宁夏版小学六年级信息技术下册教案全册演示教学.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。宁夏版小学六年级信息技术下册教案全册-六年级信息技术下册教材分析本册教材的内容是:机器人初步。机器人技术是现代信息技术和先进制造技术相结合的产物,它代表着一个国家高新技术发展的综合水平。随着科学技术的发展,机器人作为人类的朋友将会越来愈多的伴随在我们的左右。机器人能够代替人完成重复乏味或危险的工作,提高我们的生活质量和工作效率。机器人并不像很多人想像的那样,只是神秘地存在于高科技实验室或科幻电影里,学习了本书后,你会发现我们的身边到处都有机器人。机器人要靠人编写的程序指挥,才能做出各种各样的动作。本书通
2、过使用“通用机器人多语言教学系统”软件,帮助同学们了解机器人的基本知识,通过使用LOGO语言编程,学会用简单程序指挥机器人完成预定的动作。通过学习,要达到的目标:1、了解机器人的应用。2、会使用LOGO命令指挥仿真机器人在仿真环境中完成预定的动作。3、会为仿真机器人设置一些传感器,会使用传感器检测周围环境。4、会使用条件转移命令,根据周围环境指挥机器人完成动作。5、会编写和调用过程,了解算法流程图等程序设计的初步知识,锻炼和提高逻辑思维能力。六年级信息技术下册教学设计教学内容第1节初识机器人教学目标1、 初步了解机器人。2、 学会启动和退出“通用机器人多语言教学系统”。3、 了解“通用机器人多
3、语言教学系统”的窗口操作。教学重点4、 学会启动和退出“通用机器人多语言教学系统”。教学难点了解“通用机器人多语言教学系统”的窗口操作。教具准备“通用机器人多语言教学系统”教学课时四课时第几课时第一课时教学过程修注教学过程第一课时一、谈话导入,说明本学期的学习任务。二、“机器人”名称的由来1、学生自己阅读了解“机器人”名称的由来。2、Robota意思为“强迫劳动”,英文写作Robot,我国将它译为“机器人”。三、机器人发展史1、早期的机器人2、现代的机器人3、说说看:用自己的语言说说你理想中的机器人。四、我们身边的机器人1、红绿灯:定期自动转换颜色2、街头的取款机、学校的复印机、自动售票机都是
4、按人事先设计好的指令自动完成一系列动作的。3、各种各样的机器人。4、“小博士”:了解机器人的三个基本特征。5、说说看:说说你身边都有哪些机器人?第二课时一、什么是“机器人”1.机器人一词的由来机器人一词最早诞生于科幻小说之中,1920年捷克作家卡雷尔卡佩克发表了科幻剧本罗萨姆的万能机器人。在剧本中有这样的情节:“未来的某时,某岛屿上的罗萨姆公司大量地制造出了外貌像人的人造人Robota。从秘书到劳役,它们都能与人共事,为人服务。”在这里,“人造人”第一次有了自己的名字:“Robota”。援引这个捷克语的读音,英、法、意文均写作:“Robot”,我国将它意译为“机器人”。2.什么是机器人”人们总
5、是认为,或总是希望,机器人要有与人类相似的外貌。但从机器人的产生和功能来看,无论它们的样子如何,它们都是为了工作需要诞生的,都是忠实、勤奋的劳动者。因此,并不是各种各样的机械都是机器人。真正意义的机器人应该是一个具有一定智能的计算机控制系统。它是人制造的一种高级工具,是按照人类的某种方式进行工作的一种机器,因此我们又称它为“智能机器人”。自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人。但随着机器人技术的飞速发展和信息时代的到来,机器人所涵盖的内容越来越丰富,机器人的定义也不断充实和创新。我国科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的
6、智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器”。机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。图1-1依照人的形体结构制造的机器人图1-2以人为原型的机器人第三课时一、谈话二、机器人家族1古代机器人机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作。西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的机器人。春秋后期,我国著名的木匠鲁班,在机械方面也是一位发明家,据墨经记载,他曾制造过一只木鸟,能在空中飞行
7、“三日不下”,体现了我国劳动人民的聪明智慧。后汉三国时期,蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”,并用其运送军粮,支援前方战争。2现代机器人(1)机器人探秘埃及金字塔考考考古学者为实施金字塔探险项目,特别研制了一台微型铁臂机器人,并正式命名为:金字塔漫游者。“金字塔漫游者”的前身是“”事件后在纽约世贸废墟搜寻幸存者过程中大显神通的“蛇形机器人”。经过改良后,“金字塔漫游者”体态更为轻盈,行动和操作非常灵活。它的总重量只有千克,长宽大约各为厘米,高度可自动调节,最高高度在厘米左右。每分钟行走厘米。图1-3金字塔漫游者(2)世界上最先进的智能机器人北京王府井东方广场的索尼探梦馆,一个全身银色、有
8、着漂亮大眼睛的智能机器人出现在观众面前。它操着不太流利的汉语扭着身子向观众问好,引起了一阵照相机闪光灯的骚动。这个名叫SDR-4X的机器人是索尼公司开发的目前世界上最先进的智能机器人之一。它属于高智能的娱乐机器人,装置着各种感应系统,感情丰富,能跟人类进行各种交流,同时可以通过记忆和学习不断成长。它能够完成各种高难度动作,真可谓是能歌善舞。它的主要功能是用来与人类做伴,而目前则主要被用于科研。图1-4“SDR-4X”索尼机器人3我国的机器人我国的仿人形机器人研究仿人型机器人是多门基础学科、多项高技术的集成,代表了机器人的尖端技术。因此,仿人形机器人是当代科技的研究热点之一。仿人型机器人不仅是一
9、个国家高科技综合水平的重要标志,也在人类生产、生活中有着广泛的用途。我国第一台仿人型机器人“先行者”,实现了机器人技术的重大突破。“先行者”有人一样的身躯、头颅、眼睛、双臂和双足,有一定的语言功能,可以动态步行。图1-5“先行者”图1-6双足步行机器人在爬楼梯国产机器人的应用我国工业机器人起步于70年代初期,经过20多年的发展,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了多种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。消防机器人水下机器人蛇型机器人焊接机器人图1-7我国的机器人思考与练习:1说说你对机器人的理解。2机器人你还
10、知道什么?给同学们讲一讲。第四课时一、谈话二、认识“通用机器人多语言教学系统”1、启动“通用机器人多语言教学系统”2、认识“通用机器人LOGO语言”窗口3、退出“通用机器人LOGO语言”程序窗口4、说说看:“通用机器人LOGO语言”窗口与以往学过的其它应用软件窗口有哪些不同?三、阅读材料:通用机器人介绍四、巩固练习1、说说你所了解的机器人。你看到的机器人有:你听到的机器人有:你想象中的机器人的形象是:对机器人你还有哪些疑问?2、请把你想象或设计的机器人画下来,并说明它的用途。3、练习启动和退出“通用机器人LOGO语言”程序。六年级信息技术下册教学设计教学内容第2节听话的机器人教学目标1、 学会
11、使用“LOGO语言下传过程名”对话框输入编辑LOGO命令。2、 学会在“机器人仿真运行”窗口中让仿真机器人执行命令。3、 复习常用的LOGO命令。教学重点使用“LOGO语言下传过程名”对话框输入编辑LOGO命令。教学难点学会在“机器人仿真运行”窗口中让仿真机器人执行命令。教具准备教学课时七课时教学过程修注教学过程第一课时一、 组织教学二、 谈话导入我们在六年级上学期学习过LOGO语言,大家已经会用LOGO语言的命令指挥小海龟画出各种图形,现在我们学习用LOGO语言命令指挥机器人运行。三、 在仿真窗口中运行仿真机器人使用“通用机器人多语言教学系统”,可以在该系统提供的仿真窗口中指挥仿真机器人运行
12、,这样可以在不使用机器人硬件的情况下,学习怎样控制机器人,提高学习效率。1、 做一做:使用“LOGO语言下传过程名”对话框输入LOGO命令,指挥仿真机器人在“机器人仿真运行”窗口中前进。操作步骤:第一步:打开“通用机器人LOGO语言”窗口。第二步:单击工具栏中的“仿真”按钮,打开“LOGO语言下传过程名”对话框。第三步:在“LOGO语言下传过程名”对话框中输入命令(如图2.1所示)。第四步:单击对话框中的“确定”按钮,出现“机器人仿真运行”窗口(简称为仿真窗口),如图2.2所示,其中的小乌龟就是仿真机器人(简称为机器人)。第五步:单击“试运行”按钮,机器人在仿真窗口中前进200步。第六步:单击
13、“停止”按钮,机器人停止运行。这时可以重新设置机器人的位置和方向;再单击“试运行”按钮,重新让机器人运行。第七步:单击“关闭”按钮,关闭仿真窗口,返回“通用机器人Logo语言”窗口。第二课时一、 组织教学。二、通用机器人的运行环境1.通用机器人多语言操作系统,提供通用LOGO语言、通用BASIC语言、通用汇编语言,多种语言的编程。2.通用机器人使用的PIC16F873型单片机是PIC中级单片机中很有特色的一款。,PIC16F873型单片机具有16位双向可独立编程(I/O)口,支持多种I/O操作。3.工作速度:在20MHz的系统时钟下,每秒可执行8000条以上的BASIC语句。4.BASIC源程
14、序存放在外接的24C16B串行EEPROM。EEPROM的容量为4K字节。当与PC机连接时,可以在线下载、修改和调源程序。三、启动通用机器人多语言操作系统通用机器人的多语言操作系统,是基于视窗的机器人的专用开发系统。它是由编译环境和操作系统两部分组成的。通用机器人的多语言操作系统,目前已开发的计算机编程语言有通用LOGO语言、通用BASIC语言、通用汇编语言。我们使用各种语言都可以和机器人进行交流,通过操作系统可以编制程序,并下载到机器人后,机器人可以自主的、智能化的完成人们交给的工作。通用机器人的多语言操作系统,可以在windowd95/98/2000/xp各种操作系统上稳定运行,启动通用机
15、器人多语言操作系统的操作如下:1将通用机器人配套安装盘放入光驱,Windows会自动安装操作系统软件在C盘的“tyrobot”的目录下,同时在桌面上设置快捷方式的图标,也可直接运行setup.exe,选择好安装路径,等待安装完毕,在桌面上设置快捷方式的图标。2要启动通用机器人多语言操作系统,请单击桌面的“tyrobot”的快捷方式图标,屏幕出现通用机器人的多语言操作系统,如图3-1所示:菜单栏程序编辑区工具栏图3-1进入通用机器人的多语言操作系统3单击菜单栏的“设置”“语言选择”,出现语言选择框,可选择你要使用的语言,例如选择BASIC语言,图3-2所示。图3-2语言选择框4单击语言选择框的按
16、钮,就进入了通用机器人BASIC语言编译器。二、BASIC语言编译器窗口1 打开文件单击菜单栏的“文件”“打开”,出现打开对话框,选择你要使用的程序文件,例如:m-tysg.bas(音乐程序),如图3-3所示。图3-3打开对话框单击打开对话框的按钮,屏幕上出现了同一首歌的音乐程序。图3-4同一首歌的音乐程序2连接机器人将机器人通讯电缆接好(一端接计算机的串口,另一端接机器人的5线数据插座),打开机器人电源开关。单击菜单栏的“编译”“连接机器人”,屏幕出现机器人通讯对话框,如图3-5所示。图3-5机器人通讯对话框,单击按钮,进行程序下传(如图3-5所示),屏幕对话框中出现流动的下载线,同时可以看
17、到下传的过程中,通讯电缆中部小盒中的绿色指示灯点亮。下传成功后,屏幕上出现“程序下传正确”的提示(如图3-6所示),单击按钮,完成程序下传。图3-6打开程序的对话框完成下传后,按下按钮,可以听到机器人演奏“同一首歌”,断开机器人电源开关,拔下机器人通讯电缆,重新打开机器人开关,也可以听到机器人的演奏。3容易出现的问题:下传的不成功,屏幕会出现错误提示(如图3-7所示),可检查通讯电缆后,再次单击按钮,下传就会成功。图3-7下传错误提示四、保存和退出1 保存程序文件2 单击菜单栏的“文件”“另存为”命令,出现另存为对话框,选择要存入程序文件的文件夹,键入你要保存的程序文件名,例如:music,图
18、3-8所示,音乐程序就以music文件名存入磁盘,如图3-8所示。图3-8保存程序文件退出BASIC语言编译器窗口单击菜单栏的“文件”“退出”命令,就可以退出BASIC语言编译器窗口,如图3-9所示。图3-9退出BASIC语言编译器窗口第三课时一、机器人走图形1什么是编程序所谓编程序,就是你对计算机发号施令。用一个或者多个命令使计算机做你想要做的事。2机器人走图形通用机器人的控制面板一共有16个I/O(输入输出)口,打开不同的I/O口,通用机器人会有不同的反应,本模块直接嵌入主板上,即主板的初始功能。我们可以通过编程序,直接向通用机器人发出“运动命令”,如前进,后退,左转,右转,停止命令,就可
19、实现让机器人走各种图形的表演。二、编程基础1常量常量:在程序运行中,其值不变的数据。数值常量:与数学中的“常数”概念相同。字符串常量:用双引号“”括起来的字符(字母、数字、符号)。通用BASIC的常数可以是数值或字符(串)。数值可以用三种进位制表示:十进制、十六进制和二进制。表示十进制数值的数字不加任何符号,按常规书写即可;十六进制要在最高位数字前加美元符号;二进制则加百分号。字符(串)用双引号括起来。例如:100十进制10064十六进制64,相当于十进制10001100100二进制01100100,相当于十进制100“A字符A,相当于A的ASCII码65AA十六进制数AA,相当于十进制170
20、2变量变量:用字符(变量名)表示的,可以取不同值的量。变量名为字母开头的任意长度的字母与数字的组合,但不能使用作为命令的关键字(关键字见附表)。一个程序中,最多可用的变量数为128个字节,如使用双字节变量,则占两个空间。W0、W1为预定义的字变量(字变量允许值为065535),如使用其他名做字变量,须用Symbol语名定义。3专用变量专用变量1DIRB0、DIRB1专用变量【格式】DIRB0=或DIRB1=【功能】对CPU的I/O口的方向控制的缓冲【说明】l 对其中的某位写入1,对应的引脚就被设定为输入,反之为输出。在执行后续的每一语句之前,这个字节的数据被送入P0P15的方向控制寄存器。【应
21、用】l DIRB0=11100000;从右向左,将I/O口的0、1、2、3、4五个引脚设为输出,5、6、7三个引脚为设为输入。l DIRB1=00001111;从右向左,将I/O口的8、9、10、11四个引脚设为输出,12、13、14、15四个引脚设为输入。DIRB0控制I/O口的07引脚,DIRB1控制I/O口的815引脚。专用变量2PINB0、PINB1专用变量【格式】PINB0=或PINB1=【功能】不同的变量打开不同的输出口【说明】l 变量值可以是二进制、十进制、十六进制的具体数值,其具体数值是按照打开不同的管脚而确定的。在执行后续的每个语句之前,将该字节的数据写入P0P15。【应用】
22、l PINB0=00010101;从右向左,将I/O口的0、2、4三个引脚设为打开,1,3,5、6、7五个引脚为设为关闭。l PINB1=00001111;从右向左,将I/O口的8、9、10、11四个引脚设为打开,12、13、14、15四个引脚设为关闭。PINB0控制I/O口的07引脚,PINB1控制I/O口的815引脚。如图4-1所示。图4-1PINB0专用变量0-7引脚的设置第四课时一、组织教学二、编程序1基本语句暂停语句【格式】PAUSE时间【功能】暂时停止程序的执行,或是延迟一段时间。【说明】1.在让机器人运动时,是通过时间的长短来控制机器人前进、后退的距离,以及左、右转动的角度。2.
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