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2019-2020年小學(xué)信息技術(shù)第三冊(cè) 學(xué)生機(jī)器人跳舞1選修教案 蘇科版 ［教學(xué)目的與要求］ 1.認(rèn)識(shí)伺服電機(jī)，了解伺服電機(jī)的組成結(jié)構(gòu)。 2.了解伺服電機(jī)的工作原理。 3.學(xué)會(huì)編寫(xiě)控制伺服電機(jī)的程序。 4.以學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)為主，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力、探索精神。 5.讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中體會(huì)成功的快樂(lè)。 6.利用所學(xué)的機(jī)器人知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用問(wèn)題。 ［課時(shí)安排］ 建議安排1課時(shí)。 ［教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)］ 1.重點(diǎn)：學(xué)會(huì)編寫(xiě)控制伺服電機(jī)的程序。 2.難點(diǎn)：計(jì)數(shù)循環(huán)控件的設(shè)置，學(xué)會(huì)編寫(xiě)控制伺服電機(jī)的程序。 ［教材分析與教法建議］ 1．教材的地位與作用 本課的重點(diǎn)是學(xué)習(xí)機(jī)器人的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角設(shè)置。可以先讓學(xué)生觀察伺服電機(jī)的物理結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生了解伺服電機(jī)的工作原理，并比較與直流電機(jī)有什么不同之處。 本課介紹了計(jì)數(shù)循環(huán)控件，教師要向?qū)W生講解計(jì)數(shù)循環(huán)控件的作用，并提醒學(xué)生注意它有兩個(gè)圖標(biāo)，中間的程序會(huì)按照計(jì)數(shù)循環(huán)控件設(shè)置的次數(shù)重復(fù)執(zhí)行。伺服電機(jī)是按照角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，最大的值為180度。 在新授內(nèi)容之后，可以安排學(xué)生將前面所學(xué)的直流電機(jī)知識(shí)結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生編寫(xiě)邊行走邊跳舞的機(jī)器人程序。 2．教學(xué)方法指導(dǎo) 本課可以采用自主學(xué)習(xí)探究法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)。 ［參考資料］ 伺服電機(jī)是一種能根據(jù)指令到達(dá)特定位置的專(zhuān)用電機(jī)。伺服電機(jī)由一個(gè)直流電機(jī)、一個(gè)齒輪減速單元、一個(gè)軸位置傳感器和一套控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的電路組成。“伺服”一詞本身是指系統(tǒng)自身調(diào)節(jié)其行為能力，也就是說(shuō)，系統(tǒng)在響應(yīng)控制信號(hào)時(shí)，能夠檢測(cè)自身位置并補(bǔ)償外加的負(fù)載。 伺服電機(jī) 伺服電機(jī)主要用在定位控制方面，因此它們輸出軸的行程往往限制在180左右。伺服電機(jī)的輸入信號(hào)是控制輸出軸到達(dá)期望角位移的一串波形。伺服電路的功能是測(cè)量當(dāng)前位置并確定它與期望位置的差異。如果有差異存在，伺服電路就會(huì)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)使輸出軸達(dá)到期望位置。下圖所示為伺服電機(jī)的工作原理。 伺服電機(jī)工作原理圖 伺服電機(jī)接收一個(gè)代表輸出軸期望位置的輸入信號(hào)。伺服控制電路將輸入信號(hào)與代表輸出軸實(shí)際位置的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，并得到一個(gè)“誤差”信號(hào)去控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)。伺服電機(jī)上都有一個(gè)內(nèi)置的齒輪減速器，它的輸出才是電機(jī)的最終輸出。位置傳感器返回代表實(shí)際位置的反饋信號(hào)。 伺服控制信號(hào) 我們的伺服電機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)的三線(xiàn)接口，包括電源線(xiàn)、地線(xiàn)和控制線(xiàn)?？刂凭€(xiàn)采用PWM機(jī)制對(duì)位置信號(hào)進(jìn)行編碼。伺服PWM不同于DC齒輪減速電機(jī)的速度控制PWM。在速度控制PWM方法中，占空比（即“ON時(shí)間”所占的百分比）決定了電機(jī)的速度。而在伺服PWM機(jī)制中，脈寬的寬度只代表一個(gè)特定的控制值。 下圖所示為三種控制伺服電機(jī)的PWM波形。波形寬度范圍從920us到2120us不等。每種脈沖的時(shí)間寬度對(duì)應(yīng)于伺服電機(jī)將要達(dá)到的特定角位移。例如，中間波形的脈沖寬度為1520us，它代表伺服電機(jī)行程范圍的中間位置。 伺服電機(jī)脈沖寬度定位波形 正脈沖的寬度決定了伺服電機(jī)的期望位置。對(duì)于我們使用的伺服電機(jī)有效的脈沖寬度范圍從920us到2120us，行程中間位置對(duì)應(yīng)的脈沖寬度為1520us。 附送： 2019-2020年小學(xué)信息技術(shù)第三冊(cè) 小動(dòng)漫謎的建議-綜合任務(wù)1第一課時(shí)教案 河大版 課題 小動(dòng)漫謎的建議——綜合任務(wù)㈠ 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí) 學(xué)會(huì)網(wǎng)上搜索動(dòng)漫圖片。 能力 在嘗試和實(shí)踐中，培養(yǎng)同學(xué)們的動(dòng)手實(shí)踐和合作交流能力。 情感 在實(shí)踐中，培養(yǎng)同學(xué)們互助合作，共同交流，勤于實(shí)踐的優(yōu)秀品質(zhì)。 教材處理 難點(diǎn) 在自主嘗試中，讓學(xué)生學(xué)會(huì)網(wǎng)上搜索動(dòng)漫圖片的方法。 重點(diǎn) 通過(guò)嘗試和實(shí)踐，掌握網(wǎng)上搜索動(dòng)漫圖片并保存的方法。 教 學(xué) 過(guò) 程 教 師 活 動(dòng) 學(xué) 生 活 動(dòng) 一、談話(huà)引入 1.動(dòng)漫不僅是每個(gè)兒童和青少年的最?lèi)?ài)，而且很多成年人也對(duì)它非常迷戀。它色彩絢麗的畫(huà)面、奇思妙想的創(chuàng)意、現(xiàn)實(shí)生活中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作或者夢(mèng)想，都使我們著迷。 2.但是，在我們喜愛(ài)的動(dòng)漫中，有多少是我們中國(guó)的原創(chuàng)呢？原因是什么呢？我們能不能為中國(guó)的動(dòng)漫發(fā)展提些建議呢？ 學(xué)生傾聽(tīng) 學(xué)生思考問(wèn)題，并作出適當(dāng)?shù)慕獯稹? 3.下面就讓我們進(jìn)行一次調(diào)查，并且把調(diào)查的結(jié)果發(fā)給中國(guó)動(dòng)畫(huà)學(xué)會(huì)，讓專(zhuān)家們看看我們——小動(dòng)漫謎的調(diào)查結(jié)果和建議！ 二、展示目標(biāo)，明確任務(wù)。 1.將自己喜愛(ài)的動(dòng)漫和它原創(chuàng)于哪個(gè)國(guó)家，以圖文的方式列表記錄下來(lái)，并和同學(xué)、網(wǎng)上的朋友進(jìn)行交流，得出結(jié)論——我們喜愛(ài)的動(dòng)漫多數(shù)來(lái)自于哪個(gè)國(guó)家，來(lái)自中國(guó)的有多少。 2.統(tǒng)計(jì)中國(guó)原創(chuàng)動(dòng)漫少的原因，并分析中國(guó)動(dòng)漫發(fā)展的弱勢(shì)及原因。 3.將最后的結(jié)果記錄下來(lái)發(fā)給中國(guó)動(dòng)畫(huà)學(xué)會(huì)。 三、任務(wù)分析 1.網(wǎng)上搜索動(dòng)漫的圖片、動(dòng)漫論壇。 2.在班上與同學(xué)交流。 3.通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交流：到一些動(dòng)漫論壇上看看大家的想法，那里的交流面更廣。 4.發(fā)送電子郵件：別忘了我們注冊(cè)使用過(guò)的郵箱，最后將全班各組同學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果和建議整理成一份文件，用前面講到的發(fā)送郵件的方法發(fā)到中國(guó)動(dòng)畫(huà)學(xué)會(huì)。 學(xué)生接受學(xué)習(xí)任務(wù)，并開(kāi)始和朋友交流。 學(xué)生統(tǒng)計(jì)中國(guó)動(dòng)漫發(fā)展的弱勢(shì)的原因。 學(xué)生匯總結(jié)果并發(fā)送到中國(guó)動(dòng)畫(huà)學(xué)會(huì)。 學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下明確動(dòng)手實(shí)踐的步驟，并明確任務(wù)分析的方式與方法。 四、網(wǎng)上搜索，指導(dǎo)實(shí)踐。 1.選擇你喜歡的搜索引擎，使用“關(guān)鍵字搜索”，觀察搜索出來(lái)的目錄與里面的詳細(xì)說(shuō)明。 2.選擇出自己想瀏覽的網(wǎng)站，有目標(biāo)地進(jìn)行瀏覽。 3.列出使用的搜索引擎，列出搜索的關(guān)鍵字及找到的圖片豐富、網(wǎng)速又快的網(wǎng)站（網(wǎng)址）。 4.請(qǐng)以小組的形式匯報(bào)搜索結(jié)果。 5.師生共同交流，總結(jié)提高。 五、整理成果，保存圖片。 1.在個(gè)人文件夾里建一個(gè)名字為“動(dòng)漫”的文件夾。 2.找到自己所需要的圖片時(shí)，在圖片上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“圖片另存為”，將圖片存到新建的文件夾中。 3.提個(gè)醒：量多找?guī)追阏J(rèn)為比較好的圖片。 4.請(qǐng)將找到的圖片保存到動(dòng)漫文件夾中。 5.展示學(xué)生優(yōu)秀成果。 學(xué)生使用關(guān)鍵字搜索資源。 在教師的方法指導(dǎo)下學(xué)生有目標(biāo)地進(jìn)行瀏覽。 學(xué)生總結(jié)使用搜索引擎找到的圖片及網(wǎng)站。 開(kāi)展師生、生生交流活動(dòng)。 學(xué)生在個(gè)人文件夾中建立“動(dòng)漫”文件夾。 學(xué)生按步驟保存找到的圖片。 學(xué)生在實(shí)踐中將圖片保存到動(dòng)漫文件夾中。 觀察并評(píng)價(jià)學(xué)生的優(yōu)秀成果并與自己的比較。