1、教學(xué)流程圖

本設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括五個(gè)方面：一是機(jī)器人在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用；二是機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)；三是模塊機(jī)器人的構(gòu)成；四是模塊機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)探究；五是生活中自動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)。

本設(shè)計(jì)的基本思路是：學(xué)生分組，在教師的指導(dǎo)下根據(jù)總課題“自動(dòng)控制和模塊機(jī)器人”提出系列性問(wèn)題或子課題，然后通過(guò)自主學(xué)習(xí)、查找資料、交流討論、探究實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題，最后進(jìn)行小結(jié)、交流和評(píng)價(jià)。

本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是：模塊機(jī)器人的構(gòu)成和模塊機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)探究。方法是：通過(guò)子課題3的研究，了解傳感器、控制器、執(zhí)行器、模塊電路、模塊機(jī)器人等相關(guān)知識(shí)；通過(guò)子課題4的研究，利用模塊機(jī)器人動(dòng)手體驗(yàn)三個(gè)模塊的功能及其關(guān)系，進(jìn)一步熟悉模塊機(jī)器人的使用方法。

本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是：運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)生活中簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電路。方法是：利用“模塊機(jī)器人”提供的器材，也可以利用其它實(shí)際的器材設(shè)計(jì)出有一定價(jià)值和可行性的“自動(dòng)控制電路”或“智能機(jī)器人”，感受模塊化設(shè)計(jì)思想，進(jìn)一步加深理解三個(gè)模塊的功能及聯(lián)系。

本設(shè)計(jì)重視培養(yǎng)學(xué)生獲取、搜集、處理、表達(dá)信息的能力以及實(shí)驗(yàn)探究，創(chuàng)造發(fā)明的能力。

完成本設(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù)需3課時(shí)。

3、課件：自制課件、Flash動(dòng)畫(huà)等。

2、資料：Internet網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)資料，有關(guān)機(jī)器人的實(shí)物、圖片、視頻等資料。

1、器材：

(1)DIS“模塊機(jī)器人”及配套軟件、多媒體計(jì)算機(jī)及大屏幕投影。

(2)其他所需器材。

重點(diǎn)：

(1)模塊機(jī)器人的構(gòu)成。

(2)模塊機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)探究。

難點(diǎn)：運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)生活中簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電路。

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

(1)通過(guò)機(jī)器人實(shí)物，圖片、影片等相關(guān)資料的展示，激發(fā)對(duì)機(jī)器人的興趣，建立“生活蘊(yùn)藏著物理，物理服務(wù)于生活”的科學(xué)認(rèn)識(shí)觀。

(2)通過(guò)學(xué)習(xí)包中提供的模塊，組合成各種自動(dòng)控制電路，感悟?qū)嵺`是鞏固知識(shí)提高能力的有效途徑之一。

(3)通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)，體驗(yàn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性。

2、過(guò)程與方法

(1)通過(guò)本設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，經(jīng)歷搜集資料、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)探究、交流總結(jié)的自主學(xué)習(xí)過(guò)程。

(2)通過(guò)傳感器的體驗(yàn)，感受“信號(hào)轉(zhuǎn)換”的思想方法。

(3)通過(guò)生活中簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)過(guò)程，感受模塊化設(shè)計(jì)的思想方法。

1、知識(shí)與技能

(1)知道機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)。

(2)理解模塊機(jī)器人的構(gòu)成以及各個(gè)模塊的作用。

(3)知道模塊電路及其組合方式。

(4)初步學(xué)會(huì)組裝和操作模塊機(jī)器人。

本學(xué)習(xí)包以模塊機(jī)器人為實(shí)例，利用模塊機(jī)器人動(dòng)手體驗(yàn)三個(gè)模塊的功能及其關(guān)系，并學(xué)會(huì)運(yùn)用模塊電路組合思路聯(lián)系實(shí)際設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電路，是上一節(jié)簡(jiǎn)單邏輯電路應(yīng)用的延續(xù)。模塊機(jī)器人作為物理教學(xué)用具，有別于市場(chǎng)上的各種機(jī)器人。由于是在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成特定的教學(xué)任務(wù)，因此模塊機(jī)器人沒(méi)有復(fù)雜的“積木”，也不需要高深的編程技巧，更不是少數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。作為教學(xué)任務(wù)，它要求每一位學(xué)生都要參與其中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解自動(dòng)控制的組成部分，并通過(guò)實(shí)際操作學(xué)會(huì)如何去獲取知識(shí)，解決問(wèn)題。

學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容所需準(zhǔn)備的知識(shí)和技能主要有：(1)簡(jiǎn)單邏輯電路相關(guān)知識(shí)；(2)電子技術(shù)相關(guān)知識(shí)－熱敏電阻、光敏電阻、干簧管等元件的特性。(3)電路的組成和簡(jiǎn)單的串、并聯(lián)知識(shí)。

將“自動(dòng)控制和模塊機(jī)器人”內(nèi)容分成若干個(gè)子課題，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，并各自認(rèn)領(lǐng)探究的課題。

通過(guò)子課題1，介紹機(jī)器人在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用；通過(guò)子課題2，了解機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)；通過(guò)子課題3，介紹模塊機(jī)器人的構(gòu)成；通過(guò)子課題4，理解機(jī)器人三個(gè)模塊的功能；通過(guò)子課題5，運(yùn)用模塊電路組合思路，設(shè)計(jì)生活中簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電路。

本節(jié)內(nèi)容采用學(xué)習(xí)包的形式編寫(xiě)，以問(wèn)題為載體，以學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐、自主探索、合作交流為主要的學(xué)習(xí)方式。通過(guò)合作學(xué)習(xí)、建立“個(gè)人－小組－全班”、“學(xué)生－教師－學(xué)生”三維一體的動(dòng)態(tài)過(guò)程，共享“集體思維的成果”，然后通過(guò)“學(xué)生分組”、“小組合作”、“師生合作”解決有關(guān)問(wèn)題。