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1、六年级信息技术下册教材分析本册教材的内容是：机械人初步。机械人技术是现代信息技术和先进制造技术相结合的产物，它代表着一个国家高新技术进展的综合水平。随着科学技术的进展，机械人作为人类的朋友将会越来愈多的伴随在咱们的左右。机械人能够代替人完成重复乏味或危险的工作，提高咱们的生活质量和工作效率。机械人并非像很多人想像的那样，只是神秘地存在于高科技实验室或科幻电影里，学习了本书后，你会发觉咱们的身旁处处都有机械人。机械人要靠人编写的程序指挥，才能做出各类各样的动作。本书通过利用“通用机械人多语言教学系统”软件，帮忙同窗们了解机械人的大体知识，通过利用LOGO语言编程，学会用简单程序指挥机械人完成预定
2、的动作。通过学习，要达到的目标：一、了解机械人的应用。二、会利用LOGO命令指挥仿真机械人在仿真环境中完成预定的动作。3、会为仿真机械人设置一些传感器，会利用传感器检测周围环境。4、会利用条件转移命令，依照周围环境指挥机械人完成动作。五、会编写和挪用进程，了解算法流程图等程序设计的初步知识，锻炼和提高逻辑思维能力。教学内容第1节初识机器人教学目标1、初步了解机器人。2、学会启动和退出“通用机器人多语言教学系统”。3、了解“通用机器人多语言教学系统”的窗口操作。教学重点4、学会启动和退出“通用机器人多语言教学系统”。教学难点了解“通用机器人多语言教学系统”的窗口操作。教具准备“通用机器人多语言教
3、学系统”教学课时四课时第几课时第一课时教学过程修注第一课时教学过一、谈话导入，说明本学期的学习任务。二、“机器人”名称的由来1、学生自己阅读了解“机器人”名称的由来。2、Robota意思为“强迫劳动”，英文写作Robot,我国将它译为“机器人”。三、机器人发展史1、早期的机器人2、现代的机器人3、说说看：用自己的语言说说你理想中的机器人。四、我们身边的机器人1、红绿灯：定期自动转换颜色2、街头的取款机、学校的复印机、自动售票机都是按人事先设计好的指令自动完成一系列动作的。3、各种各样的机器人。4、“小博士”：了解机器人的三个基本特征。5、说说看：说说你身边都有哪些机器人？程第二课时一、什么是“
4、机器人”1.机器人一词的由来机器人一词最早诞生于科幻小说之中，1920年捷克作家卡雷尔卡佩克发表了科幻剧本罗萨姆的万能机器人。在剧本中有这样的情节：“未来的某时，某岛屿上的罗萨姆公司大量地制造出了外貌像人的人造人一Robota。从秘书到劳役，它们都能与人共事，为人服务。”在这里，“人造人”第一次有了自己的名字：“Robota”。援引这个捷克语的读音，英、法、意文均写作：“Robot”，我国将它意译为“机器人”。2.什么是机器人”人们总是认为，或总是希望，机器人要有与人类相似的外貌。但从机器人的产生和功能来看，无论它们的样子如何，它们都是为了工作需要诞生的，都是忠实、勤奋的劳动者。因此，并不是各
5、种各样的机械都是机器人。真正意义的机器人应该是一个具有一定智能的计算机控制系统。它是人制造的一种高级工具，是按照人类的某种方式进行工作的一种机器，因此我们又称它为“智能机器人”。自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人。但随着机器人技术的飞速发展和信息时代的到来，机器人所涵盖的内容越来越丰富，机器人的定义也不断充实和创新。我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。第三课时一、谈话二、机
6、器人家族1 .古代机器人机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器，以便代替人类完成各种工作。西周时期，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早记载的机器人。春秋后期，我国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据墨经记载，他曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现了我国劳动人民的聪明智慧。后汉三国时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”并用其运送军粮，支援前方战争。2 .现代机器人(1)机器人探秘埃及金字塔考古学者为实施金字塔探险项目，特别研制了一台微型铁
7、臂机器人，并正式命名为：金字塔漫游者。“金字塔漫游者”的前身是“911”事件后在纽约世贸废墟搜寻幸存者过程中大显神通的“蛇形机器人”。经过改良后，“金字塔漫游者”体态更为轻盈，行动和操作非常灵活。它的总重量只有2.7千克，长宽大约各为12厘米，高度可自动调节，最高高度在30厘米左右。每分钟行走914厘米。图1-3金字塔漫游者(2)世界上最先进的智能机器人北京王府井东方广场的索尼探梦馆，一个全身银色、有着漂亮大眼睛的智能机器人出现在观众面前。它操着不太流利的汉语扭着身子向观众问好，引起了一阵照相机闪光灯的骚动。这个名叫SDR-4X的机器人是索尼公司开发的目前世界上最先进的智能机器人之一。它属于高
8、智能的娱乐机器人，装置着各种感应系统，感情丰富，能跟人类进行各种交流，同时可以通过记忆和学习不断成长。它能够完成各种高难度动作，真可谓是能歌善舞。它的主要功能是用来与人类做伴，而目前则主要被用于科研。图1-6双足步行机器人在爬楼梯我国的仿人形机器人研究仿人型机器人是多门基础学科、多项高技术的集成，代表了机器人的尖端技术。因此，仿人形机器人是当代科技的研究热点之一。仿人型机器人不仅是一个国家高科技综合水平的重要标志，也在人类生产、生活中有着广泛的用途。我国第一台仿人型机器人一一“先行者”实现了机器人技术的重大突破。“先行者”有人一样的身躯、头颅、眼睛、双臂和双足，有一定的语言功能，可以动态步行。
9、图1-5“先行者”国产机器人的应用我国工业机器人起步于70年代初期，经过20多年的发展，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了多种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。消防机器人水下机器人蛇型机器人焊接机器人图1-7我国的机器人思考与练习：1说说你对机器人的理解。2机器人你还知道什么？给同学们讲一讲。第四课时一、谈话二、认识“通用机器人多语言教学系统”1、启动“通用机器人多语言教学系统”2、认识“通用机器人LOGO语言”窗口3、退出“通用机器人LOGO语言”程序窗口4、说说看：“通用机器人LOGO语言”窗口与以往
10、学过的其它应用软件窗口有哪些不同？三、阅读材料：通用机器人介绍四、巩固练习1、说说你所了解的机器人。你看到的机器人有：你听到的机器人有：你想象中的机器人的形象是：对机器人你还有哪些疑问？2、请把你想象或设计的机器人画下来，并说明它的用途。3、练习启动和退出“通用机器人LOGO语言程序。教学内容第2节听话的机器人教学目标1、学会使用“LOGO语言下传过程名”对话框输入编辑LOGO命令。2、学会在“机器人仿真运行”窗口中让仿真机器人执行命令。3、复习常用的LOGO命令。教学重点使用“LOGO语言下传过程名”对话框输入编辑LOGO命令。教学难点学会在“机器人仿真运行”窗口中让仿真机器人执行命令。教具
11、准备教学课时七课时教学过程修注第一课时一、组织教学二、谈话导入教我们在六年级上学期学习过LOGO语言，大家已经会用LOGO语言的命令指挥小海龟画出各种图形，现在我们学习用LOGO语言命令指挥机器人运行。学三、在仿真窗口中运行仿真机器人过使用“通用机器人多语言教学系统”，可以在该系统提供的仿真窗口中指挥仿真机器人运行，这样可以在不使用机器人硬件的情况下，学习怎样控制机器人，提高学习效率。1、做一做：使用“LOGO语言下传过程名”对话框输入LOGO 命令，指挥仿真机器人在“机器人仿真运行”窗口中、乙J_L前进。程操作步骤：第一步：打开“通用机器人LOGO语言”窗口。第二步：单击工具栏中的“仿真”按
12、钮，gLOGO语言下传过程名”对话框。第三步：在“LOGO语言下传过程名”对话框中输入命令（如图所示）。第四步：单击对话框中的“确定”按钮，出现“机器人仿真运行”窗口（简称为仿真窗口），如图所示，其中的小乌龟就是仿真机器人（简称为机器人）。第五步：单击“试运行”按钮，机器人在仿真窗口中前进200步。第六步：单击“停止”按钮，机器人停止运行。这时可以重新设置机器人的位置和方向；再单击“试运行”按钮，重新让机器人运行。第七步：单击“关闭”按钮，关闭仿真窗口，返回“通用机器人Logo语言”窗口。第二课时一、组织教学。二、通用机器人的运行环境1 .通用机器人多语言操作系统，提供通用LOGO语言、通用B
13、ASIC语言、通用汇编语言，多种语言的编程。2 .通用机器人使用的PIC16F873型单片机是PIC中级单片机中很有特色的一款。，PIC16F873型单片机具有16位双向可独立编程（I/O）口，支持多种I/O操作。3 .工作速度：在20MHz的系统时钟下，每秒可执行8000条以上的BASIC语句。4 . BASIC源程序存放在外接的24C16B串行EEPROM。 EEPROM的容量为4K字节。当与PC机连接时，可以在线下载、修改和调源程序。三、启动通用机器人多语言操作系统通用机器人的多语言操作系统，是基于视窗的机器人的专用开发系统。它是由编译环境和操作系统两部分组成的。通用机器人的多语言操作系
14、统，目前已开发的计算机编程语言有通用LOGO语言、通用BASIC语言、通用汇编语言。我们使用各种语言都可以和机器人进行交流，通过操作系统可以编制程序，并下载到机器人后，机器人可以自主的、智能化的完成人们交给的工作。通用机器人的多语言操作系统，可以在 windowd95/98/2000/xp各种操作系统上稳定运行，启动通用机器人多语言操作系统的操作如下：1 .将通用机器人配套安装盘放入光驱，亚皿0亚5会自动安装操作系统软件在C盘的、丫060俨的目录下，同时在桌面上设置快捷方式的图标，也可直接运行，选择好安装路径，等待安装完毕，在桌面上设置快捷方式的图标。2 .要启动通用机器人多语言操作系统，请单
15、击桌面的“tyrobot”的快捷方式图标，屏幕出现通用机器人的多语言操作系统，如图3-1所示：步如WJ独匹G试*幻mini M闻菜 国剖 旦菜单栏工具栏 程序编辑区图3-1进入通用机器人的多语言操作系统3 .单击菜单栏的“设置”一“语言选择”，出现语言选择框，可选择你要使用的语言，例如选择BASIC语言，图3-2所示。图3-2语言选择框4 .单击语言选择框的按钮，就进入了通用机器人BASIC语言编译器。二、BASIC语言编译器窗口1.打开文件单击菜单栏的“文件”一“打开”出现打开对话框，选择你要使用的程序文件，例如：（音乐程序），如图3-3所示。图3-3打开对话框单击打开对话框匚叵口的按钮，屏
16、幕上出现了同一首歌的音乐程序。图3-4同一首歌的音乐程序2.连接机器人 将机器人通讯电缆接好（一端接计算机的串口，另一 端接机器人的5线数据插座），打开机器人电源开关。单 击菜单栏的“编译”一 “连接机器人”，屏幕出现机器人 通讯对话框，如图3-5所示。“人娃/一一IE宏/r国璇行|4It 口.污出口，-|下恃| 蝌二| * S3 ci 011文仆石 QI：11 |Li3tal|打开|M 庠泊笆.旦|卬曲 biSIjSJ -WibiSi口不旧Q|城1日|-f B-iHf11 1a血r dEisMllllDDDD plBlPl-Ontwic:-mwA 10r 133:0,.却% TT。？ i?D
17、n i?0EH/55r.阳总17/ 曲以 170)| 494 34, 170- 370 17Dr H 4%11 Dr |SH7 工3- 5B7.,日3“ 白5口“ 17口 1r7同口13TOr ir lRrETFrW“ 353, H5, 4叽 241-mwA 10r170, SS,. 3701. 05,. 33Or 170r370r 170r+4OrnuMic:-加后规事人口 xhIu饰官送胃事耻 2N4l331-TTS4 一山工图3-5机器人通讯对话框，单击按钮，进行程序下传（如图3-5所示），屏幕对话框中出现流动的下载线，同时可以看到下传的过程中，通讯电缆中部小盒中的绿色I二二理二二指示灯
18、点亮。下传成功后，屏幕上出现“程序下传正确”的提示（如图3-6所示），单击按钮，完成程序下传。图3-6打开程序的对话框完成下传后，按日运行下按钮，可以听到机器人演奏“同一首歌”，断开机器人电源开关，拔下机器人通讯电缆，重新打开机器人开关，也可以听到机器人的演奏。3.容易出现的问题：下传的不成功，屏幕会出现错误提示（如图3-7所示），可检查通讯电缆“工恤七品后，再次单击配直字住递诘潦，语橙登峰悟沆t按钮，下传就会成广前一.A功。图3-7下传错误提示四、保存和退出1 .保存程序文件单击菜单栏的“文件”一“另存为”命令，出现另存为对话框，选择要存入程序文件的文件夹，键入你要保存的程序文件名，例如：m
19、usic，图3-8所示，音乐程序就以music文件名存入磁盘，如图3-8所示。*屑一ifi电clixton-iilDDOM看型IB：|OKr；ii:. tsi ri E)-LPI耳冈：L7CIF i-51力吧q56DrTwrsio.LdcU523L=b.3成JC|Ji!+LDil图6-3计算器3.自己动手算二进制数转例：将100000列出二进制niiLmT1:换为十进制数1转换为十进制数数的位权值表，并填入二进制数1000001。位权值128643216842二进制数100000求和64+1=651000001转换为十进制数为65。十进制数转换为二进制数例：将71转换为二进制数十进制数转换为二
20、进制数是二进制数转换为十进制数的逆运算，方法是：先将十进制数分解成若干个二进制数的位权值的和，再对二进制数的位权值表填写1和0。例如：71=64+4+2+1列出二进制数的位权值表，并将分解的数填入。位权值128643216842十进制数10001171转换为二进制数为1000111。4.实践通用机器人走图形时所用的专用变量的值如下图所示，专用变量的值可以用二进制的数，也可以使用十进制的数，请你填出表中十进制的数，并用“计算器”验证一下，然后在程序中试一试？二进制十进制刖进pinb0=%00010101pinb0二()后退pinb0=%00011010pinb0二()左转pinb0=%00010
21、100pinb0二()右转pinb0=%00010001pinb0二()停止pinb0=%00000000pinb0二()原地向左转pinb0=%00010110pinb0二()原地向右转pinb0=%00011001mr pinb0=()三课时一、组织教学二、调整机器人运动的速度1 .调整机器人运动的速度在编写通用机器人运动程序时你会发现，你手中的通用机器人运动速度很快。机器人运动的越快，其运行的轨迹偏离预定路线越大。在机器人运动时，不断调整送给pin4（调制脉冲）口的参数，即可实现调速的功能。2 .编程序通用机器人减速前进一段距离程序分析：程序首先打开驱动通用机器人前进的第0、2引脚（0、
22、2引脚值为1）,但不打开调制脉冲口（引脚4值为0）,通用机器人处在前进状态，但没有调制脉冲，所以机器人并不前进。在下面的循环中，共循环了10次。每次循环打开调制脉冲口20毫秒，10次共打开200毫秒。每次关断调制脉冲口30毫秒，共关断300毫秒。在循环的500毫秒的时间内，共前进了200毫秒，停止了300毫秒。因此，此时通用机器人前进的速度是原来（500毫秒）的2/5,速度降了下来。调整打开调制脉冲和关断调制脉冲的时间，可以控制通用机器人运动的速度。编程序：dirb0=%（I/O 口的0、1、2、3、4五个引脚设为输出，其余三个引脚为输入）pinb0=0（变量清零）pause 1000（延时1
23、秒）pinb0=%00000101（驱动左电机正转的引脚0和驱动右电机正转的引脚2打开，调制脉冲引脚4不打开）for b3=1 to 20（循环20次）pin4=1（打开调制脉冲口）pause 20（打开调制脉冲口延时20毫秒）pin4=0（关断调制脉冲口）pause 30（关断调制脉冲口延时30毫秒）next b3pinb0=%00000000（停止）end（结束）运行程序 单击菜单栏的“编译”一“连接机器人”，屏幕出现机器人下借通讯对话框，单击按钮，进行程序下传。 完成下传后，将机器人拿在手中，谶的按下按钮，可以看到机器人按你的要求减速前进了一段距离。 断开机器人电源开关，拔下机器人通讯电
24、缆，重新打开机器人开关，也可以看到机器人按你的要求减速前进了一段距离。调整打开和关断调制脉冲口的时间，就可以调整机器人行走的速度思考与练习：1 .用通用机器人原地的左转、右转的编程方法，调整机器人运动速度。编程。修改原有的走正方形的程序，使正方形走的更标准。2 .自己动手，将以下的二进数转为十进制数，并用计算器验证。二进制数10111010011111101001十进制数3.自己动手，将以下的十进数转为二进制数，并用计算器验证。二进制数163264138255100十进制数六年级信息技术下册教学设计教学内容第4节让机器人学会判断教学目标学会输入编辑过程，保存过程和调用过程。学会编写包含尾递归的
25、让机器人走图形路线的过程。学会使用条件转移命令，使机器人具有初步的判断能力。学会在过程中编写停止命令，让机器人立即停止执行当前的过程。教学重点学会编写包含尾递归的让机器人走图形路线的过程。教学难点学会使用条件转移命令，使机器人具有初步的判断能力。教具准备教学课时四课时第几课时教学过程修注教学过程第一课时一、认识条件语句1.条件转移语句【格式】IF条件表达式THEN 标号【功能】根据条件表达式是否成立，决定程序的流向。【说明】在条件语句中，条件表达式的值如果为真，那么转到给定的标号去执行程序，否则执行条件语句的下一个语句。在使用条件语句前，要对算术表达式、关系表达式、逻辑表达式以及有关知识有个初
26、步的了解和认识。算术表达式：算术运算符：+（加）、-（减）、*（乘）、/（除）、八（乘方卜（、）圆括号算术表达式：用算术运算符和括号，将常量、变量和函数连接起来的式子。关系表达式关系运算符：=（等于）、（不等于）、=或=（大于等于）、=或=（小于等于）、（大于）（小于）。关系表达式：用关系运算符把两个算术表达式连接起来的式子。关系表达式的运算结果是一个逻辑值，逻辑值只有两个，真（1）和假（0）。条件成立，其值为真，条件不成立，其值为假。逻辑表达式逻辑运算符：AND （与）、OR（或卜NOT （非）。逻辑表达式：用逻辑运算符把多个关系表达式连接起来的式子。逻辑表达式的运算结果是一个逻辑值。运算结
27、果如下：A AND B 只有A为真，B为真，逻辑表达式为真。A OR B A和B中只要一个为真，逻辑表达式为真。在逻辑运算、关系运算、数学运算的组合条件判断中，必须使用括号来表明运算顺序。各种数学运算的范围为：065535,不能超过，除法运算为整数除法，即取商。第二课时条件判断走正方形.流程图：设黄输入输出引言前进，前匚、左转，前止B3=b3+1图8-1流程图：rem条件判断走正方形dirb0=%（I/O 口的0、1、2、3、4五个引脚设为输出，其余三个引脚为输入）pinb0=0（变量清零）b3=0（变量清零）pause 1000（延时1秒）zfx：（行标号）pinb0=%00010101（前
28、进）pause 400（前进400毫秒）pinb0=%00000000（停止）pause 1000（停止1秒）pinb0=%00010100（左转）pause 500（左转500毫秒）pinb0=%00000000（停止）pause 1000（停止1秒）b3= b3+1（变量加1）If b34 Then zfx（当变量b3小于4程序转到行标号zfx执行，否则转下个语句）pinb0=%000000000（停止）end（结束）运行程序 单击菜单栏的“编译”一“连接机器人”，1下传屏幕出现机器人通讯对话框，单击按钮，进行程序下传。 完成下传后，将机器人拿在手中，,呼按下按钮，可以看到机器人按你的要求
29、走了一个正方形。 断开机器人电源开关，拔下机器人通讯电缆，重新打开机器人开关，也可以看到机器人按你的要求走了一个正方形。运行后你会发现，机器人实际运行的结果和程序设计的不一致（主要受地面磨擦力、电池的电压等等因素的影响），要调整前进和左转的时间以及两个动作之间的暂停时间来达到走正方形图形的目的。你可以反复实验一下，看能不能走一个十分标准的正方形。第三课时一、组织教学二、读数语句/置数语句（READ/DATA）和恢复数据区语句（RESTORE）1.读数语句/置数语句（READ/DATA）【格式】READ 变量1,变量2,变量NDATA常量1,常量2,常量N,【功能】用DATA语句中的数据，给READ语句中的相应的变量赋值。【说明】变量1,变量1,变量N是用逗号分隔的一组变量，末尾不加符号。常量1,常量2,常量N是用逗号分隔的一组数据，末尾不加符号。 READ/DATA语句必须配对使用，READ语句中只能是变量，不能是常量或表达式。DATA语句中的数据只能是常量，不能是变量或表达式，DATA语句非执行语句，Data语句的位置无限制，但必须在END语句前。 READ语句，顺序读取，如果读数超过了实际有的数据，则读入的数据不可知。2.恢复数据区语句(RESTORE)【格式】RESTORE【功能】RESTORE语句，