一、背景情况
在现实社会中,机器人是一个高深的学术领域。研究机器人是只有少数科学家才能做的事。工业上用的机器人的价格也是天文数字。所以让中小学生也来研究机器人在以前是不敢想象的。现在随着科学技术的发展及社会对教育事业的重视,适合中小学生开展机器人活动的机器人套材已有很多种,乐高机器人套材就是其中的一种。乐高套材的优点是:机器人需要学生自己组装,而它又有丰富的多种多样的且符合一定规范的基本零件,所以学生可以尽情发挥,组装出各种各样的机器人。不光是外型上的多样性,而且在内部结构、机械传动种类等也具有多样性。这样对学生的创造性的培养帮助极大。如能够设计出合理课题,让学生自己去探索、研究,这就为学生提供了有关机器人的硬件和软件等多方面知识的学习环境,并激发学生的学习兴趣。
二、活动课类型:拓展性课程
三、教学目标:
通过教学,让学生理解什么是机器人,了解机器人的工作原理;初步掌握乐高机器人的设计、组装技巧;通过一些机器人的工作实例,学习掌握使用ROBOLAB软件控制机器人系统的工作。让学生能学到机器人相关的硬件知识,包含机械结构及各种结构零件的作用,传动系统及各种传动机构的原理,摩擦力对机器人运动的影响。学习机器人的软件知识包含应用软件的操作,控制程序的编写,程序与硬件的配合。
四、活动内容:
学习乐高机器人的硬件和软件知识,并把教师布置的任务作为学生的研究课题,从而了解机器人工作的一般原理。
一学年分四大版块
1、准备知识:(1课时)
让学生讨论机器人的定义、概念、用途、工作原理、组成部件。教师在学生讨论的基础上归纳总结为:机器人是一种能根据外部环境情况调整自己运行状态,并能完成特定任务的一种机械装置。为了探测外部情况,机器人需要传感器。为了调整自己的运行状态,并完成任务,机器人就应有相应的控制软件。
2、乐高机器人的硬件知识:(8课时)
让学生认识组成乐高机器人的各种类型的零部件,及它们的名称、作用。
3、乐高机器人的软件知识:学习应用软件的操作方法,乐高机器人控制程序的基本格式,控制程序的编写。(6课时)
4、乐高机器人的操作规范及应用实例介绍。(4课时)
五、器材准备:
按每7名学生为一组配备一套乐高套材、一台电脑、一个硬件装配台。在讲解软件知识时,教师配备投影仪。
六、课时安排:每星期1课时,周五下午第2节