乐高机器人教育的授课模式

乐高机器人教育的授课模式
乐高机器人教育的授课模式

乐高机器人教育的授课模式

乐高机器人的授课模式一般分为三种:

1、主题资源式。

主题资源式就是教师在授课的时候要围绕一个主题来进行授课,围绕这一主题,让学生自己动脑、动手去收集与这一主题有关的信息。

2、任务驱动式:

这点相信大家应该都不陌生,是我们平时在授课的过程中经常采用的一种模式。

当时在培训的时候,中国乐高机器人公司的老师也是采用这种方式为我们培训的,他让我们八人为一小组,任务就是让小车在不安装马达的情况下动起来,看哪组制作的小车跑得最远。先是让我们总结能让小车动起来的方法,在场的信息技术教师大概总结了两种方法,一种是利用橡皮筋,把弹性势能转化为动能;还有一种就是利用气球,把风能转化为动能,整合了物理学中势能与动能转换这一过程。然后各小组根据自己选择的方法开始制作小车。在制作的过程中,又需要考虑到想让小车跑得远,就要减少各传动齿轮间的摩擦力,还要明白用大齿轮带动小齿轮,小车才能跑得快,又一次整合了物理学原理。

我们小组经过讨论,觉得如果用气球来作为小车的动力,小车在启动的一瞬间,为了克服摩擦力和它本身停止的惯性,必然要浪费掉很多风能,而且在开动起来之后,最好还需要一个不在车身上的挡板来跟着小车,小车通过这样一个反作用力来前进,而我们不可能拿着一个挡板跟着小车后面跑,必然造成小车上的气球大量无效损失风能,小车也就不会跑得太远,所以最后我们选择了利用橡皮筋的弹性势能。比赛的结果也证实了我们的想法,在十二个小组中我们获得了第一,前三名的小组都是采用橡皮筋的制作方法。接下来,老师让我们观看了学生们想到的另外一些方法,我们发现孩子们的思维与想象力可能比我们更丰富,所以不要去限制他们。

3、软件图标式。

这种模式是我们在给机器人进行编程的时候需要用到的。这里给大家说一下机器人的制作过程,首先是我们需要建造一个模型(如小车,现在比较通用的建模软件是MLCAD),然后是编程,就是在计算机上编写好需要机器人做哪些动作和判断的程序,编程的软件很好操作,简单的程序可能需要几秒钟就能完成,而难的程序就需要调用很多语句,接下来就是通过电脑和机器人身上的红外线装置,把编好的程序上传到机器人的微电脑里,这个过程一般为2-120秒左右,根

据程序大小而定,最后打开机器人身上的微电脑,选择你需要的程序,运行机器人。

软件图标模式就是针对在电脑上进行编程这一环节的。我们可以从初级到高级逐渐教给学生。譬如我们在机器人上安装4个马达,开始只显示一个马达的图标,让学生对这一个马达进行编程操作控制,然后看机器人的运动轨迹和速度,然后给学生两个马达图标,再让他们进行设置,比较一个马达和两个马达机器人的运动轨迹与速度是否相同。直至后期的探测器的设置。

要想完成一节课,这三种模式是都应该使用到的。而且它还可以与其他多学科进行整合。

乐高教案

教学内容(课题) 初识乐高积木与乐高交朋友:了解机器人、 教学目的知识与技能:认识新环境中的新朋友,成立团队,激发兴趣,热爱生活,热爱科技,建立自信心。 过程与方法:介绍乐高机器人,多媒体展示以往机器人比赛片断,制定公约,展示机器人套 装。 教学重点及难点 重点:适应新环境,建立团队,认识乐高机器人。 难点:让学生主动发挥联想,积极动手实践,激发兴趣,发挥联想,以机器人结合生活应用,参与讨论表达 教学过程。 一、 提问(12分钟) 1、 大家能说说,什么是机器人吗? (认知过程) 抢答提问后,老师作引导性说明。 GOOGLE 网络定义:机器人是自动控制机器(Robot )的俗称,自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,从60年代初问世以来,经历四十多年的发展已取得长足的进步。 在制造业中,工业机器人甚至已成为不可少的核心装备,世界上有近百万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在各条战线上。 机器人的出现是社会和经济发展的必然,它的高速发展提高了社会的生产水平和人类的生活质量。 2、大家所见到过的机器人有? (记忆发掘,联想) 服务机器人可以为您治病保健、保洁保安;水下机器人可以帮助打捞沉船、铺设电缆;工程机器人可以上山入地、开洞筑路;农业机器人可以耕耘播种、施肥除虫;军用机器人可以冲锋陷阵、排雷排弹…… 3、机器人能为我们做些什么? (结合生活发挥联想) 在现实生活中有些工作会对人体造成伤害,比如喷漆、重物搬运等;有些工作要求质量很高,人难以长时间胜任,比如汽车焊接、精密装配等;有些工作 人员无法身临其境,比如火山探险、深海探密、空间探索等;有些工作不适合人去干,比如一些恶劣的环境、一些枯燥单调的重复性劳作等……这些人们干不了或干 不好的领域变成了机器人大显身手的舞台。 4、为什么我们要学习机器人,创造机器人人? 机器人能为而类服务。能帮助我们做一些人类比较困难或者无法解决的问题。例如以上所说的,深海探密、空间探索等。 5、机器人需要吃饭吗?(引发兴趣,开口讨论) 情感态度与价值观:开拓视野,激发对科技的兴趣,热爱生活。 教学重点及难点 点 重点:适应新环境,建立团队,认识乐高机器人。 应用,参与讨论表达。 提问(12分钟)

乐高机器人初级课程

乐高机器人初级课程 This manuscript was revised by the office on December 22, 2012

乐高机器人初级课程 编号:295 发布时间:2011-08-18 截止日期:地区: 适合2-3个学生为一组搭建和编程设计机器人方案。共431个组件的套装中包括一个NXT可编程的微型电脑,一块可充电的锂电池,三个伺服电机,二个触动传感器,一个光电传感器,一个超声波传感器,一个声音传感器,三个灯以及足够课堂教学所需的乐高积木。另外还有3根连接RCX传感器或马达的转换线,1根USB导线,以及分类盒和搭建手册等。 关健学习价值: 1.介绍机器人以及机械工程的概念。 2.收集、翻译数据,进行科学调查研究。 3.学习如何在团队工作中解决问题。 9797教育版和8527玩具版的分别: 9797 多了以下超级好用又超值的东西: 1. 多了玩具版没有的,一颗锂电池 2. 比玩具版多一个触觉传感器,所以有二个!! 3. 多了玩具版没有的,三个灯炮

4. 多了一个精美的储存胶箱(没有售卖) 5. 多了三条转接线可转接前一代的传感器及马达,等于是向下兼容!! 8527 较优胜的东西: 1. 组件数目8527有557件,而9797只有431件。 2. 9797可购买9648配件库671件,大幅增加配件数量。 3. 8527内附正版软件,而9797需额外购买正版软件。 两者软件基本上是相同的,分别在于软件内的教程不同。 8527的称为robo center,而9797的称为educator center。 8527教砌3个机械人,而9797则有40个教程

乐高机器人教案 模板

乐高机器人活动教案 课程名称百变工程日期2015.3.20 教师活动课题建筑工地学员 活动目标知识目标: 1.了解塔吊的作用 2.学会什么是中心点(重心) 3.掌握什么是平衡 能力目标: 1.了解能够找到平衡的中心点 2.掌握用基础零件搭建平衡支架 3.熟练掌握积木块、梁、轮轴和轮运用 4.会利用车轮等零件搭建稳固能够运动的塔吊情感目标:合作意识,情感交流与小朋友一起建筑工地。 关键词汇 建筑工地、工头、铲、钻孔、设备 活动材料9206早期技术工程组合、9090duplo大型散件组合、安全警示牌剪纸 活动步骤学员操作备注 联系 导入:小朋友都见过高楼吗,你们见 过最高的楼有几层呢,那么高的楼是怎 样盖起来的呢? 工人叔叔是在在建筑工地上盖大楼 的,他们都是怎么工作的呢?那么多的 砖、很重的水泥板怎么远送到那么高的 地方去? 塔吊! 【提出问题】 出示图片,让学生仔细观察。 1.塔吊有几个臂? 2.为什么有两个呢? 3.塔吊为什么能够站的住不到? 4.你还学过见过哪些类似的呢? 看了图片中的塔吊你也一定能 够搭建一座自己设计的塔吊。 情景引入,诱发联想。 小朋友回答 吊上去等各种各样的答 案,,引出主题“塔吊”。 专门建楼的地方就是工地 提出问题,使小朋友注意 力集中,依次回答老师提 出的问题。 1.两个臂 2.不容易到,保持平衡 3. 铲、钻孔等其他设备 引发兴趣,积极动手。 情景导入,开 阔思维,有利 于小朋友顺 畅地搭建自 己没有见过 实际工地上 的塔吊。

建构1.【提出要求】 2.搭建塔吊,怎么才能把塔 吊搭建的很高呢?(用积木块 或机械臂) 3.【试一试】 4.塔吊搭建完成后请搭建工 地上其他的建筑设备,如:车、 铲、钻孔等。 5.【想一想】 6.①我们之前还学过什么样的 车,这些车能放在建筑工地里 吗。 7.②自己搭建的塔吊是否能够 保持平衡? 8.【展示】 9.请小朋友们讲述自己的工具车 是什么车?是怎么工作的?并 演示一下。 10.【搭建拓展】 11.将塔吊搭建成可移动的塔吊 车。 1.使用积木块累建塔吊的 主体,注意砖结构,搭建 的过程中要求稳固; 2.使用机械臂架搭建塔吊 的“平衡”臂,搭建的过 程中注意中心点,不能歪 也不能倾斜; 3.使用驾驶舱等零件,搭 建与实际中接近相像的塔 吊。 4.搭建完成后请小朋友自 己在塔吊的一边试着吊挂 一些“重物”。 5.使用轮搭建小车,用4 个轮子保持平稳。 因小朋 友一般都没 有机会自己 的到工地上 亲自见到塔 吊,所以即便 是在图片的 引导下也不 能够完成搭 建。 此处搭 建时要对动 作慢的小朋 友降低要求, 只要能够平 衡即可。 反思 如果你搭建的塔吊挂上重物后向 一边倾斜是为什么,怎么解决? 因为重心不稳 找平衡 延续 工地上有很多的建筑工具,其他人进 去会非常危险,不安全!小朋友们搭建 一个围栏,并把安全警示标签放到积木 上,请大家把自己的车开进工地去。 如: 本本的铲车 米多的推土机 强强的挖掘机 ,, 1.一起用duplo积木和栅 栏搭建一个建筑工地 围起来,中间散放一些 2*2的积木块。 2.用积木制作一个“安全 警示”牌。 建筑工地安全 吗?工人叔叔 都是怎么保护 自己的呢? (安全帽),提 醒小朋友们平 时不要去建筑 工地上玩,很 危险。

乐高机器人课程

乐高机器人课程 Lego Mindstorms(乐高机器人)是集合了可编程Lego砖块、电动马达、传感器、Lego Technic部分(齿轮、轮轴、横梁)的统称。Mindstorms起源于益智玩具中可编程传感器模具(programmable sensor blocks)。第一个Lego Mindstorms的零售版本在1998年上市,当时叫做Robotics Invention System (RIS)。最近的版本是2006年上市的Lego Mindstorms NXT。 乐高机器人套件的核心是一个称为RCX或NXT的可程序化积木。它具有六个输出输入口:三个用来连接感应器等输入设备,另外三个用于连结马达等输出设备。乐高机器人套件最吸引人之处,就像传统的乐高积木一样,玩家可以自由发挥创意,拼凑各种模型,而且可以让它真的动起来。 机器人是一门涉及机械学、电子学、工程学、自动控制、计算机、人工智能等方面的综合性学科,以培养学生的科学素养和技术素养为宗旨,以综合规划、设计制作、调试应用为主要学习特征的实践性课程。在拓宽学生的知识面,促进学生全面而富有个性的发展上起着不可替代的作用。 随着科学技术的发展,特别是人工智能与机器人的结合,机器人不再局限于工业应用和研究所内,它已经进入教育领域。国内外教育专家指出,利用机器人来开展实践学习,不仅有利于学生理解科学、工程学和技术等领域的抽象概念,更有利于培养学生的创新能力、综合设计能力和动手实践能力。机器人教育在基础教育越来越受到人们的关注。 我国自2001年举办首届全国青少年机器人竞赛以来,在竞赛的带动与促进下,全国各地展开了校本课程、课外科技小组、选修课等丰富多彩的机器人教育活动。近年来,由于对机器人教育认识上的不足,机器人竞赛活动目标不明确等原因,我国机器人教育的发展受到一定程度的制约。 在课程改革的背景下,乐高从全国基础教育发展现状出发,构建科学、合理、切实可行的中小学乐高机器人教程体系,规范机器人教育,对我国今后机器人教育的蓬勃发展起着非常重要的作用,势在必行。 科学和技术素养是当今社会每个公民必备的基本素养。乐高机器人课程在培养学生的科学与技术素养方面有其独特的优势,机器人教育作为一门基础课程,要面向全体学生。 乐高机器人课程要为学生营造动手动脑、进行设计活动的环境,提供必要的设备和工具,倡导学生积极主动、勇于探索的学习精神,组织学生进行探索式学习,让学生充分动手实践,积极合作,主动探究。 乐高机器人更多信息可登入网站棒棒贝贝科技中心了解更多。 地址:上海市浦东新区杜鹃路68号。

LEGO机器人编程课程汇总

L E G O机器人编程课程汇总 Prepared on 24 November 2020

LEGO机器人课 行走训练2 制作机器狗利用“移动转向”模块,让机器狗活动起来 史纳菲要开始工作了 前一堂课机器狗的造型,完成指定任务,熟练使用“移动转向”模块到达目的地。 帮忙穿越火车轨道 路闸,或是小区栅栏门,如图 利用“等待”模块,编写触碰按钮后,开门及关门的程序 请买票 利用颜色传感器搭建检票闸机 作品用电机带动十字转门即可。 等待颜色传感器识别到正确的颜色,电机才旋转开门,可加入声音模块,程序块状态灯等模块丰富。 到楼上去 作品为无障碍升降梯,轨道完成难度较大,故利用平行四边形实现 作品可加入涡轮箱自锁 通过端口查看,观察电梯到达指定位置电机旋转了多少角度。注意角度正负号,代表电机旋转的方向。测试前注意找到初始位置电机相应字母重置电机角度为0。 两个触动传感器,按1号上楼,2号下楼。并使用多任务的模式 跟踪警犬 利用超声波传感器作为狗头,测量前方距离,学习切换模块。 此作品需要急刹车,可制作趴着的机器狗,达到降低重心,提高稳定性的目的。

制作一辆小车也可以,安装好超声波传感器即可。 切换模块为可视为一个条件判断,分成两种情况,满足条件与不满足条件。 如图:超声波传感器测量距离<50cm 为设定的条件,满足条件代表车辆距离目标<50cm,过于接近,所以后退,反之前进,加入循环不断判断与目标之间距离和50cm之间的关系。 跟踪机器狗 利用颜色传感器的测量反射光线强度的功能来区分两色,实现沿线(两色交界线)走。 作品为趴着的机器狗或者小车皆可。要求前方有一颜色传感器,探头对这地面,距离1cm左右,以内为佳。 端口查看测试两种颜色光线强度数据并记录,取平均值,例如: 黑白平均值 14 86 50 即测得强度大于50为白色,反之为黑色。 超级警犬 携带武器的机器狗或小车,武器可利用复合杠杆完成。用一个电机带动活动即可 程序为一直向前走巡逻,发现距离比较接近的目标停下,发起攻击,转向离开继续巡逻。 医生 将EV3直立,以显示屏为机器人脸部,搭建一个机器人,有一处平台,用途为放置卡片,并使其能被颜色传感器探测到(距离1cm)。最好加装一个触动传感器,卡片放稳后,触碰触动传感器再识别颜色,较为准确。 利用颜色传感器测量不同颜色,发出不同声音。

乐高机器人课件

乐高机器人课件 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

第二课认识乐高蓝牙机器人系统____NXT 授课时间参加教师 活动目的: 1、认识NXT主要配件,并将其与RCX核心配件作比较,学习和掌握新型乐高机器人; 2、搭建蓝牙机器人; 3、知道NXT控制器各按钮的作用,初步学会在NXT是编写简单程序,理解传感器的功能 活动过程: 一、乐高机器人—— MINDSTORMS NXT与RCX的比较 1、处理器由8位升到32位 丹麦乐高(LEGO)将于2006年9月上旬推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发的机器人组件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”。Mindstorms是将配备微处理器的LEGO公司的塑料积木组装起来,通过个人电脑制作的程序来控制的机器人。此前的RCX的微处理器为8位,而NXT配备32位处理器等,提高了性能。表格1列出RCX和NXT的比较。 图1:安装4个传感器和3个伺服马达的LEGO NXT 图4:LEGO NXT系统目前提供的4种传感器全家福 5、改进了编程软件 NXT程序用软件,跟ROBOLAB原来的版本一样,是基于NI LabVIEW开发的。该软件不仅可以制作NXT用的程序,也可以完成RCX用的程序。此前要操作接近400个图标进行编程,这次减少为约40个,从而使得编程更为简单。OS为“Wind ows2000”以上和“Mac OS X”。 图5:乐高网站给出的ROBOLAB 的样图,跟以前版本相比,变化较大 二、快速认识NXT 1、按钮 NXT正面有四个按钮,它们分别是开关、运行;导航和返回。 2、NXT显示器上各图标的意义 最上一行,相当于状态栏,从左到右依次表示了:蓝牙、USB、NXT控制器名、运行状态、电池电量 以及声音音量的情况。 状态栏的下面是六个主控操作面板,相当于主菜单,它们依次是:“My Files我的文件”、“Try me测试”、“Settings设置”、“Bluetooth蓝牙”、“View查看”、“NXT Program NXT程序”。 三、NXT Prpgram(NXT程序) 不需要在电脑上,通过NXT就可以编写简单的控制程序。 1、进入NXT Program 2、屏幕显示传感器和马达的连接方式; 3、确定后,进入五步编程 第一步主要是设置运动方式:前后、后退、左转、右转等 第二步主要是设置传感器 第三步也是运动方式设置 第四步传感器感应设置

机器人校本课程纲要

《机器人》校本课程纲要 xx中学 《机器人》校本课程纲要 一、课程简介: 1.开发背景: 学校为学生开设了机器人这门课,就是培养学生解决问题和动手的能力。未来社会更需要有实践经验,有新的想法,创造力和新的思考方式。在解决问题的过程中,创新思维是培养解决问题能力的核心,它帮助学生发现多个可能的解决方案,寻找替代方案,挑战假设,并提出新的想法,帮助学生解决问题,使学生们会自觉地学习、获取新知识,从而培养学生了合作能力,提高沟通能力,充分表达思想能力。核心理念是“做中学,玩中学”。它传达的观念是让孩子充分体会学习的乐趣,让孩子成为整个学习的过程中是主导角色。 我校机器人教学主要采用乐高机器人EV3的可程序化积木为主,乐高机器人套件最吸引人之处,就像传统的乐高积木一样,玩家可以自由发挥创意,拼凑各种模型,而且可以让它真的动起来。 2.开发教师—— xxx 3.课程名称——可编程机器人 4.授课对象——高一年级学生 5.课程类别——可编程机器人拼装技能与编程能力提升 6.课时安排——每周一节 二、课程目标 1.知识与技能: (1)熟练掌握各个部件之间的组合方法

(2)根据自己的想象,拼装出有创意的机器人或积木 (3)对可编程机器人进行简单的编程操作 2.过程与方法: (1)学会设计、拼装机器人、对机器人进行编程 (2)通过小组合作制作增强学生之间的团队合作意识和创意分享意识 3.情感态度与价值观: 可编程机器人除了能给学生带来这些相互促进的能力之外,还可以带来无穷的乐趣。为兴趣而生、在能力中提升兴趣,这些能力都不是刻意去要求的,都是潜移默化的,无形中就学会这样的能力,同时能认识各种机械的运动方式、学习作品中的数学和物理原理、了解机械装置在生活中的应用,在后期通过机械结构,传感应用,程序应用进行研究探索性学习,进入机器人编程阶段,可以培养学生的逻辑思维能力、团队合作能力。 三、课程内容 1.机器人发展历史及简单结构拼装 2.讲解教师本人利用废旧的材料搭建一个机器人模型 3.熟悉各个零件的名称和作用 4.认识乐高机器人积木及基本零件识别 5.组装简易机器人 5. 传动装置的功能和作用 6. 建筑的建构 7. 搭建一个简单的小车 8. 乐高机器人编程环境介绍 9. 了解各个传感器 10. 超声波传感器的应用 11. 触动传感器的应用 12. 为小车进行编程 13.小组合作进行创意触碰小车搭建 14.为搭建的触碰小车进行编程

乐高机器人实验室建设方案设计

乐高教育探究实验室配置方案 及课程介绍 一、乐高教育的理念 多年来,中国的教育界一直以加强学生素质教育为核心,探索和实践着教育改革的方向和途径。全国基础教育工作会议的召开,对全面推进素质教育提出了十分明确的要求,课程教材改革在推进素质教育、培养21世纪技能的重要作用已经成为全国上下的共识。

我们引入了以乐高教育为主的教育解决方案,它是长期以来与世界各国教育界密切合作,不断探究和开发出最先进的教育方案,并在25年的教学实践中获得成功应用,受到世界各国教育界的广泛接受和推崇。乐高教育在世界各地教育界的应用中已逐步形成了自身的、符合这些教育理念的可持续发展的优秀平台。 我们提供的教育解决方案确保学生获得快乐和有效的学习。教师在教学过程中将“指导”和“建构”的理念相互结合,这将帮助教师在学生以团队为单位来共同解决问题的课堂上,扮演顾问型的指导者,而不是灌输者。 二、乐高教育的应用 随着素质教育的推进和新课程新教材的改革,在各个学科的教学中对学生动手操作、动手实验的要求越来越多,因此除了常见的物理实验室、化学实验室、生物实验室,各个学校还建立了很多新课程的实验室,例如科学(自然)实验室、信息技术实验室、劳技实验室、通用技术实验室、探究实验室。 这些新课程的实验室由于建设时间较短,并没有形成统一的标准,实验室的设备配置区别很大。乐高教育平台可以很好的在这些课程上使用,而且如果在这些实验室里都有乐高设备,那么教师在教学的时候,学生在学习的时候就会非常的方便。 乐高探究实验室所涉及课程包含有:机械基础,动力机械,机械工程,机器人等。 三、机器人教育的目的 学生借助乐高机器人的平台,在老师的知道下,开展丰富多彩的机器人活动,通过活动提高学生对科技活动及知识的兴趣,培养学生动手能力、创新能力; 提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力;充分体会“做中学,玩中学”的无穷乐趣。建立机器人活动室,不仅满足课堂教学的需求,还能开展第二课堂活动,建立科技兴趣小组,丰富学生的课外活动,还可以参加到全国青少年机器人竞赛和全国电脑制作大赛中去。满足学生的同事也能给科技老师不断发现新的问题提供自身的发展的机会,参加到全国的比赛及交流中提高教师自身的素质。 (1)、通过创新实验室学习,对中小学生进行计算机编程、工程设计、动手制作与技术构建等知识的教学,培养他们动脑动手和独立思考、解决问题的技能,不断发展青少年的观察力、想象力和创新能力。

机器人课程介绍讲课教案

机器人课程介绍

第1课机器人简介 目的意义概述:本课以科普的形式介绍机器人的发展及应用,并在此基础上初步给出机器人的定义;机器人的分类和机器人的基本组成;最后向学生介绍了款教学机器人。 1.1什么是机器人? 本节以科普的形式机器人的诞生及其广泛应用,并简单地给出了“机器人的定义”。教学中让学生在自学的基础上,通过上网了解更多的机器人诞生的背景,目前的应用范围以及科学家目前的努力方向。关于机器人的定义目前国际上还没有准确的定义,因此让学生理解什么是机器人,机器人与普通机器人的主要区别是什么就可以了。 1.2 机器人的分类 与计算机的分类一样,机器人按照不同的分类方式有着多种不同类别的机器人,教材中介绍了多种分类机器人。同样建议在教学中采用自学和上网探究的学习方式,主要是了解各种不同类型的机器人的应用情况,以及在我国现阶段机器人工业机器人、服务机器人以及仿人型机器人主要有哪些方面的应用。 1.3常见教学机器人简介 教材在介绍各种教学机器人的基础上,主要介绍了乐高机器人和纳英特机器人的特点。有条件的情况下,一定要向学生展示和演示教学机器人完成任务的过程,以提高学生的感性认识,激发学生的学习兴趣。 1.4机器人的基本组成

本节教学中应让学生明白,机器人系统与计算机系统一样,包括硬件和软件两部份。机器人硬件包括思维器官、动作器官和感应器官,而软件系统包括操作系统和高级计算机语言编程系统。 同时应让学生明白机器人学习中,主要是学习科学家是如何分析问题,并针对问题设计和搭建机器人来解决问题的。重点应落实到分析问题和解决问题的方法上。上学生树立信心:随着机器人的技术的不断提高,设计和制作自己的机器人是完全可行的。 第2课机器人的编程系统 目的意义概述:本课通过实际操作纳英特机器人和乐高机器人了解和学习机器人的编程系统。教学时可根据学校的实际,选用一种类型的教学机器人实施教学,教师应尽可能的创造条件让学生有机会亲自操作,至少应能给同学演示。本课的重点是机器人与机器人的连接方法、为机器人下载操作系统。学生的兴奋点在如何让“机器人前进”的任务上。 概述:首先让同学明确,机器人的微处理器实际是一台微型计算机,它只懂得机器语言,不同类型的机器人一般都有自己专门的操作系统。另外,由于机器人的微处理器体积小,功能简单,一般不提供直接编程。因为大多数情况下人们都需要在计算机上为机器人编写程序,再通用下载线将程序下载到机器人内存中,以便控制机器人的行为。 2.1纳英特机器人编程系统 本节重点介绍纳英特机器人编程环境,纳英特机器人与计算机的连接方式以及如何为纳英特机器人下载操作系统和程序,最后通过一个简单的实例——让机

乐高机器人教案

认识乐高蓝牙机器人系统____NXT 参加教师 活动目的: 1、认识NXT主要配件,并将其与RCX核心配件作比较,学习和掌握新型乐高机器人; 2、搭建蓝牙机器人; 3、知道NXT控制器各按钮的作用,初步学会在NXT是编写简单程序,理解传感器的功能活动过程: 一、乐高机器人—— MINDSTORMS NXT与RCX的比较 1、处理器由8位升到32位 丹麦乐高(LEGO)将于2006年9月上旬推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发的机器人组件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”。Mindstorms是将配备微处理器的LEGO公司的塑料积木组装起来,通过个人电脑制作的程序来控制的机器人。此前的RCX的微处理器为8位,而NXT配备32位处理器等,提高了性能。表格1列出RCX和NXT的比较。 图1:安装4个传感器和3个伺服马达的LEGO NXT 图4:LEGO NXT系统目前提供的4种传感器全家福 5、改进了编程软件 NXT程序用软件“ROBOLAB ,跟ROBOLAB原来的版本一样,是基于NI LabVIEW开发的。该软件不仅可以制作NXT用的程序,也可以完成

RCX用的程序。此前要操作接近400个图标进行编程,这次减少为约40个,从而使得编程更为简单。OS为“Windows2000”以上和“Mac OS X”。 图5:乐高网站给出的ROBOLAB 的样图,跟以前版本相比,变化较大 二、快速认识NXT 1、按钮 NXT正面有四个按钮,它们分别是开关、运行;导航和返回。 2、 NXT显示器上各图标的意义 最上一行,相当于状态栏,从左到右依次表示了:蓝牙、USB、NXT 控制器名、运行状态、电 池电量以及声音音量的情况。 状态栏的下面是六个主控操作面板,相当于主菜单,它们依次是:“My Files我的文件”、“Try me测试”、“Settings设置”、“Bluetooth 蓝牙”、“View查看”、“NXT Program NXT程序”。 三、 NXT Prpgram(NXT程序) 不需要在电脑上,通过NXT就可以编写简单的控制程序。 1、进入NXT Program 2、屏幕显示传感器和马达的连接方式; 3、确定后,进入五步编程 第一步主要是设置运动方式:前后、后退、左转、右转等

LEGO机器人编程课程汇总

LEGO机器人课 行走训练2 制作机器狗利用“移动转向”模块,让机器狗活动起来 史纳菲要开始工作了 前一堂课机器狗的造型,完成指定任务,熟练使用“移动转向”模块到达目的地。 帮忙穿越火车轨道 路闸,或是小区栅栏门,如图 利用“等待”模块,编写触碰按钮后,开门及关门的程序 请买票 利用颜色传感器搭建检票闸机 作品用电机带动十字转门即可。 等待颜色传感器识别到正确的颜色,电机才旋转开门,可加入声音模块,程序块状态灯等模块丰富。 到楼上去 作品为无障碍升降梯,轨道完成难度较大,故利用平行四边形实现 作品可加入涡轮箱自锁 通过端口查看,观察电梯到达指定位置电机旋转了多少角度。注意角度正负号,代表电机旋转的方向。测试前注意找到初始位置电机相应字母重置电机角度为0。 两个触动传感器,按1号上楼,2号下楼。并使用多任务的模式 跟踪警犬 利用超声波传感器作为狗头,测量前方距离,学习切换模块。 此作品需要急刹车,可制作趴着的机器狗,达到降低重心,提高稳定性的目的。 制作一辆小车也可以,安装好超声波传感器即可。 切换模块为可视为一个条件判断,分成两种情况,满足条件与不满足条件。 如图:超声波传感器测量距离<50cm 为设定的条件,满足条件代表车辆距离目标<50cm,过于接近,所以后退,反之前进,加入循环不断判断与目标之间距离和50cm之间的关系。 跟踪机器狗 利用颜色传感器的测量反射光线强度的功能来区分两色,实现沿线(两色交界线)走。 作品为趴着的机器狗或者小车皆可。要求前方有一颜色传感器,探头对这地面,距离1cm左右,以内为佳。 端口查看测试两种颜色光线强度数据并记录,取平均值,例如: 黑白平均值 14 86 50 即测得强度大于50为白色,反之为黑色。 超级警犬 携带武器的机器狗或小车,武器可利用复合杠杆完成。用一个电机带动活动即可 程序为一直向前走巡逻,发现距离比较接近的目标停下,发起攻击,转向离开继续巡逻。 医生 将EV3直立,以显示屏为机器人脸部,搭建一个机器人,有一处平台,用途为放置卡片,并使其能被颜色传感器探测到(距离1cm)。最好加装一个触动传感器,卡片放稳后,触碰触动传感器再识别颜色,较为准确。 利用颜色传感器测量不同颜色,发出不同声音。 可以使用声音编辑器自己录制声音。 微型手术机器人 制作为小车状即可,前方有超声波传感器探测前方障碍,有一个单独的电机带动手术刀(一根轴,连杆皆可)。程序类似超级警犬,但让孩子独立分析完成为最佳。 清洁病房

乐高机器人学龄课程体系

学龄课程体系 学龄课程课程介绍年龄 动力机械I Power Machine I 本系列活动是孩子们参与学龄活动的起点孩子们亲自动手制作与 日常生活密切相关的模型,在老师引导下初步建立对轮子与轮轴、 杠杆、滑轮和齿轮四个基本机械原理的认识并简单的理解,知道 它们在日常生活生产中的简单运用。为他们进入《动力机械Ⅱ》 研究部分打下坚实的基础。 适宜 1~2年 级学 生学 习 结构与力Structure & Force 本系列活动中具体研究一些生活中的桥梁、塔等常见结构,孩子 们先通过设计,然后动手搭建一些结构模型,反复改进来加深对 形状和功能、强度与稳定性、力与负载、材料与连接等结构基本 概念的理解。活动中还激发孩子的探究精神以及独立解决问题的 能力,让孩子们站在生活的角度用器材来解决一些问题。 适宜 1~2年 级学 生学 习 能源世界I e-LAB I 本系列活动是能源世界的第一门课程,孩子们将探索什么是动力, 什么是能量的转换。如一辆小车,如何可以让小车动起来?风能、 马达的电池能量、橡皮筋的弹性势能等。活动中孩子们将运用掌 握的动力与能量知识来解决问题,培养孩子思考和解决问题的能 力。 适宜 3~4年 级学 生学 习 太极机器人本系列活动适合8岁以上并且已经完成《动力机械Ⅰ》与《能源 世界Ⅰ》相关全部课程的学生。本课程以中国传统武术——太极 为背景,从学习机器人自带内置编程至MINDSTORMNXT软件编程, 培养学生的编程意识,同时锻炼学生逻辑思维能力以及分析解决 问题的能力。 适宜 3~4年 级学 生学 习 动力机械II Power Machine II 本系列活动是孩子们先通过设计,然后动手搭建,通过问题来反 思改进,并加深对事物的理解,从而学习一些机械原理和物理知 识,体会数学的运用。《动力机械II》活动中还让孩子们用马达 作为动力,将原来手动的模型改进成动力的模型,让它按一定的 速度和节奏运行,从而体验速度、节奏等概念,为他们进入机器 人课程,做好准备。 适宜 3~4年 级学 生学 习 能源基础II e-LAB II 本系列活动是能源世界教学系列的第二部分活动,通过研究我们 生活生产中常见的五种能源形式(机械能、电能、风能、水能、 太阳能),孩子们将理解什么是能源,如何有效地利用这些能源。 在活动中,孩子们将观察到不同能量形式。 适宜4 年级 以上 学生

乐高教育与机器人教育差别

近年来,乐高机器人教育市场很火,很多家长心中有所疑问,乐高机器人教育不就是玩乐高积木吗?其实这样的想法是存在错误的。其两者之间还是有所差异性的。 乐高机器人教育与乐高玩具的区别一:器材不同 乐高积木玩具大多是在商场里看到的得宝系列、城市系列、星球大战系列、等等的拼插玩具,可以根据搭建步骤图进行搭建。而乐高教育是使用专门的乐高教具,其具有独特的乐高配件,比如齿轮、蜗轮、杠杆、黄粱等,更突出教育性。 乐高机器人教育与乐高玩具的区别二:侧重点不同 乐高玩具代表的是快乐,是无限的想象,是创意的未来。在搭建中感受到搭建的快乐和完成后的成就感。能够建立孩子的自信且锻炼孩子动手能力。而乐高机器人教育是有着系统化的课程体系,为3到16岁儿童打开了发现和探索世界的大门。乐高课程是乐高教育研发部门和麻省理工以及剑桥等学校的科学家及教育心理学家合作开发的,根据不同年龄(3-16岁)特点设计,涉及学科内容包括科学、技术、数学、设计、社会学等,既适用于

课堂教学,也可以作为课外活动和技能培训内容。让儿童深入体验机械的奥妙,并尝试设计、改变。同时,观察机械结构上的特征与特性及各项机械原理,并且能够描述分析组装过程中的机械原理,认识各种机械的运动方式、学习作品中的数学和物理原理、了解机械装置在生活中的应用、注重机械结构上的观察与描述说明。在后期通过机械结构,传感器应用,程序应用进行研究探索性学习,进入机器人编程阶段。培养孩子们的逻辑思维能力、团队合作能力等。 乐高机器人教育与乐高玩具的区别三:学习环境不同 乐高教育不像孩子可在家独立拼搭,而是一个团队一起。和小朋友们一起玩乐高,孩子之间会有学习和互动的过程,可以培养孩子们团队合作、沟通交流的能力、向他人学习优点的好习惯,也会让孩子们学会接受自己的失败,加强抗挫折的能力。 以上就是关于两者之间的差异介绍,仅供广大人士进行参考~投资有风险,加盟需谨慎

乐高机器人教育常见问题问答

乐高机器人教育常见问题问答 1、机器人课是什么样的课?孩子上课听得懂吗? 我们教学的机器人课用丹麦乐高机器人器材为材料,通过合理的机械搭建,用模块编程语言编写程序,通过时间、触动传感器、光电传感器等基本传感器采集外界信息,由微型电脑经过处理发出指令控制机器人自动化运行。 我们上课使用的是世界第一教育产品,有现成的传感器,控制器,不用焊接,不会触电,有美国麻省理工大学合作研发的教育平台,是全世界小朋友公用的一个课程。根据小孩的年龄特征区分不同的课程,因此每个小朋友都有适合的课程选择。 2、和其它班级有何区别? 机器人课程最大的特点是“做中学”,也就是组织引导学生动手实践,在 制作机器人的过程中体验物理学中齿轮、杠杆等机械工作原理,为初中学习物理知识打下基础,掌握传感器的使用方法,学会模块编程语言,通过编程控制培养逻辑思维能力,寓教于乐,在愉快的氛围中学习物理,数学,计算机,信息技术等综合知识。机器人课程改变了目前学习中只听不动的被动教学模式,以任务情境驱动学生自主学习,改变了高分低能现象,发展了学生的素质。 3、机器人学习了有什么用处? 通过机器人课程,可以学习初步的物理机械工作原理,比如齿轮的传动比,传动方向,传动位置等知识点。在编程过程中可以培养逻辑思维能力,同时接触计算机,信息技术,电子技术等综合学科知识。 4、机器人课程需要买器材吗? 学习机器人不需要买器材,我们提供价值2000到4000元的不同套装供学 生学习。报名费已经包含了所有费用,其中包括学习费,电池费,器材损耗费,电脑使用费等。另外我们也提供器材租赁服务,当孩子学过一段时间后,如果觉得课堂时间不够或者有比较好的创意想回家练习,在缴纳押金和器材使用费用后,可以租赁相关器材。同时,我们也可以提供一定技术指导。 5、我小孩可以学习哪种机器人课?为什么这样安排? 我们的机器人课程分为综合科学技术课、机器人课程以及比赛集训课程, 每门课程都分初、中、高三个级别,我们建议小学一至三年级学习综合科学技术课,四至九年级学习机器人课程。综合科学技术科主要以学习物理基础知识为主,如常见的传动装置、杠杆装置、桥梁结构、滑轮装置、轮轴装置等,机器人课程是在科学课的基础上增加了传感器技术、自动控制技术等。具体看适应什么课程,这样考虑主要是处于机器人教育的系统考虑和对学生年龄特征以及逻辑思维能 力角度考虑的。跟语文数学一样,什么年龄阶段学习什么具体课程。 6、机器人课程不就是学习搭积木吗? 机器人课程不能说是搭积木,机器人所以器材都是专业教育器材,不是玩 具里的积木块。学习机器人肯定要动手搭建,但动手搭建只是其中一部分。我们是通过创设任务情境,要求合理搭建机械结构,体验简易物理现象,了解简单物理知识。其中都包含了很丰富的物理机械结构的教育知识。

乐高机器人课件

第二课认识乐高蓝牙机器人系统____NXT 授课时间参加教师 活动目的: 1、认识NXT主要配件,并将其与RCX核心配件作比较,学习和掌握新型乐高机器人; 2、搭建蓝牙机器人; 3、知道NXT控制器各按钮的作用,初步学会在NXT是编写简单程序,理解传感器的功能 活动过程: 一、乐高机器人——MINDSTORMS NXT与RCX的比较 1、处理器由8位升到32位 丹麦乐高(LEGO)将于2006年9月上旬推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发的机器人组件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”。Mindstorms是将配备微处理器的LEGO公司的塑料积木组装起来,通过个人电脑制作的程序来控制的机器人。此前的RCX的微处理器为8位,而NXT 配备32位处理器等,提高了性能。表格1列出RCX和NXT的比较。 图1:安装4个传感器和3个伺服马达的LEGO NXT

图4:LEGO NXT系统目前提供的4种传感器全家福 5、改进了编程软件 NXT程序用软件“ROBOLAB ver.2.9”,跟ROBOLAB原来的版本一样,是基于NI LabVIE W开发的。该软件不仅可以制作NXT用的程序,也可以完成RCX用的程序。此前要操作接近400个图标进行编程,这次减少为约40个,从而使得编程更为简单。OS为“Windows2000”以上和“M ac OS X”。 图5:乐高网站给出的ROBOLAB 2.9的样图,跟以前版本相比,变化较大 二、快速认识NXT 1、按钮 NXT正面有四个按钮,它们分别是开关、运行;导航和返回。 2、NXT显示器上各图标的意义 最上一行,相当于状态栏,从左到右依次表示了:蓝牙、USB、NXT控制器名、运行状态、电 池电量以及声音音量的情况。

乐高机器人教育【路佰得】

乐高机器人教育【路佰得】 路佰得机器人 一、乐高教育“4C”教学法 4C”顾问式的教育解决方案,即:联系(connect)、建构(construct)、反思(contemplate)和延续(continue),是乐高教育根据儿童获取知识的过程和学习效果而设计的,是建立在儿童心理学家皮亚杰建构论的理念基础上的。皮亚杰认为儿童认知发展是通过认知结构的不断建构和转化而实现的,即儿童在主动地探索外部世界过程中,通过同化功能,将探索的新知识融入原有的认知结构中;通过顺化功能,不断改变原有的认知结构,形成新的认知结构的过程。乐高教育反对传统的单向灌输,反对把语言文字作为获取知识的捷径,认为教育就是要为儿童带来更多的可能性去创造和发现,教育在于给儿童创设学习的情境,帮助儿童在与情境中的人、事、物相互作用的过程中主动建构知识。 乐高机器人授课模式 乐高机器人的授课模式一般分为二种: 1、主题资源式。主题资源式就是教师在授课的时候要围绕一个主题来进行授课,围绕这一主题,让学生自己动脑、动手去收集与这一主题有关的信息。 2、任务驱动式: 这点相信大家应该都不陌生,是我们平时在授课的过程中经常采用的一种模式。当时在培训的时候,老师也是采用这种方式为我们培训的,他让我们八人为一小组,任务就是让小车在不安装马达的情况下动起来,看哪组制作的小车跑得最远。先是让我们总结能让小车动起来的方法,在场的信息技术教师大概总结了两种方法,一种是利用橡皮筋,把弹性势能转化为动能;还有一种就是利用气球,把风能转化为动能,整合了物理学中势能与动能转换这一过程。然后各小组根据自己选择的方法开始制作小车。在制作的过程中,又需要考虑到

乐高、机器人、少儿编程,区分清楚了,才知道学什么,怎么学!

突然集中地来了这么多类似的问题,我想,肯定跟最近的教育政策导向有关——奥数不让考了,升学也靠摇号了。而且,今年教育部公布的,面向中小学生的29项全国性竞赛活动名单中,科技创新类竞赛占了绝对性优势,共12项!机器人、创意编程、人工智能、智能设计等关键词直接出现在竞赛项目的名称中! 不管怎么说,这些政策我个人是非常赞同的,因为这代表了未来的趋势。其实在美国,这个趋势早几年就有苗头了。比如,乐高机器人,不但学校里有俱乐部,家长也会自发地带娃组队学。 每年的机器人比赛,更是热闹非凡。 总之,这些东西未来是需要的,前景是美好的,孩子是应该学习的。 但是,怎么开始?乐高、编程、机器人,那么多不明觉厉的关键词,究竟该从哪儿开始?孩子该怎么学? 言归正传,说回咱们今天的正题,乐高、少儿编程、机器人,到底是什么?什么区别?孩子该怎么学? 我们一个一个来讲。 01 乐高 相信没有哪位家长不知道,也没有哪位适龄孩子不玩乐高吧?就是这些花花绿绿的积木玩具,让大家不忍直视月底的账单;不过也因为孩子专注玩乐高,换回了家中无数宁静的时刻…… 但也许有些家长不太清楚的是,乐高搭建,分为砖块搭建和机械搭建两大类。 砖块搭建类乐高,也就是孩子们经常玩的,一块一块的block,可以拼搭出各类形状、模型的乐高玩具。它的设计目标是——有趣,最大的特点是——静态,不能动。

砖块搭建很有美感,从孩子到成年人,都难逃脱砖块搭建的“致命吸引力”,纷纷成为发烧友。 而第二类乐高,就是容易被忽略的——机械搭建。它非常重要,如果你计划让孩子学习编程、机器人,机械搭建是必不可少的基础,而且,这个基础要打得很扎实! 机械搭建 目标:为学习机器人做基础准备 推荐年龄:5+ 机械搭建,使用的主要是科技积木。我们平时给孩子买的一些汽车、火车、飞机、变形金刚、科技积木套装(Lego Technic系列)等主题积木,就是这种类型。 机械搭建类乐高最大的特点是——能动。比如上面这台挖掘机,它能前进、后退,挖掘机的手臂也能上下灵活地摆动。 除了是否能动,机械搭建和砖块搭建还有很大的不同。砖块搭建是用一个个blocks叠好就行,block之间只是大小差别,比如有的是2*2,有的是2*4,4*4等。 而机械搭建用到的积木类型非常多,有梁、轴、销、齿轮、轮毂等机械积木,还有马达、电机等动力组件。每一样的使用都很有讲究,背后还涉及到很多机械、物理原理。 比如下面这个货物升降机的搭建,就运用了轴套、蜗杆、滑轮、绳子等。搭建好后,观察滑轮运动的方向,也可以对比滑轮结构和蜗杆结构的区别——滑轮结构中,如果松手,货物有可能掉落,加上蜗杆结构后,悬空的货物还会掉落吗?这些观察和思考,就是普通的砖块搭建给不到孩子的。

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《机器人》校本课程纲要 一、课程简介: 1.开发背景: 学校为学生开设了机器人这门课,就是培养学生解决问题和动手的能力。未来社会更需要有实践经验,有新的想法,创造力和新的思考方式。在解决问题的过程中,创新思维是培养解决问题能力的核心,它帮助学生发现多个可能的解决方案,寻找替代方案,挑战假设,并提出新的想法,帮助学生解决问题,使学生们会自觉地学习、获取新知识,从而培养学生了合作能力,提高沟通能力,充分表达思想能力。核心理念是“做中学,玩中学”。它传达的观念是让孩子充分体会学习的乐趣,让孩子成为整个学习的过程中是主导角色。 我校机器人教学主要采用乐高机器人EV3的可程序化积木为主,乐高机器人套件最吸引人之处,就像传统的乐高积木一样,玩家可以自由发挥创意,拼凑各种模型,而且可以让它真的动起来。 2.开发教师—— xxx 3.课程名称——可编程机器人 4.授课对象——高一年级学生 5.课程类别——可编程机器人拼装技能与编程能力提升 6.课时安排——每周一节 二、课程目标 1.知识与技能: (1)熟练掌握各个部件之间的组合方法 (2)根据自己的想象,拼装出有创意的机器人或积木 (3)对可编程机器人进行简单的编程操作

2.过程与方法: (1)学会设计、拼装机器人、对机器人进行编程 (2)通过小组合作制作增强学生之间的团队合作意识和创意分享意识 3.情感态度与价值观: 可编程机器人除了能给学生带来这些相互促进的能力之外,还可以带来无穷的乐趣。为兴趣而生、在能力中提升兴趣,这些能力都不是刻意去要求的,都是潜移默化的,无形中就学会这样的能力,同时能认识各种机械的运动方式、学习作品中的数学和物理原理、了解机械装置在生活中的应用,在后期通过机械结构,传感应用,程序应用进行研究探索性学习,进入机器人编程阶段,可以培养学生的逻辑思维能力、团队合作能力。 三、课程内容 1.机器人发展历史及简单结构拼装 2.讲解教师本人利用废旧的材料搭建一个机器人模型 3.熟悉各个零件的名称和作用 4.认识乐高机器人积木及基本零件识别 5.组装简易机器人 5. 传动装置的功能和作用 6. 建筑的建构 7. 搭建一个简单的小车 8. 乐高机器人编程环境介绍 9. 了解各个传感器 10. 超声波传感器的应用 11. 触动传感器的应用 12. 为小车进行编程 13.小组合作进行创意触碰小车搭建 14.为搭建的触碰小车进行编程 15.利用超声波搭建一个壁障小车

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