一月份学习心得体会
一月份学习心得体会
建湖县冠华小学 于猛
随着国家政策的不断更新以及科技的不断创新,机器人技术、物联网技术和人工智能技术已经越来越深入人们的生活和工作中,为了适应时代的发展,其相关的教育事业也应与时俱进。为了更好地为国家培育科技创新型人才,创新教育应该从小抓起。但由于硬件条件的限制,小学六年级信息科技课堂教学困难重重。
为能找到解决问题的方法,我近期认真学习了响水县实验小学王权老师和盐城市聚亨路小学周烜老师同题异构《机器人行走》的课堂教学,为我们展示用Robosim虚拟机器人如何进行仿真教学,很好地解决了开展实体机器人教学难于普及的问题。Robosim是一款机器人编程类软件,在软件中有着丰富的课程资源,让用户能够在软件中进行机器人编程的学习,并且能够在软件中进行实际操作,进行机器人仿真模拟的编程制作。
《机器人行走》是苏教版小学信息技术六年级教材项目2《机器人的基本活动》中的第4课《机器人行走》。本课是学生学习编程控制机器人运行的第一课,起着承上启下的作用。在本课中,学生学习使用控制马达和延时等等待模块编写程序控制机器人直行、转向以及学习调试模块参数的方法。为了让学生真正理解机器人行走的工程问题,教师巧妙地采用多学科融合,让学生借助科学实验和数学学科知识去解决实际问题,在亲身体验中掌握知识的背后逻辑和科学原理。
本课主要采用小组合作的模式,以项目式教学方式引导学生在虚拟仿真平台Robosim上搭建机器人行走脚本,学生在实现程序的过程中体验感知、理解实践、完善提升。机器人教学不但包括机器人组件的搭建和运动场地的设计,还包括程序的设计,所以教学中可以借鉴程序设计教学的“玩-析-改-修-创”思路。根据此思路,本课科学设置为三个环节,“创设情境,体验机器人行走”,“探究实验,理解机器人行走”,“规划设计,实现机器人行走”。
在“创设情境,体验机器人行走”环节中,通过运行程序,体验机器人前进,知道机器人行走靠的是马达,马达模块中的马达脚本控制机器人行走;分析脚本修改参数,知道控制机器人行走的路程需要时间和速度,其中时间是控制机器人行走的关键。
在“探究实验,理解机器人行走”环节中,实现机器人转弯是重点和难点。在实际教学中,教师不但要花时间去抓住重点,而且还要用科学的方法去突破难点。突破重难点的方法就是“控制变量法”,其不仅常常在物理实验中使用,同时也在其他科学探索中运用。所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题。可以说任何物理实验,都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。
教学中设计了两个实验,运用“控制变量法”去修改参数,探究机器人转弯的相关因素。在实验1中,实验目的是探索机器人转弯与左右马达速度差的关系;实验要求是根据表格修改左右马达速度的参数并记录方向;实验的结论是机器人行走的方向和左右马达速度差有关,左马达速度比右马达速度大的时候,机器人实现右转,右马达速度比左马达大的时候,机器人左转。速度差决定机器人行走的方向。在实验2中,以右转弯为例,实验目的是探索转弯角度的大小和速度差和时间的关系;实验要求是根据表格修改参数并记录结果;实验过程(1)左马达速度和行走时间不变,改变右马达速度,实验结论是左右马达的速度差对转弯角度的大小影响,速度差越大,转弯角度越大,速度差越小,转弯角度越小。实验过程(2)左右马达速度不变,改变时间,实验的结论是时间对转弯角度的大小影响,时间越长,转弯角度大,时间越短,转弯角度月越小。最终得出马达的速度差、时间都会影响机器人转弯的角度。
掌握了机器人直线行走和转弯的知识,学生就能在具体的情景下设计方案、规划路线,完成机器人行走项目。

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