资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
《让机器人动起来》教学设计
课题 《让机器人动起来》 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 八年级
教材分析 这节课我们学习了如何让机器人动起来，了解了mCore控制板和mBlock的编程环境，在实现简单编程的同时试着让我们自己组装的机器人动起来，并实现行走，在培养学生们动手能力的同时增加了动脑的环节，实践了如何在自己编程的基础上使机器人活动。
学习目标 了解mCore控制板熟悉并掌握mBlock的编程环境实现简单编程，控制机器人直线行走
重点 了解机器人是怎么动起来的。
难点 自己动手让机器人动起来。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 师：一个人要想奔跑，先要学会行走。机器人若想胜任复杂的工作，先要学会什么呢？ 机器人最简单的行走就是直线移动。要想让机器人直线移动，首先要用软件为机器人编写直线移动的程序，然后将程序输入到控制核心中，控制核心便可以控制机器人动起来。机器人的控制核心其实是一台强大的小型计算机，可以控制机器人收集处理传感器反馈的信息，完成相应的任务。如图1-3-1所示，这是一款专为mbot设计的易于使用的主控板mCore，它基于Arduino单片机，集成了各种特色传感器，如蜂鸣器、光线传感器、RGB LED等。四个颜色标签的RJ25连接器，可通过更多的Arduin。传感器进行连接和扩展。支持Ar duino与Makeblock库，方便编程。拓展延伸mbot专用主控板 图片mCoreV1是为mBot特别设计的、且使用方便的主控板。此主控板基于Arduino Uno，集成了各种板载传感器，各种电子模块以及图形化编程。 了解机器人运动的原理 循序渐进引发学生思考讨论
讲授新课 学习任务mCoreV1是为mBot特别设计的、且使用方便的主控板。此主控板基于Arduino Uno，板载各种传感器，各种电子模块以及图形化编程。图1-3-2 mCore连线图复习巩固第二节课的各部分零件及组装示意图认识mBlock软件环境mBlock是一款专注于软硬件结合的国产双模式编程软件，支持图形化编程模式和Python编程模式。通过编程实现控制硬件的功能，也可以同时具有舞台与硬件的效果，从而实现人机互动。mBlock程序中可以包含很多角色，每一个角色都可拥有自己的脚本、造型、声音，每一个程序还可以使用背景，背景也可拥有自己的脚本和声音。mBlock脚本是积木的集合，它是程序的核心。硬件与软件的各种功能都需要通过对脚本的编写来实现。打开mBlock软件（如图1-3-3所示），mBlock界面分为：舞台区，设备、角色和背景面板，积木区，代码区。mBlock编程界面的功能区如表1-3-1所示。区域名及功能舞台区程序编写执行后的动画或效果，都是在舞台区中展示的设备、角色和背景面板可以为每个案例连接或设置设备，添加或设置角色，为每个案例添加设置背景积木区积木区有多种颜色的积木块，每一种颜色的积木块都代表了不同的作用，比如运动、声音、时间、外观代码区又称脚本区，是程序编写的区域，可以将积木拖放到这个区域完成程序编写认识了mBlock编程界面，分小组自主探究。用mBlock编制一个让小熊猫在舞台区移动时碰到边缘就反弹的小程序，并演示结果。可参照图1-3-4所示脚本。图1-3-4 熊猫移动脚本自主探索如何能够通过mBlock编程软件使自主搭建的mbot机器人移动呢？让mbot机器人动起来用mBlock软件编程控制mbot机器人运行，首先要将mbot机器人与电脑连接起来。mBlock提供了三种方式将机器人连接至电脑。1.使用USB数据线连接，并通过数据线升级固件或者恢复出厂设置适用于初次使用的人；2.用2.4GHz无线通信模块通过2.4G串口连接；3.使用支持蓝牙的电脑且机器人有蓝牙模块，可以通过蓝牙连接。（如果使用2.4G模块或蓝牙连接，连接前需要用USB连线先升级固件）以USB线连接为例，步骤如下：1.打开mBlock软件，安装Arduino驱动。2.用USB连接线连接mbot的主控板和电脑，打开mbot主控板。3.选择对应的串口和主控板类型。4.安装固件。指示灯的变化反映硬件是否连接成功，绿灯意味着设备连接成功，红灯意味着设备没有连上或者没有被检测到。mBlock中有两种编程模式，在线编程和离线编程。在线编程：通过USB串口、蓝牙、2.4G通信模块等方式连接机器人至主控板的编程，可实时对机器人发送程序指令进行控制。在此模式下，机器人重新开机后编写的程序不再生效。注意：进行在线编程前，需在mBlock软件中完成“安装固件”操作。离线编程：在Arduino模式下编程后，通过程序“上传至Arduino”的方式，使机器人完成代码指令以实现脱离计算机运行。在此模式下，机器人重新开机后，编写的程序仍然生效。在线编程需要经过通讯协议，离线编程则是直接运行主控板中的程序，对于相对复杂的程序，离线编程的执行效率比在线编程的执行效率高。学习任务：让机器人小车前进、后退。通过mBlock编程软件，编写一个能控制mbot机器人运行前进、后退的程序，并离线执行。1.连接mbot机器人。2.编程设计：编制如图1-3-5所示的脚本。3.将程序上传到Arduino。4.执行脚本。图1-3-5 mbot前进后退的脚本议一议执行脚本时，可能会发生以下情况：给mbot发送前进指令时，机器人做出后退的动作，发送后退指令时，机器人做出前进的动作；或者给mbot发送指令时，机器人是曲线行走而非直线行走，这是为什么呢？图1-3-6 改进脚本练一练讨论分析mbot小车出现以上状况的原因，并进行修改。1.mbot小车执行相反指令的原因：解决方法：2.在确保mbot小车车轮安装正常到位的情况下，执行如图1-3-6的脚本，观察结果，考虑为什么mbot小车现在能够直线行走了。原因是：实践与提高1.分组探究完成：编写程序让mbot小车走出“L型”轨迹。（提示：通过改变mbot右转的速度和等待时间来调试右转的角度，一般需要多次尝试才能调整到合适的角度）2.有兴趣的同学在完成上一个任务的基础上，修改程序让mbot小车走出正方形的轨迹。拓展延伸Makeblock的扩展电子模块（图）mBot的控件库包括10类几十种控件，非常完备。有显示、声光、运动、感知等等交互时间，能控制机器人做出各种动作；有触发事件、控制条件和运算法则，让机器人知道该在什么情况下做什么事；甚至能进一步进行复杂的编程。 观察零部件认识关键部件有哪些了解编程界面的各大板块了解运行机器人的三种连接方式实践让机器人车移动对拓展可提出问题引发思考 对之后实践操作做准备尽可能动手实践总结实践中遇到的难题并解决问题。
课堂小结 这节课我们学习了如何让机器人动起来，了解了mCore控制板和mBlock的编程环境，在实现简单编程的同时试着让我们自己组装的机器人动起来，并实现行走，在培养学生们动手能力的同时增加了动脑的环节，实践了如何在自己编程的基础上使机器人活动。 总结 对本节课内容进行总结概括。
板书 认识mBlock软件环境让mbot机器人动起来
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网（www.21cnjy.com）

展开更多......

收起↑