资源简介

课题： 学习实践
一、所在单元章节：第3单元《小试牛刀》第三节学习实践
二、机器人教学方式：实体
三、教材分析
本节是教材第3单元《小试牛刀》的第三节内容，旨在学习给实物机器人下载程序并在真实场地中调试运行程序完成安全出站任务。本节是在学习前两节内容的基础上进一步将仿真程序在实物机器人上的现实运用。本节内容既体现了对前面知识的掌握，又是对以后所学内容的铺垫。
四、学情分析
通过前几单元的学习，学生已熟识IRobotQ3D仿真平台的使用方法，学会编写简单的机器运行程序，且拥有一个基本完整的机器人。此时学生已迫不及待的想通过实际操作让自己的机器人从一台普通的“机器”变为有“智慧”的机器人，然后让它在真实的场地中完成任务，因此学生对学习本节内容有非常浓厚的兴趣。
五、教学目标
知识与技能：下载程序到实物机器人，调试运行程序。
过程与方法：通过不断的调试运行，让机器人在真实场地中完成预定任务。
情感态度与价值观：
通过不断的调试与记录，引发学生更深层次的思考。
通过调试运行机器人，培养学生的耐心与意志力。
3.通过学习与操作，培养学生严谨的科学态度。
六、教学重、难点
教学重点：程序的下载及调试。
教学难点：在运行中进行调试机器人。
七、教学策略设计
本节课通过“激趣导入——任务驱动——自主学习——小组合作——实践探索”的方法，层层深入，让学生完成对机器人下载程序并调试运行的操作。
八、教学准备
机器人实验室、IRobotQ3D仿真平台、事先编写好的 “logo-安全出站”程序、“学习者号”实物机器人、数据线、实际“安全出站”场地、“医院门诊部路线图”、希沃授课助手。
九、教学课时
1课时
十、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设备或媒体应用 设计意图
一、 激趣导入 师：同学们，你们想不想知道，之前我们搭建的机器人是怎样工作的呢？我们一起来看一下
（将机器人在“安全出站”场地上运行（希沃授课助手直播））
师：大家想不想让自己搭建的机器人，也像老师的机器人一样工作呢？
师：上节课我们已经在虚拟环境中将“安全出站”程序测试成功了，这节课我们就来学习将程序下载到实物机器人的控制器上，然后让它在真实的场地中“安全出站”。（板书课题）
学生观看机器人完成“安全出站任务”。
学生回答问题
齐读课题 1..教室空地
2.下载并调试好“安全出站”程序的实体机器人
3.希沃授课助手 1.让学生观看机器人成功运行“安全出站”任务，激发他们学习本节内容的兴趣。
2.通过教师谈话的方式，让学生回顾上节课所学内容，从而成功引入本课。
二、 探究新知 1.师：给机器人的控制器下载程序，需要用数据线连接电脑和控制器（教师展示），然后在仿真平台上执行“编译下载”命令（PPT课件），将调试好的程序下载到机器人的控制器后调试运行。
2.师：下面来看本节课的任务（PPT）：以小组为单位，自主学习课本49-52页内容，将仿真实验中编写的“安全出站”程序，下载到实物机器人上，并在真实场地中进行调试运行，同时完成操作记录单。
3.在这里，老师有一个温馨提示（PPT）：初次用USB数据线将控制器连接到计算机上时，计算机任务栏行会出现找到新硬件的提示，请等待提示驱动程序安装成功后，再进行下载操作。
师：好，同学们，现在开始操作吧！
（教师提示：有疑问的同学可以举手）
4.1）你为什么会有这样的问题？（在机器人从起点出发驶入直角弯道没有850步长）
4.2）你这真实一个重大的发现，请同学们一起来读一读“金钥匙”。
师：请同学们观察实际场地，适当的修改程序中相应的数据，然后继续完成后面的操作。
5.师：老师在巡视的过程中发现有好几个小组都没有下载成功，你们是遇到了什么问题吗？
哪位下载好的同学来说一下，你是怎样下载成功的？
请你过去指点一下好吗？
请同学们继续操作。
（解决“金钥匙”：当下载失败时，应对串口进行设置或重新换USB接口。）
6.师：已经有两三个组都调试成功了，老师记录下了这精彩的一幕，我们来看看XXX小组的成果。（播放两组成功视频）
师：请说一说，你们组是怎么调试成功的？（各下组说出转了多少度）
师：从他们这几个小组的调试结果我们发现了什么？（虚拟环境与现实环境有很大的不同）
师：同学们（出示“思考”PPT）：这样的数据变化，提醒我们思考，在编写程序调试运行时，应考虑到哪些影响因素？
师：请同学们考量这些因素，进一步修改相应的程序进行调试。想一想，还有哪些因素？你可以在操作过程中上台补充
（教师从学生的突发情况入手，如：1.电池没电；2.机器人零件松动等）
师：同学们已罗列出了影响因素，我们一起来读一读。还有其他补充吗？（“机器人自身的惯性所等待的时间”）
师：所以在调试机器人时，我们应充分考虑这些因素。你们都考虑到了吗？
学生朗读任务。
学生知晓新硬件安装需等待。
一名学生提出“金钥匙”，其他学生齐读，知晓1步长等于1厘米。
一名学生展示讲解如何设置串口并成功下载的过程，其他学生认真听讲，掌握在下载过程中如果遇到下载失败时该如何解决。
观看小组展示。
学生根据实际回答问题。（虚拟环境与现实环境有很大的不同）
1.通过听讲，思考并回答问题；
2.进一步调试自己编写的程序并成功完成任务；
3.根据实际情况，上台补充影响因素。
场地环境、机器人的重量、机器人的构造、轮子的摩擦、电池的电量等（各组学生总结）。
4.学生齐读黑板上总结的影响因素并加以补充。
PPT课件
PPT课件出示本节课的学习任务
PPT课件出示温馨提示
“安全出站”场地，机器人。
极域电子教室“学生演示”功能。
希沃授课助手展示。 通过教师讲解，使学生了解操作方法。
知晓本节课的学习任务。
通过教师提示的方法，让学生懂得当驱动程序安装时，需等待电脑处理好再进行操作。
学生通过自主学习，小组合作交流的形式，讨论总结操作步骤，从而能够顺利解决本课重点。
通过学生发现问题，教师解决的方式，让学生知晓在编写程序时，虚拟环境和真实场地的数据是不一样的。
以学生出现的问题为例，解决课本“金钥匙”。
知道在机器人运行过程中，要根据外界因素来修改相应的参数，从而锻炼学生的耐心。
教师通过点评优秀作品，让学生解说并演示，进一步巩固所学知识和操作方法。
三、 总结收获 师：看来大部分小组已经操作完成了，我们来看看他们的操作记录单。
师：请XXX小组来说一下你是怎样调试成功的？都考虑了哪些因素？
学生说出操作记录单中的修改内容及考虑因素。 1.多媒体数字化一体机实物展台
2.操作记录单 通过展示操作记录单中的测试结果，学生分析操作记录单，总结考虑因素，教师加以补充的方法，巩固所学知识。
四、 课后拓展实践应用 师：看来同学们都已经会将程序下载到实物机器人上并成功调试运行，那请同学们利用本节课所掌握的技能，让机器人来帮助一位老人看病买药（PPT课件）：这是“医院门诊部路线图”，根据生活经验，想一想，这道题该怎么解决？
师：看来大家都有了初步的想法，希望同学们课后耐心调试，让老人顺利的看病买药，将所学的技能成功应用到生活中。
学生思考，说出解决思路。
PPT课件“医院门诊部路线图”
1.巩固编写程序、下载到机器人上并调试运行的知识，从而成功的让自己的机器人扮演轮椅，帮助老人完成看病买药。
2. 拓展练习，鼓励学生创新发挥，将所学到的技能应用到生活中。

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