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资源信息表 标 题 第九章 E 学习包——自动控制和模块机器人 关键词 自动控制 模块机器人 传感器 控制器 执行器 描 述 本教学设计包括： 一、教学任务分析 二、教学目标 三、教学重点和难点 四、教学资源 五、教学设计思路 六、教学流程 七、教学案例 学 科 高中物理 二年级 第一册 第九章 E 节 语 种 汉语 媒体格式 .doc 学习者 学生 资源类型 文本类素材 课程类型 高中基础型课程 作 者 蔡钢 单 位 华东师范大学附属 东昌中学 地 址 上海市浦东新区栖霞路34号 Email cgfoller@163.com 第九章 E 学习包——自动控制和模块机器人 执教：华东师范大学附属东昌中学 蔡钢 一、教学任务分析 本学习包以模块机器人为实例，利用模块机器人动手体验三个模块的功能及其关系，并学会运用模块电路组合思路联系实际设计简单的自动控制电路，是上一节简单逻辑电路应用的延续。模块机器人作为物理教学用具，有别于市场上的各种机器人。由于是在有限的教学时间内完成特定的教学任务，因此模块机器人没有复杂的“积木”，也不需要高深的编程技巧，更不是少数学生的实验项目。作为教学任务，它要求每一位学生都要参与其中，通过实验了解自动控制的组成部分，并通过实际操作学会如何去获取知识，解决问题。 学习本节内容所需准备的知识和技能主要有：（1）简单逻辑电路相关知识；（2）电子技术相关知识－热敏电阻、光敏电阻、干簧管等元件的特性。（3）电路的组成和简单的串、并联知识。 将“自动控制和模块机器人”内容分成若干个子课题，对学生进行分组，并各自认领探究的课题。 通过子课题1，介绍机器人在生产、生活中的应用；通过子课题2，了解机器人的相关知识；通过子课题3，介绍模块机器人的构成；通过子课题4，理解机器人三个模块的功能；通过子课题5，运用模块电路组合思路，设计生活中简单的自动控制电路。 本节内容采用学习包的形式编写，以问题为载体，以学生的动手实践、自主探索、合作交流为主要的学习方式。通过合作学习、建立“个人－小组－全班”、“学生－教师－学生”三维一体的动态过程，共享“集体思维的成果”，然后通过“学生分组”、“小组合作”、“师生合作”解决有关问题。 二、教学目标 1、知识与技能 （1）知道机器人的相关知识。 （2）理解模块机器人以及各个模块的作用机器人提供的模块组合成各种 （3）通过小组合作学习，体验团队协作的重要性。 三、教学重点和难点 重点： （1）模块机器人的构成。 （2）模块机器人的实验探究。 难点：运用模块化设计方法设计生活中简单的自动控制电路。 四、教学资源 1、器材： （1）DIS“模块机器人”及配套软件、多媒体计算机及大屏幕投影。 （2）其他所需器材。 2、资料：Internet网络、图书资料，有关机器人的实物、图片、视频等资料。 3、课件：自制课件、Flash动画等。 五、教学设计思路 本设计的内容主要包括五个方面：一是机器人在生产、生活中的应用；二是机器人的相关知识；三是模块机器人的构成；四是模块机器人的实验探究；五是生活中自动控制电路的设计。 本设计的基本思路是：学生分组，在教师的指导下根据总课题“自动控制和模块机器人”提出系列性问题或子课题，然后通过自主学习、查找资料、交流讨论、探究实验解决问题，最后进行小结、交流和评价。 本设计要突出的重点是：模块机器人的构成和模块机器人的实验探究。方法是：通过子课题3的研究，了解传感器、控制器、执行器、模块电路、模块机器人等相关知识；通过子课题4的研究，利用模块机器人动手体验三个模块的功能及其关系，进一步熟悉模块机器人的使用方法。 本设计要突破的难点是：运用模块化设计方法设计生活中简单的自动控制电路。方法是：利用“模块机器人”提供的器材，也可以利用其它实际的器材设计出有一定价值和可行性的“自动控制电路”或“智能机器人”，感受模块化设计思想，进一步加深理解三个模块的功能及联系。 本设计重视培养学生获取、搜集、处理、表达信息的能力以及实验探究，创造发明的能力。 完成本设计的教学任务需3课时。 六、教学流程 1、教学流程图 2、流程图说明 问题探讨 提出问题 课内通过图片、录像、表演、演示实验等手段创设情景，指出自动控制电路在实际生活和生产中已经被广泛采用，机器人对人类文明和社会进步有重大的作用，激发学生的兴趣和探究欲望。 课外通过对学生进行分组、确定子课题及研究内容、明确角色和任务分工。利用网络资源和书籍资料，设计实验方案，制定课题计划书和进度表。 探索研究 实验探究 课内通过小组内部交流设计方案，实验探究模块机器人的构成及传感器、控制器、执行器三个模块的功能及其关系。 课外继续实验探