苏科版初中信息技术选修走进机器人创新设计教案

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1、第5单元机器人创新设计一、教学目的与要求1．初步了解机器人创新设计的特点。2．了解创新设计的基本方法。3．能运用创新设计方法对学科科学实验中的问题进行设计。二、教学内容与课时安排本单元内容的教学约需2～3课时（包括上机实践），也可以根据各学校实际教学条件和教学安排，酌情增减。第1节走近机器人创新设计1课时第2节走进机器人创新设计1课时三、教学重点与难点1．重点机器人创新设计的基本方法。2．难点机器人创新设计。第1节走近机器人创新设计一、教学要求1．了解机器人创新设计的基本方法。2．了解机器人创新设计的要素。3．体验机器人创新设计中的方法和技术。4．运用创新设计

2、方法完成探究过程中的设计任务，制作实验设计书。二、教材分析与教法建议1．教材的地位和要求信息识别与获取：了解机器人创新设计的基本方法，初步选择合理的方法进行实验设计。信息存储与管理：学习和体验学生机器人创新设计的技术和方法。信息加工与表达：运用创新设计方法完成探究过程中的设计任务，制作实验设计书。信息发布与交流：完成学科实验设计书短文，与同学交流和分享。2．教学方法的指导本节机器人创新设计以创新设计方法为基础，重在方法的教学，以教师指导为主，学生讨论学习、探究学习为辅。在普及机器人教育过程中，教材对创新设计的结果没有具体的要求，关键在于学生学会创新设计的基本方

3、法，将其迁移到对学科实验的设计上，开展思维创新、方法创新、技术创新。在本节探究过程中，可以尝试体验学习，小组学习等方式。（1）机器人创新设计的方法教材在本节介绍了进行机器人创新设计的三种方法：组合法、焦点法、辐射法，其他方法仅提及。要求学生理解三种方法，并能运用到具体学习和生活中。教学时可以列举学生可以理解的各种例子，让学生体验和分辨。（2）机器人创新设计要素针对机器人创新设计，教材列出6个要素，要求比较高，适用在学生进行创新设计活动中，对于一般的设计，可以大大降低要求。特别指出，要教育学生做到第6点要素：要特别注意安全性，设计活动时不对周边人员构成威胁，不对

4、环境造成破坏。（3）体验学生机器人创新设计通过“智能家居”和“悬崖回头车”两个学生设计实例，体验什么是辐射法、焦点法以及机器人技术的运用和设计。学生可以在此基础上，进一步辐射和聚焦，设计出新的家居和回头车。（4）探究活动教材提供了三个方面十多个的实验设计内容，希望学生采用创新设计方法，对其中一个实验进行设计，关键是方法的合理运用，技术的实现可能，不要求有具体实验成果实样。因为许多传感器学生没有接触到，但可以让学生发挥想象力，假设存在某种设备可以接受某类自然信息，然后再上网或请教老师进行确认，如果有此类传感器，选用一种合适的进行设计。例如，步行计数器关键是接受步

5、行信息，迈出一步，产生一个信号，此类传感器已经有许多，学生可以选择，并进行改进，信息接受到后，让单片机计算并显示。学生的实验设计书和设计的设备不一定实用，因为涉及到制作，在技术和体积上达不到实用要求，但作为一种设计，只要其创新的方法正确，思路有改进，就是非常好的设计。三、实践指导过程与方法（答案）：1．创新设计方法中，组合法应用最常见，请你将行走机器人技术与其他技术组合，进行新设计：设计1爬楼体机器人，组合爬楼专用轮设计2迎宾机器人，组合语音技术设计3割草机器人，组合割草机技术2．手机的技术应用比较普及，请你利用“辐射法”设计方法，设计出更新奇的各种应用，有意

6、识深度挖掘手机应用范畴。应用1计步器手机应用2体温手机应用3万用表手机3．转笔刀机器人的创新点在于完成卷笔的过程中，给机器人加动力，使一力两用。练习与思考（答案）：3．远程电话控制电源插座的产品，它是用焦点法、组合法、辐射法中哪一种思想设计的？请你利用这项技术，运用辐射法思想，在你的家庭中寻找辐射点，设计新应用。远程电话控制电源插座是用组合法设计的，将电话远程控制与电源插座组合在一起。在家庭中的应用非常广，可以是远程控制电饭锅、远程控制洗衣机、远程控制通风窗等。创新与探究（答案）：2．用“焦点法”创新设计方法，对走黑线小车机器人进行“暂停”设计，从光、声、磁等

7、多个方面考虑。例如从磁传感设计，可以用干簧管、霍尔传感器，当遇到磁性时，发出信号，使小车暂停。第2节走进机器人创新设计一、教学要求1．使用积木式机器人构件，制作两个传递火矩的机器人。2．能够根据任务和规则，分析需求，设计方案，选择使用合适的传感器。二、教材分析与教法建议1．教材的地位和要求信息识别与获取：能够根据任务和规则，分析需求，设计机器人搭建方案。信息存储与管理：利用单片机学习平台上调用、修改、编写程序并写入单片机。信息加工与表达：正确使用传递火矩的机器人，模拟火矩传递过程。信息发布与交流：整理设计开发文档，总结创新设计的经验和不足，提出改进意见。2．教

8、学方法的指导可以采用学生探究、小组合作