Arduino机器人课程教案-大转盘.docxVIP

Arduino机器人创客教育教案

课程名称

七、大转盘

课程内容

《大转盘》是在学生初步掌握了scratch的基本操作的基础上，在软件编程模块、传感器的使用方面设立的更深层次的学习任务。整个程序的思路是：运用红绿按钮控制电机运转，当按下绿色按钮，电机开始启动；当按下红色按钮，电机逐渐减速并停止，从而实现电动转盘的作用。

教学目标：

知识与技能：掌握“设置电机__方向为__速度为__”、“Arduino程序”的设置和运用；能够动手连接不同造型的结构件、设计一个转盘造型。

过程与方法：通过团队协作、探究活动等形式，培养学生自主动手、逻辑思维能力。

情感态度价值观：通过小组协作和探究活动，培养学生协作学习的意识、探究学习的精神以及解决问题的能力。

教学重点、难点：

重点：掌握“设置电机__方向为__速度为__”、“Arduino程序”的设置和运用；能够动手连接不同造型的结构件、设计一个转盘造型。

难点：根据提供的思路，运用所学知识设计一个符合逻辑的程序

使用工具：Arduino-Scratch软件；AS-board；数据线；电机；插销；结构件

教学方法：直观教学法；任务驱动法；协作学习法；探究学习法。

教学设计：

环节一：课前回顾（5分钟）

教学活动：回顾上节课学习的猫捉老鼠，请同学讲述其原理和运用的知识点。

设计意图：复习旧课可以更好的帮助学生巩固之前所学习的知识，进行知识点之间的衔接。

环节三：课程导入（演示+讨论）（10分钟）

教学活动：课堂开始，老师想给大家看一个东西（飞镖盘），大家应该都对它非常熟悉吧。老师以前在家没事就经常扔飞镖玩。后来，老师甚至还对它的用途进行了一个扩充：把飞镖盘分为几个区域，分别写上“看书”、“吃零食”、“看动漫”、“睡觉”，当老师不知道做什么的时候，就扔飞镖来选择。现在想起来呢，老师这样的设计确实有点不太科学啊，比如我特别想睡觉，那我朝着睡觉那一块扔飞镖，获得睡觉这一事件的概率就非常大。那能不能向电视里的大转盘一样，点击开始按钮，指针就开始转动；点击停止按钮，指针就慢慢停下来呢？老师通过arduino-scratch就实现了这一功能。

（演示大转盘给学生看。）这个转盘是不是非常有趣呢，同学们也可以在这节课上学做大转盘，在有选择困难症的时候用转盘来帮我们做选择吧。

设计意图：演示环节有效吸引学生的注意力，增强其学习动力；创设问题情境，能引导同学们自主探究，这也是把课堂时间留给学生的体现。

环节四：新课讲授（直观教学+任务驱动+协作学习+探究学习）（45分钟）

教学活动：（1）介绍大转盘原理和运用到的知识点。（5分钟）

（2）准备材料：主控板、蓝色的底座、电池、灰色的结构件、白色插销和一张纸。

介绍材料：1.重点介绍电机的概念和应用、以及在转盘中起到的作用，并引出“设置电机__方向为__速度为__”模块，介绍其含义和应用。引导学生找到主控板M1、M2的位置，并强调运用电机的运用和线的插入要保持一致，此外，黑线对准黑色洞口。2.介绍结构件的应用和连接方法，并指出需要同学在之后的任务中运用结构件自行拼搭一个电动转盘的支架。（10分钟）

（3）由于学生的基础已经比较扎实，所以直接打开程序让学生解释整个程序的含义。重点介绍三个模块：

Arduino程序：介绍其分类、含义和应用。可使主控板脱离电脑独立运行，需强调一下几点：1.右键单击，选择上传arduino程序；2.当使用该模块时，变量不能是中文或数字，只能是英文字母；3.当需要使用主控板实现新的程序时，需要先固件上传。（10分钟）

设置电机__方向为__速度为__，再次强调电机的选择需对应位置。

如何实现按下红色按钮时，电机均匀减速直至停止。可通过设置变量，让电机每次减少一定的速度，运行“起始速度/减少量”次即可停止，每次运行X秒。提出问题：那按下红色按钮之后一共要多少秒才能完全停止呢？（次数*每次运行的秒数）

（10分钟）

（4）演示程序，并让学生独立完成大转盘。（10分钟）

设计意图：以直观教学为主，让学生更好地理解新知识；辅以言语引导，让学生主动探究知识，更为深刻。

环节五：拓展交流（提问+讨论）（5分钟）

教学活动：能不能运用结构件做一个更美观的大转盘支架呢？

设计意图：培养学生的自主动手能力和想象能力。

环节六：任务布置及展示（任务+展示）（60分钟）

教学活动：布置任务：老师做的是简易版的大转盘，看起来不是很美观，现在请大家运用结构件设计搭建出一个大转盘的支架，并自行设计转盘内容，做一个更美观的转盘。

展示：小组上台展示，并学生投票选出最美大转盘。

设计意图：通过任务驱动让学生在实际操作中更牢固地掌握知识，并留出创新的空间自由发挥；此外，展示和投票环节能激发学生的激情，锻