小学五年级EV3机器人编程课程 3-3.1指南车

3-3.1 指南车 教学名称 指南车 教学目标 1、 认识陀螺仪传感器； 2、 陀螺仪传感器的应用； 3、 尝试用陀螺仪传感器控制机器人的转弯角度，向指定方向前进； 4、 培养逻辑思维习惯、锻炼动手能力。 教学用具 乐高EV3控制器、大型电机1个，触碰传感器1个，齿轮连接件若干 （助教要配合主教课前需要准备的上课需要东西） 教学过程 一、课程引入（5分钟）： 陀螺是同学们喜欢玩的一种玩具。科学家根据陀螺旋转的稳定性研发了一种科学仪器——陀螺仪，并广泛应用于科研、军事技术等领域中（结合PPT展示目前装有陀螺仪的各种机器设备）。陀螺仪主要用于测定角度（倾斜度）、速度、方位等。它在机器人等电子设备上常见的应用是“陀螺仪传感器”。陀螺仪传感器对直升机有重要的作用，现在它已经被广泛应用于手机等设备上（比方说我们在用手机或平板玩赛车游戏时，可以晃动平板控制赛车的方向）。 3、 搭建制作指南车（30分钟）： 据说黄帝 指南车和蚩尤作战三年，进行了72次交锋，都未能取得胜利。在一次大战中，蚩尤在眼看就要失败的时候，请来风伯雨师，呼风唤雨，给黄帝军队的进攻造成困难。黄帝也急忙请来天上一位名叫旱魃的女神，施展法术，制止了风雨，才使得军队得以继续前进。这时诡计多端的蚩尤又放出大雾，霎时四野弥漫，使黄帝的军队迷失前进的方向。黄帝十分着急，只好命令军队停止前进，原地不动。并马上召集大臣们商讨对策。应龙、常先、大鸿、力牧等大臣都到齐了，唯独不见风后。有人怀疑风后是不是被蚩尤杀害了。黄帝立即派人四下寻找，可是找了很长时间，仍不见风后的踪影，黄帝只好亲自去找。当黄帝来到战场上时，只见风后独自一人在战车上睡觉。黄帝生气地说：“什么时候，你怎么在这里睡觉？”风后慢腾腾地坐起来说：“我哪里是在睡觉，我是正在想办法。”接着，他用手向天上一指，对黄帝说：“你看，为什么天上的北斗星，斗转而柄不转呢?臣听人说过，伯高在采石炼铜的过程中，发现过一种磁石，能将铁吸住。我们能不能根据北斗星的原理，制造一种会指方向的东西，有了这种东西就不怕迷失方向了。”黄帝把风后的这个想法告诉众臣，大家议论了一番，都认为这是一个好办法。然后，就由风后设计，大家动手制作。经过几天几夜奋战，终于造出了一个能指引方向的仪器。风后把它安装在一辆战车上，车上安装了一个假人，伸手指着南方。然后告诉所有的军队，打仗时一旦被大雾迷住，只要一看指南车上的假人指着什么方向，马上就可辨认出东南西北。 上古的黄帝用磁石制作了指南车，今天我们就用陀螺仪制作一款指南车吧！ 根据搭建图册搭建制作指南车，制作过程中如有零件拆装不方便，队长可以帮助学员，如果遇到不知如何安装时，队长注意只可给予少量提示，不可帮助过多，以培养学员主动思考的习惯和解决问题的能力。 （《搭建图册1》基本车体部分57页至60页，陀螺仪传感器部分65页） 四、编程讲解（10分钟）： 逻辑思路（5） 任务要求首先通过陀螺仪传感器设定一个角度，机器人准确的朝这个方向行进。目标点在与机器人成45度角的位置，距离机器人2s的行程，机器人可以在起始位置准确的转动45度，然后前进2s，抵达目的地（结合PPT展示逻辑流程图及场地图纸讲解）。 程序编写（5分钟） 1、 移动转向工具设置为：开启、方向-50、功率100； 2、 等待工具设置为：陀螺仪传感器、更改、角度，方向0、量45； 3、 移动槽工具设置为：开启指定秒数，BC电机功率50，时间2s。 5、 比赛（35分钟）： 第一轮 指南车从起始区出发，走一条45度的斜线到达指定地点（根据PPT展示图纸，用黑色绝缘胶带布置好场地）。 第二轮 修改并调试程序，使指南车从起始区出发，沿着一个边长50cm的正三角形走一圈（根据PPT图纸，用黑色绝缘胶带布置好场地）。 第三轮 修改并调试程序，使指南车从起始区出发，沿着一条内错角为30°的之字型路线到达指定区域！（根据PPT图纸，用黑色绝缘胶带布置好场地）。 看谁能最快的完成每一轮比赛，每轮比赛第一名获得3分，第二名获得2分，第三名获得1分，其它名次不得分。比赛结束后积分最多者获胜！ 六、总结（10分钟）： 1、陀螺仪是根据陀螺的什么特性研发制作的？ 2、对本节课每个学员的表现进行点评； 3、整理器材，分类放好零件。 课程时间基本为90分钟 开头结尾老师根据自己班级情况再加入英文的内容，以及活动，适当发挥。 注意事项 1、 在动机引导的过程中，如果孩子回答不出，可以加以提示或者以图画书中的情节作引导 2、 讨论时，不要偏离主题 3、 在操作时，如有孩子不想参与，就不必勉强他。但一定要观察其行为表现，一旦孩子开始操作就可以鼓励他参与进来 （展开活动中，需要注意的问题，包括搭建、课堂纪律等等） 参考资料 （引起动机里面引用的实际案例） 学科网（北京）股份有限公司 $$