【教学内容概述】
本课程是小学信息技术第三册的选修内容,主题为“学生机器人跳舞”。这节课的主要目的是让学生接触并理解伺服电机的基本概念、结构和工作原理,同时掌握如何编写控制伺服电机运行的程序。课程设计注重培养学生的自主探究能力和合作学习精神,通过实际操作,提升他们的创新思维和解决问题的能力。
【伺服电机详解】
伺服电机是一种特殊的电机,能够精确地控制电机轴的转动角度。它由直流电机、齿轮减速单元、轴位置传感器和伺服控制电路四部分组成。伺服电机的工作原理是通过内部反馈机制,持续比较期望位置和实际位置,以调整电机输出,确保电机能够准确到达设定的位置。其行程通常限制在180度内,适用于需要精确角度控制的应用场合。
【教学重点与难点】
重点:编写控制伺服电机的程序是课程的核心。学生需要了解如何通过编程来指定伺服电机的旋转角度,这通常涉及到脉宽调制(PWM)技术的应用。
难点:计数循环控件的设置是难点之一。计数循环控件在程序中用于控制某个指令的重复次数,对于伺服电机的连续动作至关重要。学生需要理解如何正确配置这个控件,以便伺服电机能按照预设的序列执行动作。
【教学方法】
建议采用自主学习探究法和任务驱动法。引导学生观察伺服电机的物理结构,然后通过实验让他们了解其工作原理。在编程环节,可以设定实际问题情境,让学生分组合作,通过编写程序来控制伺服电机,以此提高他们的实践能力和团队协作精神。
【教学资源】
作为辅助资料,可以提供伺服电机的工作原理图,以及不同脉宽控制伺服电机转动角度的示例。此外,解释伺服电机的三线接口,其中控制线采用PWM机制,脉宽的不同宽度对应不同的角度,帮助学生理解如何通过改变脉宽来控制电机转角。
【实践活动】
在理论学习后,可以组织学生尝试编写程序,让机器人在行走的同时执行舞蹈动作,结合之前学习的直流电机知识,实现更复杂的机器人行为。这样的实践活动不仅巩固了伺服电机的控制,也锻炼了学生综合运用知识的能力。
总结来说,这堂课旨在让学生在趣味的机器人跳舞项目中,深入了解伺服电机的特性,掌握伺服电机的编程控制,培养他们的动手能力和解决问题的能力,同时激发他们对信息技术和机器人技术的兴趣。