1.6《向着光明前行》教案 2024—2025学年甘教版（2022）初中信息技术八年级下册

《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 1. 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 2. 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 1. 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 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $$