中的“延时等待”移到流程图生成区并连接在程序中的“设置眼睛”下方。

“延时等待”主要是让机器人保持前一个状态一段时间。

2．右击“延时等待”，在弹出的对话框中输入“等待时间”参数，以“秒”为时间单位。

在这里我们输入“1”就行。

最后点击“确定”按钮。

3.想让你的机器人眼睛多变换几次，就重复上面的操作，并改变“设置眼睛”中的参数即可。

4．如果流程图较长怎么办？

请你试着点击一下工具栏中的“全图”按钮吧。

请大家再试试“放大”和“缩小”这两个按钮。

试身手：

让机器人边唱歌边眨眼

提示：

师总结：

你学会给机器人设置眼睛了吗下课后的练习做一下，给自己今天的表现打一下分数。

教后记

设置眼睛模块学生掌握比较好，延时等待理解得比较慢。

第五课智能宝宝做自我汇报

教学内容：

掌握“显示”模块和“亮度检测”模块

教学目标：

1、熟练掌握“显示”模块和“亮度检测”模块

2、学会在系统仿真界面下添加蜡烛并显示亮度值

3、学会在系统仿真界面下添加图带并显示其地面灰度值

教学重点：

熟练掌握“显示”模块和“亮度检测”模块

教学难点：

在系统仿真界面下添加图带并显示其地面灰度值

教学时间：

一课时

教学过程：

谈话：

我们的智能宝宝真厉害，它又能唱歌，又能用眼睛进行交流同学们想象一下智能宝宝还能干些什么它能做的事当然不止这些，今天我们就来看看智能宝宝如何向我们做自我汇报。

一、智能宝宝做自我介绍

做一做：

输入“I’marobot.”。

1．把“显示”模块拖放到“主程序”的下面。

“显示”模块主要用于在虚拟LCD上显示信息

2．输入“I’marobot.”。

然后单击“确定”按钮。

提醒：

可要注意打字的指法哟！

3．看到了我们的智能朋友为我们做的自我介绍了吗？

试身手：

请输入“Nicetomeetyou”。

评一评：

请你自己尝试一下，显示信息最多能有几个字符？

在显示模块的信息中能输入汉字吗？

二、智能宝宝向我们汇报蜡烛的亮度

做一做：

显示蜡烛亮度的值

1．将“传感器模块库”中的“亮度检测”移到流程图生成区并连接在“主程序”下面。

再将“显示”连接在“亮度检测”的下方。

在“显示”的设置对话框中选中“引用变量”。

2.单击亮度按钮，然后点击“亮度变量一”。

3.在“系统设置”中单击“光源”，选择“添加”。

4.将鼠标移动到仿真区域，鼠标自动变成十字，单击鼠标后将产生光源效果。

同学们：

在“光源设置”中，可以修改光源的半径和光源的渐变值，修改后点击“刷新”按纽，则设置的结果将在屏幕上显示出来。

知识小天地：

“亮度检测”模块主要用于检测环境的光线明暗，传感器的返回值为0～255，其值越大，说明光线越暗。

三、智能宝宝向我们汇报地面的亮度

拓展练习：

仿照机器人汇报蜡烛亮度的方法，试着让机器人汇报地面的亮度

想一想并试一试，我们可以在哪找到“地面检测”模块。

知识小天地：

图带是代表不同的地面,在图带上用“地面检测”传感器可以测得它的值。

值的范围在0～255，其值越大，说明地面的亮度越暗，越小图带度越亮。

通过“实体设置”我们可以设置图带的长宽以及颜色。

看到智能朋友向我们汇报地面检测的值了吗？

师总结：

你学会让智能宝宝检测亮度了吗？

课后的练习做一下，给自己今天的表现打一下分数。

教后记

学生基本上能够作自我介绍，个别学生容易把字母拼错

第六课智能宝宝叫起床

教学内容：

掌握“设置眼睛”和“发音”模块的结合使用

教学目标：

1、掌握“设置眼睛”和“发音”模块的结合使用

2、学会对亮度的检测判断

教学重点：

掌握“设置眼睛”和“发音”模块的结合使用

教学难点：

学会对亮度的检测判断

教学时间：

一课时

教学过程：

谈话：

同学们：

俗话说“春乏秋困。

”最近有没有人早上总是不愿意离开他那可爱的被窝，弄得起床后忙忙碌碌，生怕上学迟到。

现在呢老师想治一治大家的懒病呀，很简单，就让我们的智能朋友帮助大家按时叫你起床。

一、智能小闹钟

做一做：

设定“智能小闹钟”

1．在显示模块中的显示信息中输入“Wakemeup”，这样智能朋友在闹钟响起的时候还能显示相关信息。

2．在控制模块库中将永远循环模块连接到程序下面。

3．这可是最重要的一步。

先将亮度检测模块连接到永远循环模块里面，可别放错了哟。

下面就要右击亮度检测模块，对它进行设置。

请单击“条件判断”，就可以对亮度进行条件判断了。

4．“平均”“<”

“200”代表左右的亮度平均值小于200，即平均亮度比200亮度更亮的时候，条件判断成功，执行“是”一侧连接的模块；否则条件判断失败，执行“否”一侧连接的模块。

二、亮度的检测判断

检测方式：

平均检测左右两个光敏，再取平均值

左检测左侧光敏

右检测右侧光敏

偏差左亮度检测值与右亮度检测值的差值

5．当天亮时就发高音1和中音3。

你看到LCD显示的信息了吗听到了小闹钟不断发出叫你起床的声音了吗

想一想：

为什么智能朋友能够不断地发出响声？

1．在显示信息中引入亮度变量，以便于我们可以从LCD中清楚的看到亮度的值。

2．给亮度变量一赋值，让它小于80。

3．在第一个亮度检测不成立的一端，连接下一个亮度检测让它小于220。

这样，当80<亮度值<220，就发出123的声音，当亮度值<80或者亮度值>220的时候，就发出321的声音。

师总结：

你学会让机器人叫你起床了吗？

对同学说你发现的窍门或感受

教后记

者可对于学生来说有一定的理解难度，需要不断地分析、练习。

第七课智能宝宝学走路

教学内容：

掌握“设置眼睛”和“发音”模块的结合使用

教学目标：

1、学会设置直行模块，让“智能宝宝”动起来；

2、了解启动电机、停止电机和延时等待模块的设置方法。

教学重点：

学会设置直行模块，让“智能宝宝”动起来；

教学难点：

了解启动电机、停止电机和延时等待模块的设置方法。

教学时间：

一课时

教学过程

谈话：

同学们：

“智能宝宝”的本领真大吗我们已经知道了他的那几种本领

他会唱歌，能发光，……，那它会不会走路呢？

这还用问，当然会了。

一、勇敢地迈出第一步

1．拖一个直行模块到主程序下。

注意直行模块上的文字。

2．在直行模块上单击鼠标右键，弹出设置对话框。

3．通过移动滑杆来确定行走的速度；数值是正数表示前进，数值是负数表示后退。

小提示：

速度可以用两种方式进行设置。

一是在速度对话框中直接输入前进/后退速度值；二也可以直接用鼠标拖动滑杆来设置移动速度。

同学们：

好了，这样就设置完毕了，让我们到活动场地去看看效果吧。

看看智能宝宝的起始位置，智能宝宝的行走路线和停止的位置。

1）将速度的数值设置为正值，智能宝宝是（）。

（前进后退）

2）决定“智能宝宝”后退的范围是（）。

（-100～-11～100）

3）“智能宝宝”前进时，数值越小，速度就越（）。

（快，慢）

4）“智能宝宝”后退时，数值越接近-100，速度就越（）。

（快，慢）

5）“智能宝宝”移动的时间需要输入在（）里面。

（时间输入框速度输入框）

6）“智能宝宝”移动的时间是按（）计算。

（小时分秒）

试身手：

（1）以100的速度，前进1秒；

（2）以20的速度，前进秒；

（3）以-60的速度，后退秒；

（4）以-5的速度，后退1秒；

一直走（前进或后退均可）

二、两种方法任我选

让“智能宝宝”走起来，除了可以使用“直行”模块外，还可以使用执行器模块库中的：

“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止电机”模块。

1、“启动电机”模块：

让轮子开始转动

2、“停止电机”模块：

让轮子停止转动

3、“延时等待”模块：

维持当前状态

试身手：

使用这三种模块，编程让“智能宝宝”动起来。

教后记

学生能够自由选择一种自己喜欢的方法来让机器人走步

第八课高高兴兴转起来

教学内容：

掌握学会设置转向模块，让“智能宝宝”会自由自在的转弯

教学目标：

1、学会设置转向模块，让“智能宝宝”会自由自在的转弯；

2、让“智能宝宝”会按照简单图形的轨迹行走。

教学重点：

学会设置转向模块，让“智能宝宝”会自由自在的转弯；

教学难点：

让“智能宝宝”会按照简单图形的轨迹行走。

教学时间：

一课时

教学过程：

同学们：

“智能宝宝”会走路了，大家开不开心可是，大家想想“智能宝宝”要是遇到了转弯的道路该怎么办呢

老师告诉你们“智能宝宝”可聪明了，转弯也难不到它。

一、“智能宝宝”学转弯

提问：

考考你们，你们认为控制“智能宝宝”转弯的模块是哪一个？

是转向模块

让我们来看看“转向”模块如何设置吧。

同学们说说“转向模块”和“直行模块”的对话框，有什么相同点和不同点？

试身手：

1、根据表中给出的数据，让“智能宝宝”转出下列角度。

角度速度时间

901000．25

1801000．5

2、下面的角度你能让智能宝宝做到吗，并把合适的速度和时间填在表中。

角度速度时间

45

135

二、“智能宝宝”走图形

同学们你的“智能宝宝”真聪明，既能够直行，又学会了转弯，让我出个题目考考它吧？

考考你：

1）返跑：

直行1秒钟，然后转弯180度，再直行1秒钟，回到起点

2）走“T”字形路线；

3）按照“正方形”的轨迹行走

师总结：

1、展示：

“智能宝宝”擂台赛，比一比，看谁编的程序最快，看谁走的最准确

2、你觉的本节课自己“智能宝宝”的表现是：

优秀（）良好（）合格（）

3、你觉得全班同学中的“智能宝宝”本节课表现得最好。

教后记

这部分学生在分析过程中存在一定的障碍，需要不断的引导

第九课小小舞蹈家

教学内容：

进一步使用“直行”和“转向”模块，让“智能宝宝”掌握几种舞蹈的舞步。

教学目标：

进一步使用“直行”和“转向”模块，让“智能宝宝”掌握几种舞蹈的舞步。

教学重点：

熟练使用直行和转向模块

教学难点：

掌握几种舞蹈的舞步

教学时间：

一课时

教学过程：

同学们：

“智能宝宝”会走路了，他的歌唱得还很动听，如果它再会跳舞的话，那就更好了！

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、学跳8字舞

想一想：

8字可以看成是由（）个圆组成的图形。

做一做：

1．拖一个“转向”模块，原地转第1个圆。

速度时间

2．拖一个“直行”模块，注意确定合适的位置。

速度时间

2．拖一个“转向”模块，转第2个圆。

好了，快到活动场地里去欣赏“智能宝宝”的舞姿吧！

把你的“8”字舞的方案写下来：

程序流程图参数设置

除了老师教的这个方案之外，你还有别的好方案吗，把它写下来

二、宝宝秧歌扭起来

试身手：

扭秧歌（十字舞）的舞步：

行走路线：

师总结：

1）这节课，小组中最快完成程序编写的同学是，舞蹈跳的最标准的是同学的“智能宝宝”。

2）这节课，你觉得自己“智能宝宝”的表现是：

优秀（）良好（）合格（）

教后记：

通过上节课的练习，这节课学生掌握比较好。

第十课文艺演出显身手

教学内容：

学会调用子程序，让“智能宝宝”载歌载舞；

教学目标：

1、学会调用子程序，让“智能宝宝”载歌载舞；

2、掌握编写子程序的方法。

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。

教学时间：

一课时

教学过程：

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”，