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信息技术社团教案

发布于:2021-06-24 16:40:24    浏览量:    发布者:365bet官网赌场  来源:365bet手机投注 许莉
时间 1 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程 进入注册页面,填写注册信息,
(1)登录账号:按要求自主设定,不与别人同名,确保唯一性。
(2)登录密码:按要求自主设定,切记密码区分大小写。
(3)确认密码:必须与登录密码输入一致。
(4)常用手机:必须是经过实名认证的手机。
(5)验证码:按图输入,输入时前后都不能留有空格。 活动效果 良好,学生完成度高。 时间 2 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程  
展示范例机器人激发学生搭建兴趣
 
师:同学们,上节课大家初步了解了虚拟机器人的平台,这节课,大家来试试搭建属于大家自己的第-一个机器人。
进入搡作界面
 
首先请大家陆平台,然后点击“搭建机器人”选项,进入机器人搭建操作界面。老师先来带着大家了解一下这 -界面的基本功能划分。
 
口模型面板:包含机器人所有模型,有控制器、驱动、安装块、传感器和其它5大类。 活动效果 良好,学生完成度高。  
时间  
3 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程 (一)、机器人搭建首先需要选择好控制器,这是机器人的主体,没有控制器,其他的零件是无法起作用的。
 
(二)、控制器安顿是有方向的,编辑区蓝色坐标轴的方向为机器人前方,学生容易出现错误。
 
(三)、在旋转3D视角时,切忌用鼠标左键进行拖动,这会改变机器人零件的实际位置。而应该使用视角控制按钮或者鼠标的右键和滚轮来进行视角切换。(四)、轮子是和电机安装在- -起,电机再和控制器连接起来,而不是直接把轮子安装到控制器上。
 
教师在巡视引导过程中,发现问题,适时引导讲解。. 活动效果 良好,学生完成度高。 时间  
4 辅导教师 许莉 学生人数 20 活动过程  
(一)讨论机器人搭建设想

针对这样-一个直行任务,大家需要搭建一个相应的机器人,那么大家觉得什么样的机器人比较适合这个场景呢,既简单又能快速完成任务?
学生小组讨论,汇报结果,形成共识,搭建一辆四轮汽车比较合适。

(二)尝试搭建.
根据讨论结果,学生尝试搭建一辆四轮汽车。选择合适的控制器、电机、轮子进行搭建。
(三)问题解决
1、直接将轮子连接到控制器上的现象,要让他们明白轮子是靠电机进行驱动的,一定要把轮子和电机先进行连接,然后再安装到控制器上。

2、在对电机进行命名的时候会出现混乱的现象,导致后期编程的麻烦对学生进行规范,按照从左往右,从前往后的顺序对四个电机进行命名。 活动效果 良好,学生完成度高。  
时间  
5 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程
1、初识程序设计
那么如何才能让机器人往前走呢?这就需要大家编写程序来控制机器人了。请大家进入“编写程序”界面,大家一起来学习一下如何进行虚拟机器人的程序设计。新授虚拟机器人模块化编程的基本使用方法。
2、探索尝试
初步了解程序设计的基本方法后,大家来尝试编写一个最简单的机器人直行
前进的程序。学生进行探索尝试。教师巡视。
这里会出现一个问题,就是程序编写界面中,学生在设置四个电机速度的时候会"发现列表中没有电机可选择,引出端口设置。 活动效果 良好,学生完成度高。 时间 6 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程
学生在尝试的过程中可能出现的问题:
(一)车子过拱门后什么时候开始左转,这个时间点很多学生掌握不好。这里要引入一一个延时模块,进行时间的设置,并进行多次调试

(二)同样的左转需要花多少时间,不同速度要搭配不同的时间,还要考虑物理引擎中的惯性问题。

让学生明白,速度越快,所需时间也越少,要根据自己设置的速度进行调试。

问题解决,学生继续操作,完成场景任务,并通过不断地调试提高仿真成绩。
展示、小结
通过电子教室App进行作品展示,学生点评,教师补充小结。
  活动效果 良好,学生完成度高。  
时间 7 辅导教师 许莉 学生人数 20 活动过程

一、什么是传感器

传感器是机器人的“感觉器官”,是一种电子元件或装置,能响应或感知被测量的物理量或化学量,并按- -定规律转换成电信号,以供机器人核心识别。它就像人的眼睛、耳朵、鼻子一样,能够感应到周围环境的信息,并把这些信息传递给机器人的“大脑”。有了传感器,机器人就变得更加聪明了。一般包括以下几种.类型:

1.距离传感器

2.障碍传感器

3.灰度传感器

教师结合视频演示,简单先容几种常见的传感器的功能。 活动效果 良好,学生完成度高。 时间 8 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程 二、探索尝试

传感器可以在仿真场景中检测到各种相应的数据。请同学们来尝试安装几个不同类型的传感器,并结合前两节课的内容,选择一个场景来进行仿真测试,观察传感器返回的数据。

别忘了和身边的伙伴交流探讨哦,团队合作才能更好地完成任务!

(学生在安装传感器的时候可能又会忘记端口设置,教师根据实际情况进行引导解决。)

同时,传感器的安装是有方向要求的,需要学生明确所安装的传感器是用来检测什么的,以及检测的方向是什么。 活动效果 良好,学生完成度高。  
时间 9 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程
虚拟机器人传感器数据的意义

结合学生场景仿真中各类传感器检测返回的数据,教师可以简单先容一-下虛

拟机器人中各类传感器的设置以及返回数据的意义。

1.距离传感器:用于检测传感器前方与物体之间的距离,返回值为0-300的整型数值。距离传感器最大检测距离为300超出其检测范围时返回3002.障碍传感器:用于判断在指定的检测距离内有无障碍物,检测到障碍时返回1,没检测到障碍时返回0。障碍传感器默认的检测距离为so0,最大检测距离为500,最小检测距离为1.

  活动效果 良好,学生完成度高。 时间 10 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程
灰度传感器:将检测到的各种颜色转换为灰度值,使用0-255的数值表示,其检测距离固定为5。转换方式按照计算机图像学公式进行转换,纯白色的灰度值为255,纯黑色的灰度值为0.

说一说

通过老师的先容,请学生来说一 -说自己的机器人在场景中通过各个传感器检测到了什么数据,分别代表什么意义。
  活动效果 良好,学生完成度高。  
时间 11 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程 一、观看范例,明确任务
学生观看范例视频,分组讨论明确循迹踢球任务。
让车子从起点出发沿着一条s形黑色路线到达终点并碰到足球为完成任务。那么大家如何让沿着黑线前进呢?
小组讨论得出结果,需要使用灰度传感器。
二、搭建机器人
大家可以在原有车子的基础上进行加装灰度传感器。
基本思路:在车头左右各安装一个灰度传感器,根据路面的灰度值不同进行
检测,然后控制电机转速实现循迹转弯.... 活动效果 良好,学生完成度高。 时间 12 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程 三、程序设计

请大家来根据搭建的车子以及任务要求尝试设计循线程序。
小组讨论交流,探索尝试。
教师根据学生尝试结果进行补充:对于地面颜色的区分,大家可以使用if判断来判别,当灰度左检测到黑线时,车子应该向左调整,当灰度右检测到黑线时,车子应该向右侧调整。

其中while循环模块和if判断模块在指令库的控制类中寻找,小于模块在逻辑类中寻找!
学生继续探索尝试。

四、仿真调试
在尝试过程中,大家会发现,车子向左或者向右调整时,速度不可以太快。请大家认真调试程序,来让车子顺利完成任务。
学生调试,并展示最终效果
教师点评。
  活动效果 良好,学生完成度高。  
时间 13 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程
1、设计一个遇到障碍能实现跳跃式飞翔的机器人。
2、学会搭建机器人时模板的创建与使用。
任务:                          
行进的道路上有些障碍物,机器人要在3分钟内从起点出发,越过障碍到达终点,任务完成。一、利用模板搭建机器人第一步  模板的创建。进入机器人编辑界面,如下图:第二步 调用模板,完成小车机器人搭建,并编好端口号。先将驱动类中的“轴向随动机构”、“小直流电机”和“风扇叶”组合并创建模板,再利用模板给小车机器人安装四个螺旋桨组合。如下图:
继续用“电机模块+延时模块+停止模块”的结构编写飞越障碍机器人的程序。端口号:左前5;左后6;右前7;右后8。四个端口全部设置成反转。 活动效果 良好,学生完成度高。 时间 14 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程 二、飞越障碍
第一步  编写前进的程序,启动1、2、3、4号电机,用延时方式让机器人前进到有障碍的地方停下,如下图,保存程序。选择“1-5飞越障碍-1”任务,进入仿真测试程序。
第二步  编写飞越障碍的程序。回到程序编写界面,再连上电机模块、延时模块、停止模块。启用5、6、7、8号电机,并赋予电机足够快的速度,如下图。机器人飞起来,凭借前进的惯性越过障碍后停止4个飞行电机,机器人随螺旋桨的转速变慢升力减小而落地。保存并测试程序。
第三步  再连接一电机模块,启动1、2、3、4电机,让机器人到达终点。保存并测试程序。
  活动效果 良好,学生完成度高。  
时间 15 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程 教帅:请同学们将直流电机扡动到“工作区”,并观察直流电机有什么样的结构特点?它又是朝哪个方向旋转的?。

学生以小组为单位自学合作探究。教师巡视引导。

各学生小组推荐代表回答研究结果。师生共同评价补充。.

教师通过画“五角星”的方式给各比赛小组评比。

教师:搞清了直流电机的结构特点之后,那么,请同学们再次以小组为单位,结合大家的校本教材和实物模型自学研究驱动四轮机器人前进的前面两个轮子的转动方向有什么不同。.
学生以小组为单位合作探究。
教师巡视引导。 活动效果 良好,学生完成度高。 时间 16 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程
各学生小组推荐代表回答。
师生共同讨论各小组的研究结果,并对结果进行适当补充。.
师生共同对各小组的研究结果进行评价。并通过画“五角星”的形式进行比赛.奖励。
教师:下面, 请同学们以小组为单位组装一个属于自己的四轮直流电机机器人。
教师巡视引导。
各学生小组推荐3-4名代表展示作品。师生共同讨论各小组的作品,并对作品进行进行评价。教师通过画“五角星"的 活动效果 良好,学生完成度高。  
时间 17 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程
1、综合实践,巩固与提高,自由创作,迁移运用

教师:同学们,学会了直流电机的使用方法。下面, 请同学们根据《学案导学》.上面的内容步骤, 制作- - -个“会直线行驶的四轮直流电机机器人”,并.实现在“机器人-前进”场景中的仿真。学生以小组为单位合作研究。

教师巡视引导。

学生小组推荐代表展示作品,师生共同评价。


  活动效果 良好,学生完成度高。 时间 18 辅导教师 许莉 学生人数 21 活动过程 教师通过画“五角星”的形式进行比赛奖励。

2、教学总结,设疑激趣,为下一-节课做好铺垫

教师:请同学们回想- -下,今天这节课,大家都学习了哪些常识呢?哪个小组的同学来回答?

学生小组总结,准备回答。

师生共同补充完善。.

教师:现在,大家对直流电机及其使用有了深刻的认识。那么,大家听说过“伺服电机吗?它又是干什么用的呢?请同学们在课余时间,通过学习大家的校本教材和上网查询资料去了解学习。
  活动效果 良好,学生完成度高。
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