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《向着光明前行》教学设计
课题 《向着光明前行》 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 八年级
教材分析 本节课在于汇总了之前五课关于开源机器人的所有知识点，在掌握的基础上加以运用，动手实践操作，主要需要学生熟悉开源机器人常用传感器的使用技巧，并掌握开源机器人解决实际问题的方法巩固所学知识，更好地认识机器人并制造机器人，先提出实践主题，布置任务要求和活动要求，并要求学生记录好活动过程和活动记录。
学习目标 熟悉开源机器人常用传感器的使用技巧掌握开源机器人解决实际问题的方法
重点 熟悉机器人常用传感器的使用技巧。
难点 运用技巧解决机器人的实际问题。
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：开源机器人制作方便、功能强大，那么能把它们应用到我们生活中吗？生活中植物都朝着阳光的方向生长，光明能给人带来希望，带来温暖，如果在黑暗的深洞里探险，找到光明就找到了生存的希望。现在我们一起用Makeblock部件构建一款追光机器人，向着光明前行吧！ 思考交流 提出实践课内容：制作机器人
讲授新课 实践主题 以“机器人追光”为主题，制作一个能够向着光明前行的开源机器人。任务要求结构设计： 使用Makeblock零部件（可自制或兼容其他品牌的零部件）搭建具有两个光线传感器的开源机器人。所制作的机器人需要结构合理，功能明确，需采用传感器作为机器人智能化控制。任务说明： 制作的开源机器人能够通过左右光线传感器感应周围的光线强度，当机器人左边光线强度大于右边时，机器人左转；当右边光线强度大于左边时，机器人右转；否则机器人直行。程序要求：利用模块区声光类中相应的光线传感器模块控制机器人，编程选择接口3、接口4；不能选择板载。活动要求1.以3—5人为一组自由组合开展活动，选出组长。2.组长带领组员讨论，根据组员的能力特长分配具体任务，明确目标。3.分工合作，探究完成小组的项目任务。4.可以使用其他品牌的设备，鼓励自主制作零部件，主控板尽量使用mCore，设计的作品既要完成任务，也要结构科学、美观实用。活动过程1.组建小组，查找资料，制定本组的项目内容。2.组内讨论分析任务，研究机器人的建构方法，讨论制定编程算法。3.分工设计搭建机器人。4编写调试程序。5.展示小组作品，通过自评、互评推选出优秀作品，进行交流共享。6.回顾总结通过实践活动学到的知识，互相交流本组作品的不足之处，进一步提高制作开源机器人的技术水平。活动记录小组成员共同探讨，完成制作追光机器人计划书。表1-6-1 实践计划书填写组员活动记录表3.活动过程记录。 简要写出自己完成任务的过程：活动记录请按照表1-6-3评价标准对各小组的作品打分，并与其他小组成员进行交流反馈。2.在综合实践活动过程中，遇到问题是如何解决的？3.通过综合实践活动，有哪些方面的收获？4.完成任务过程中还存在哪些不足，今后如何改进？5.你认为哪个小组任务完成得比较好，哪些方面值得学习借鉴？拓展延伸太阳能小车的调试和常见问题太阳能机器人一般只能在太阳下才能运行，而在普通灯光下由于亮度不足将无法正常运行。如果要在室内测试太阳能机器人，由于光线不足就需要借助特别的灯光——可以选择100瓦的白炽灯以代替阳光。（注意：不能用一般日光灯或是节能灯，因为其亮度无法让太阳能电池有足够的输出功率）。在白炽灯下，进行电路测试。　　正常效果，马达会每隔几秒钟转动几下。调整白炽灯与太阳能电池板的距离，查看马达在光线不同时的效果——光线越亮，马达每两次转动的间隔就会越短，如果灯泡贴着太阳能电池板甚至马达会持续转动。 　　如果电路连接正常，则在白炽灯下电机都会转动。 　　正常情况下，左右两边电机都是向前转动的，即小车是前进的。假如有发生电机向后转动的情况，则把该电机的输出端的导线交换过来插接即可。常见问题正常情况下，在阳光下测试，电机会有节奏地转一阵、停一阵，注意观察还会发现在电机开始转动的瞬间LED会有一点微光闪动。针对应用当前的太阳能脉动充放电控制电路制作太阳能动力机器人，以下列出可能存在的问题以及解决的方法：1、电机转一下就停止，电路不再触发。 　　（1）电机内阻太大：如果是小电流的电机，因为内阻比较大，电解电容充电分压在LED两侧的电压较低不足以让LED导通，解决的办法是可以尝试在电机两端并联一个几十欧姆的电阻。　　（2）如果是在强烈阳光下存在这个问题，则是太阳能电池板的电压太高以及电机功率较小的原因：太阳能电池板电压高，而电机功率小而消耗的电流也小，电机放电的速度赶不上太阳能充电的速度，导致三级管一旦导通后就无法截止，解决的办法是可以尝试在NPN三级管基极与PNP三极管集电极之间连接一个1k左右的电阻，使三级管导通的条件提高；另外也可以类似第一种情况在电机两端并联一个几十欧姆的电阻，也就是说可以加大放电时的电流，加速放电。 　2、电机一直转动，没有节奏性地转／停。 　　太阳能电池板的电压太高：尝试多串联一个LED以提高电路充电阈值上限。 　　3、电机不转，LED也不亮。　　（1）太阳能电池板的电压太低：至少要求太阳能电池板额定最高电压能够达到3V；　　（2）光线不足：需要在足够的阳光下或者白炽灯下进行测试；　　（3）电路错误：检查电路焊接是否正确。　　4、LED常亮，电路不触发。　　电路错误：检查电路焊接是否正确。　　5、电机嘶嘶响，但是不转。　　储能电解电容容量过大：尝试减小储能电解电容的容量，根据经验一般耐压高、体积大的电解电容用在这个机器人电路上效果最好。 学生明确实践主题学生明确任务要求了解任务说明明确程序要求明确活动要求明确活动流程确活动记录需要注意的各个要点组员分工表的填写写过程和感想对各个组的作品做一个评价学习延伸中普通的太阳能小车运行时可能出现的问题 引导学生开展实践活动，为活动开展做准备。引导学生将活动记录下来引导学生充分参与动手实践引导学生对实践过程进行反思总结引导学生总结实践中遇到的难题并解决问题。
课堂小结 本节课我们汇总了之前五课关于开源机器人的所有知识点，并在掌握的基础上加以运用，动手实践操作，巩固了所学知识，更好地认识机器人并制造机器人。 总结 对本节课内容进行总结概括。
板书 实践主题任务要求活动要求活动过程活动记录
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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