资源简介

第二部分 各节教学分述
第五节 活动2:制作智能温控机器人
一、教学目标
1．知识与技能
了解温度传感器的构成及使用方法。
了解LED显示器的使用。
进一步熟悉双重嵌套的选择结构的编程，巩固逻辑运算符的使用。
2．过程与方法
以任务驱动的方式引领学生自主探究新硬件的使用。
教师通过moodel平台等各种有效方式给学生提供足够的引导资源。
以小组合作的形式展开讨论，思考多种解决问题的方法，强化知识的运用能力。
3．情感态度与价值观
让学生在分析问题、解决问题的过程中提高思考分析的能力。
认识到交流与合作的重要性，培养学生的团队精神。
通过完成实际的活动任务，感受制作机器人对人类的价值，提高学生探究科学知识的兴趣。
二、教材分析
1．本节的作用和地位
本节是一节活动课，意义在于巩固前面所学，为后面章节的学习做好准备。巩固上一节课的知识是主要目标，主要表现为运用选择结构和逻辑运算符编写程序的能力，以及基本的硬件搭建和调试的操作能力。同时，增加了两个新的传感器的使用，目的是激发学生的自我探究精神，这两个新的传感器虽然作用不同，但使用方法不会有太大差异，通过在编程中实现对这两个传感的调用，学生的程序编写能力可以得到进一步的巩固。
2．本节主要内容介绍
本节内容以完成制作智能温控机器人这个活动任务展开，硬件上涉及温度传感器、LED显示器等新知识，在学生自主学习探究新知的基础上，引导学生以小组合作的形式展开思考，力求设计多种方案，并且在实践中进行验证，讨论分析各种方案的优劣，训练学生的思维广度和深度，为后面学习更为复杂的多重嵌套程序打好基础。
3．重点和难点分析
教学重点：
温度传感器的使用；
LED传感器的使用；
用多种思路来编写程序实现同一目的。
教学难点：
　　多种程序设计思路的实现以及对程序优劣的分析能力。
三、教学建议
作为活动课，教师要准备好充分的资料引导学生方便的开展自主探究学习，利用moodle等教学平台来组织活动课的开展是一个不错的选择，可以在平台上给出课堂的活动进行步骤，对于学生可能碰见的一些难点，在平台上给出提示与帮助，同时利用平台给学生充分的讨论空间。
温度传感器的使用需要借助冰和热水，考虑到机房电脑设备等安全问题，教师可事先确保学生的小组分工来保证活动有序的开展，可增加脸盆用于放置装有冰块或热水的杯子，并严格要求盆必须放在过道或其它安全的位置，避免出现损坏电脑设备或其它意外，毛巾可多准备几条用于擦水。
四、教学评价
评价内容
学生自评
教师评价
学会使用温度传感器
学会使用LED传感器
能够采用多种方案实现智能温控机器人的制作
积极参与了小组讨论和方案设计
五、教学参考案例
【课题名称】
制作智能温控机器人
【教学目标】
1．知识与技能
（1）了解温度传感器的构成及使用方法。
（2）了解LED显示器的使用。
（3）进一步熟悉双重嵌套的选择结构的编程以及运用逻辑运算符的能力。
2．过程与方法
（1）以任务驱动的方式引领学生自主探究新硬件的使用。
（2）教师通过moodle平台等各种有效方式给学生提供足够的引导资源。
（3）以小组合作的形式展开讨论，思考多种解决问题的方法，强化知识的运用能力。
3．情感态度与价值观
（1）让学生在分析问题、解决问题的过程中提高思考分析的能力。
（2）认识到交流与合作的重要性，培养学生的团队精神。
（3）通过完成实际的活动任务，感受制作机器人对人类的价值，提高学生探究科学知识的兴趣。
【教学重点】
（1）温度传感器的使用；
（2）LED传感器的使用；
【教学难点】
多种程序设计思路的实现以及对程序优劣的分析能力。
【教学方法】
分组活动、自主探究。
【教学时间】
1课时。
【教学环境】
地点：多媒体网络教室。
【教学过程】
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
激发活动兴趣
借助moodle等教学平台，发布活动课第一环节“你知道吗？”的相关资源。
首先是智能温控机器人的介绍，资源中包括有视频材料，介绍温度控制系统的用途，如药品、存储、食物保险、农业生产等。
根据moodle平台指引，进入第一环节，了解智能温控机器人的用途。
在视频观看中，激发学生兴趣，让学生进入到moodle平台的学习中去，开始自主探究的旅程。
小组讨论
打开moodle平台下一环节， “想一想”，让学生讨论制作这样的温控机器人，需要用到什么样的传感器
思考并小组讨论，把结果利用moodle平台提交，
激发学生独立思考，让小组活动氛围活跃起来。
自主学习
引领学生进入下一环节，认识温度传感器和LED显示器，引导学生自主学习并完成知识点小测试。
在这个过程中让学生掌握温度器的工作原理、连接方法、LED显示器的作用和使用方法。
利用moodle测试的打分和反馈功能，确保学生顺利掌握这些知识点，完成测试好的小组可以在老师这里领取器材进一步研究。
通过moodle平台自主学习相关知识，并完成上面的测试练习。
完成好后从老师处领取机器人器材，开始实物的研究。
培养学生学习的主动性，提高学习效率，通过测试来巩固所学知识，用发放器材来作为激励手段。
自主探究
(1)
打开新的moodle学习环节，要求学生通过上面的资源进行自主学习。
完成小小温度计的任务制作，让学生测量身边物体的温度，并记录，最后由小组代表汇报各种物体的温度，以及他们所处的范围，哪些是低于25℃，哪些是在 25℃和35℃之间，哪些是高于35℃。
在资源中可安排两个用于调试温度传感器和led传感器的小程序，供学生参考。
通过moodle平台学习编程环境中对温度传感器、led传感器模块的使用方法，结合硬件知识的学习，完成小任务，体验两个传感器的使用。有困难的小组，可参考moodle平台提供的程序方案
让学生在实践中展开学习与探究，掌握两个硬件传感器的基本使用方法
自主探究
(2)
讨论智能温控机器人的制作方案，每个小组至少形成两种不同的方案。方案包括硬件配置、程序流程图、备注说明。
根据不同的方案来完成任务，并形成记录报告。
综合最后的完成情况以及记录数据，讨论分析各种方案的优劣，并进行记录。
完成方案制定；
讨论算法、编写程序、实体搭建，调试，完成报告记录。
培养学生分析问题解决问题的能力；
通过多种方案实现同一任务，延伸思维训练的广度；
感受灵活运用逻辑运算符的好处；
从设计方案到完成任务，让学生获得成就感。
汇报展示
请采用典型算法完成任务的小组代表讲解程序并操作机器人完成任务。其他小组向汇报组提问，引导组间交流。
展示、讨论、交流
在讨论交流中整理思路，了解更多的算法，有展示中提高自己的综合能力。
总结
总结典型性算法，强调多重选择结构、逻辑运算符在不同方案中的运用，评价各组活动情况。
课外拓展
引导学生思考智能温度控制机器人还有哪里可以改进，如何实现？
为家里有可能用上智能温度控制的地方设计一下智能温控机器人方案。
通过网络交流并讨论
七、参考资料
课件22张PPT。制作智能温控机器人课前准备1.同学分组:
4人一小组.分工:组长,程序员，调试员,材料员.
2.设备配置:
每组使用两台计算机及二套机器人设备。复习2.楼道自动感应灯搭建,调试.1.楼道自动感应灯编程并仿真.观察思考1.观察:智能温控机器人2.思考探讨:实现智能控温需要哪些条件？小组探讨1.阅读课本P53,P54.2.小组明确任务：制作智能温控机器人。3.小组探讨：任务细分功能对应的器材？认识光感传感器1.认识温度传感器2.观察:温度传感器的外观特征.温度传感器(工作原理)2.思考:温度传感器是如何工作的?
环境温度
温度探头微电脑LED显示器
显示温度1.工作原理:温度传感器有温度探测探头，用于检测环境，液体及物体表面温度，探测范围为0—100摄氏度，并将温度返回值传给微电脑.认识LED显示器2.思考：如何应用LED显示器？1.观察LED显示器的外部特征。小组探究2.试一试:检测周围的环境和物体,并观察它们的温度.1.探究:各小组运用温度传感器和LED显示器,制作温度计.小组讨论2.小组讨论:智能温控机器人的流程图.1.阅读课本P55—P57.开始检测温度显示温度温度大于35度温度小于25度是是否开风扇降温关风扇关灯开灯加温否流程图“大于”“小于”的逻辑运算1.小组探讨：“大于”“小于”表达含义。2.尝试:用“大于”“小于”逻辑运算符编程,并仿真.按流程图编程1.打开RC编程软件，编写程序。2.思考：风扇与LED灯的选择端口 如何设置？
思考
2.思考：与微电脑的接口如何连接？1.思考：风扇与LED灯的选择端口如何设置？仿真2.仿真模拟.1.打开仿真平台,设置火源.搭建机器人2.小组合作,根据设计思路，搭建智能温控机器人.1.将程序下载到机器人微电脑中.调试机器人1.用冰袋,热水袋等代表热源,调试智能温控机器人.2.注意点:风扇与LED灯的接口连接是否正确?小组互助1.小组内部互助:
小组内同学教会自己的同伴.
2.小组之间互助:
已经完成的小组,帮助未完成的小组.
展示评价1.各小组展示机器人作品,并讲解设计思路。
2.小组间点评:小结1.了解温度传感器的构成及使用方法。
2.了解LED显示器的使用。3.熟悉双重嵌套的选择结构的编程以及运用逻辑运算符的能力。拓展 各小组探讨：在我们的生活中，智能温控机器人应用在哪些领域？板书三.智能温控机器人的搭建与调试制作智能温控机器人一.认识温度传感器和LED显示器二.编写程序 1.双重嵌套选择结构的编程2.“大于”逻辑运算的运用

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