新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第1课 初始机器人根据教材内容本课是让学生了解机器人的典型应用和分类,了解机器人的发展历史和现状。

观察我们身边各式各样的机器人,它们可以被分为哪些类别?机器人是现在才有的吗?它们是从什么时候出现的?未来它们将给我们带来怎样的改变?

人类历史发展的过程中有过许多的梦想,正因为有了这些梦想,才让我们拥有现在便捷、美好的生活!而创造机器人来帮助我们,是人们自古就有的一个梦想!

二、新课教学

（一）我们身边的机器人

1.科幻片中的机器人：说到机器人,大家首先想到的一定是科幻片里的它们:随时能从口袋里拿出各种道具帮助大雄的哆啦A梦;有着呆萌外表和善良本质的大白;集正直、博爱、善良等领袖气质于一身的擎天柱;虽然原来是人类,但是被改造成为机器人的阿丽塔。这些机器人虽然外形各异,但是都有着人类自身无法拥有的能力!

2.现实生活中的机器人：现实生活中有许多机器人早就已经成为了我们的好伙伴。它们像人类希望的那样,不但可以从事繁重的体力活和脑力活,还能帮助我们完成人类难以完成的单调、复杂甚至是具有危险性的工作,如焊接机器人。

（二）机器人的分类

机器人形态各异,根据用途的不同,可以将机器人分为家用机器人、工业机器人、农业机器人、军用机器人及其他机器人等。

1.家用机器人：擦窗机器人、体感平衡车、烹饪机器人娱乐机器人。2.工业机器人：搬运机器人、食品包装机器人、喷涂机器人；3.农业机器人：摘草莓机器人、放牧机器人、植保机器人；4军用机器人；5.其他机器人：包括手术、餐饮、水下、航天机器人等。·

（三）机器人的发展史

1.机器人技术的萌芽

机器人技术虽然出现得比较晚,但是制造机器人的梦想早在远古时期就已经有了,有不少杰出工匠设计出了具有人类或动物特征的机器人雏形,如木鸟、记里鼓车和指南车等。但现在看来,这些装置还不能算是真正意义上的机器人。

    2.机器人技术的发展

1959年,第一台工业机器人由美国人约瑟夫·恩格尔伯格和乔治·德沃尔联手制造出来,开创了机器人发展的新纪元,它利用自动控制技术代替人们完成容易中毒的高温焊接工作。随着自动控制技术和传感检测技术的发展,机器人开始安装传感器获取外部环境信息,并通过反馈控制,使机器人能在一定程度上适应变化的环境,特别是将人工智能应用到机器人后,使机器人具备了智能,机器人就有

特了和一般自动化设备区分的重要标志。所以,现在的机器人普遍都具有了多种感知功能,不但能够完成复杂的动作,还具备初级的学习、思考、判断和自主解决问题的能力。

综合实践

你想象的机器人是什么样子的呢?它都具有哪些功能?用画笔把

它画出来吧!

（一）我们身边的机器人：

1.科幻片中的机器人；

2.现实生活中的机器人。

（二）机器人的分类；

（三）机器人的发展史：

1.机器人技术的萌芽；

     2.机器人技术的发展。

观察我们身边的机器人,通过对它们各组成部分的学习,找到其中的同选不同点与共同之处,知道要搭建一个机器人,我们应该如何去做。

一、激趣导入法：

究竟什么是机器人?它们的“长相”和“身材”有统一的标准吗?它们必须长得和我们一样吗?我们见过许多形态各异的机器人,有方形、圆形、人形或者只有机械臂的机器人,甚至连身体都没有的机器人。那么,到底什么才是机器人呢?我们先从它们的组成开始探个究竟。

二、新课教学

（一）机器人的组成

机器人的基本组成部分包括:控制部分、感知部分、机械部分和动力源部分,如图1-22所示。

1.机器人的大脑:控制部分。控制部分是机器人的指挥中心,负责向其他部分发出指令,并根据其他部分反馈回来的信息做出分析与决策。它主要由微控制器、存储器和输入、输出端口组成

2.机器人的感觉:感知部分。感知部分由各式各样的传感器组成,主要任务是获取外部的声音、亮度等信息,并进行信息的处理。常见的几种传感器如图124所示。

3.机器人的手脚:机械部分。机械部分主要负责构建机器人并让其做出各种动作。机器人常见的运动结构有轮式、履带式和足式。轮式、履带式机器人的运动控制更简单,而足式机器人就比较复杂。

4.机器人的“食物”:动力源部分。动力源部分是机器人的动力来源,机器人必须要有动力源部分才能运行。机器人是一种具有高度灵活性的自动化机器,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。制作机器人的基本过程

（二）设计机器人的结构：

1设计机器人的结构；2.选择器材；3搭建机器人；4.编写程序控制机器人；5调整结构与调试程序

二、课堂练习内容

1.回顾机器人的分类，并让学生说出哪些是家用机器人、哪些是农业机器人、工业机器人、军用机器人。

2.机器人的基本组成部分包括哪些？（指明说说，同时让学生说出它们的具体功能）。

综合实践

打开素材,观看视频,你夏喜欢哪段视频中的机器人,为什么?

第2课 机器人的组成

（一）机器人的组成

机器人的基本组成部分包括:控制部分、感知部分、机械部分和动力源部分。

（二）设计机器人的结构：

1设计机器人的结构；2.选择器材；3搭建机器人；4.编写程序控制机器人；5调整结构与调试程序

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第3课 搭建电风扇 根据教材内容，本课是帮助学生了解搭建一个机器人可以使用哪些零件;掌握最基本的搭建方法,尝试搭建一个电风扇结构。

观察我们身边的电风扇都是什么样子的,尝试一下,能不能用手边的零件,设计和搭建出一个不仅结构稳定、风扇叶片还可以转动的电风扇呢！

一、激趣导入法：

我们生活在一个智能的世界里,家中的电器都越来越智能化。智能空调、智能电饭煲、智能垃圾桶、扫地札器人等都已经成为我们生活中的好帮手。我们学习了机器人的基本组成后,就可以利用手边的机器人零件设计并搭建出机器人啦!

二、新课教学

（一）设计电风扇

观察我们身边的电风扇,它们大都由底座、支撑杆和风扇叶片三

个部分组成。在设计电风扇时我们应该考虑以下三个因素。(1)如何使电风扇立稳?(2)搭建什么形状、多少长度的支撑杆才合适?(3)如何使风扇叶片转动?解决好这几个问题就可以开始搭建啦!

（二）搭建风扇叶片

1.观察和准备舵机

要使电风扇的叶片能够转动,搭建时我们需要使用舵机来实现。舵机是一种传动装置,通过舵盘的旋转,带动用积木搭建的风扇叶片,让风扇完成转动的动作。但是一般情况下,舵机只可以转动一定的角度,所以,需要将舵它机通过设置变成可以连续转动的电机来使用。在组装时一定要将舵机上的三角形对准刻度线,使角度为0°，才能保证舵机角度的正确。每一个舵机上都有各自的编号,用来区别不同的舱机,如“ID-01”,在搭建时一定要注意区分。

2.搭建风扇叶片

（三）搭建支撑杆

搭建支撑杆吋,可以选用几根梁拼接在一起,也可以选择将多个连接块组合在一起。我们采用将多个连接块组合在一起的方式搭建支撑杆,这样既稳定又便于与舵机连接。

（四）搭建底座

底座的形状,可以是三角形、正方形或是多边形,但为了保证电风扇旋转时仍能够保持稳定,一定要让它具有一定的重量和厚度。经过观察后我们发现,使用主控器作为底座正好能满足这一需要。

（五）连接开关和舵机

主控盒就是机器人的控制器,在主控盒上有很多不同形状的接口,用于与其他零件或设备连接。它是机器人所有命令的发出装置。电风扇的结构搭建完毕后,再将舵机线和电源开关接入主控盒,我们的电风扇就搭建好了,只等给它写程序啦。

三、课堂练习：我们任何利用手边的机器人零件设搭建出机器人？

综合实践

动动小脑筋,利用手边的零件,能不能把你一开始设计出来的风

扇也搭建出来呢?

第3课 搭建电风扇

（一）设计电风扇

（二）搭建风扇叶片

1.观察和准备舵机

2.搭建风扇叶片

（三）搭建支撑杆

（四）搭建底座

（五）连接开关和舵机

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第4课 电风扇转！转！转！本节课主要是教师帮助同学们认识机器人编程界面,尝试编写程序让电风扇转动起来的教学内容。

机器人的编程界面都有哪几个组成部分?参照范例编写程序电风扇转动起来,并尝试通过改变舵机的转速,调整电风扇风力的大小。

当我们搭建好机器人的结构后,它就有了身体,这时再赋予它“灵魂”它就能够听从我们的命令,转动起来!

二、新课教学

    （一）了解编程界面

我们使用的程序编写界面主要由“程序模块区”“工具栏”和“程序编辑区”三个部分组成。

工具栏主要包含“保存”、“我的项目”、“查看程序代

码”、“蓝牙”、“表盘”和“帮助”按钮。

（二）绘制流程图

当我们要让机器人完成一件事情时,可以用流程图将它要完成的任务绘制出来。让电风扇转起来的任务很简单,只需要电机转动一定的时间就可以啦!

（三）编写电风扇控制程序

1.连接设备

在编写程序之前应先打开机器人控制器的开关,将平板电脑或手机等设备通过藍牙与机器人连接配对。连接成功,才能编写程序并控制机器人。

2.编写电风扇控制程序

根据流程图,我们很容易就能从“程序模块区”中找到相应的程序块,将它们拖入到“程序编辑区”并像拼积木一样“拼”起来,设置好它们的参数,控制电风扇转动的程序就编写完成了,如图1-41。再单击“运行”按钮,你的电风扇转起来了吗?

（提示我们使用的舵机(只能旋转236°)可以通过以下方法,将舵机设置为“轮模式”以得到连续转动的效果。）

三、课堂练习

让学生根据流程图,从“程序模块区”中找到相应的程序块,将它们拖入到“程序编辑区”并像拼积木一样“拼”起来,设置好它们的参数,控制电风扇转动的程序就编写完成了。

四、本课题小结

同学们，今天我们学习了第4课 电风扇转！转！转！你们有哪些收获呢？......

本节课的练习设计

根据教材P27页综合练习内容，尝试通过调整电机的转速来调整风力的大小。

第4课 电风扇转！转！转！

（一）了解编程界面

（二）绘制流程图

（三）编写电风扇控制程序

1.连接设备

2.编写电风扇控制程序

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第5课 我也来搭“智能道闸” 根据教材内容，教师帮助学生学会搭建一个可以打开和关上的汽车智能道闸系统;了解红外传感器的工作原理;能够为汽车智能道闸系统安装一个红外传感器。

现实生活中的汽车道闸都是什么样的?你能搭建一个汽车道闸吗?如果再为它安装一个红外传感器,它就能够自动识别车辆是否到达,成为一个智能道闸啦!解决这些问题！

小朋友们，智能道闸被广泛地应用于停车场、小区、单位等地方的出入口,它可以起到管理出入车辆或人员的作用。比起传统的道闸,智能道闸更为聪明,因为它们除了可以阻挡车辆外,还能够在自动识别车辆到达时抬起闸杆、离开后放下,有的还可以在自动识别到车辆号牌后放行车辆……怎么样,你们也想自己动手来设计一个智能道闸吗?那就开始吧!

二、新课教学

（一）设计智能道闸

观察常见的智能道闸系统,一般由三个部分组成:控制器、基座和道闸的闸杆。在生活中,控制器通常被放到基座里,所以看上去道闸只有两个部分构成。闸杆的部分可以设计成很多样式,有“一字”式的、“井字”式的、可伸缩式的、对开门式的或三辊式的。其中“一字”式的闸杆是最容易制作的,我们就从设计这样的道闸开始，在设计智能道闸时,我们应该考虑以下三个因素。(1)用什么零件能让闸杆抬起和放下?(2)搭建一个什么样的基座能让道闸稳固?(3)红外传感器应该放置在哪个位置,才能更好地检测到来车你有自己的想法了吗?那就开始搭建吧!

（二）搭建道闸基座

基座是道闸中比较重要的一个部分,基座稳才能承受得住闸杆上下运动时施加给它的力。所以,一般情况下,基座要设计一个比较大的底面并有一定的重量。

（三）给智能道闸装上闸杆和“眼睛”

设计好基座后通过分析智能道闸上闸杆的运动方式,我们发现只要让闸杆在同一平面内转动一定的角度就可以实现抬起和放下动作。所以,我们可以通过舵机旋转的角度来控制闸杆抬和放的幅度。而要检测车辆是否到达,需要再为智能道闸安装上红外传感器。

（四）红外传感器

1.红外传感器的工作原理：红外传感器是比较常用和重要的一类传感器,在它的里面主要有两个部分,一个是红外信号发射器,另一个是信号接收器。当发射管发射出的红外线遇到前方的障碍物时就会被反射回来,并被接收器接收,它通过这样的方式就可以检测出前方一定距离有没有障碍物。

2.选择红外传感器的安装位置：因为红外传感器的检测范围有一定的距离,所以在我们进行设计时,为了保证让智能道闸能够准确地“看到”车辆驶入的情况,我们应该把红外传感器安装在容易检测到车辆驶入的位置。

综合实践

利用手边的零件,搭建一辆小车模型,用于下节课模拟车辆通过

道闸。

第5课 我也来搭“智能道闸”

（一）设计智能道闸

（二）搭建道闸基座

（三）给智能道闸装上闸杆和“眼睛”

（四）红外传感器

1.红外传感器的工作原理

2.选择红外传感器的安装位置

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第6课 “道闸、道闸快打开” 本节课我们要帮助学生能够编写程序控制闸杆的抬起与放下;学会设置红外传感器,控制智能道闸自动检测车辆是否到达。

为已经搭建妤的智能汽车道闸编写一个控制闸杆抬起和放下的控

制程序,并为红外传感器设置合理的参数,使智能道闸能够自动检测

车辆的到达,并抬起闸杆。

如何让使智能道闸能够自动检测车辆的到达,并抬起闸杆。

一、激趣导入法：

在上一节课中,我们已经把智能道闸搭建好了,但是没有程序的控制它还不能自动运行,所以这节课,我们就来学习如何让闸杆在自动检测车辆的到达后打开。

二、新课教学

   （一）编写控制闸杆的程序

分析闸杆的运动后,需要设置舵机转动一定的角度抬起闸杆,停顿段时间后再旋转一个角度放下闸杆,回到原来的位置。我们可以先画出流程图,再在“程序编辑区”编写程序,如图1-55所示。（详见教材内容P38页打开启闸杆程序）

（二）编写检测车辆到达程序

用红外传感器检测车辆到达后抬起闸杆的过程是：

使用红外传感器进行检测,如果检测到车辆到达,就抬起闸杆,并保持一定的时间;如果没有检测到,则继续检测。想要完成这个检测,我们首先需要在程序中加入一个判断语句,通过为红外传感器设置一定的值,判断车辆是否到达。再利用“重新开始”模块,让程序始终保持检测的状态。（详见教材内容P39页打开启闸杆程序）

三、课堂巩固练习

试一试

1.调整舵机的旋转角度值,观察闸杆抬起的角度变化;调整航

机的旋转时长,观察闸杆运动的速度变化。

2.我们编写的程序只能控制闸杆运行一次。尝试将D击行开

说一说

1.让学生说说编写控制闸杆的程序；（我们可以先画出流程图,再在“程序编辑区”编写程序）

2.让学生说说用红外传感器检测车辆到达后抬起闸杆的过程。（我们首先需要在程序中加入一个判断语句,通过为红外传感器设置一定的值,判断车辆是否到达。再利用“重新开始”模块,让程序始终保持检测的状态。）

四、本节课小结

小朋友们，今天我们一起学习了第6课 “道闸、道闸快打开”.....

1.让学生说说编写控制闸杆的程序；（我们可以先画出流程图,再在“程序编辑区”编写程序）

2.让学生说说用红外传感器检测车辆到达后抬起闸杆的过程。（我们首先需要在程序中加入一个判断语句,通过为红外传感器设置一定的值,判断车辆是否到达。再利用“重新开始”模块,让程序始终保持检测的状态。）

第6课 “道闸、道闸快打开”

（一）编写控制闸杆的程序

（二）编写检测车辆到达程序

一、激趣导入法：游乐场里的碰碰车你一定玩过吧!它可以在你们的控制下自如地行驶，当“撞上”其他小车时也能自如地转向。试想,如果这些碰碰车能够不用人来操控,在发生碰撞时自己转向,那不是更有意思吗?在学习了前面的知识后,我们已经具备了设计这样一辆小车的能力,现在就开始搭建吧!

二、新课教学

（一）设计“碰碰车”：

“碰碰车”的结构和之前电风扇、道闸的结构有着较大的区别,结构上主要有三大部分:车身、驱动轮和碰撞检测装置。

车身可以直接使用主控器,驱动轮需要将轮子先安装在舵机上,之后再固定到车身的两侧。为了保持小车的平衡,更好地控制小车的前进、后退与转向,我们搭建时采用四轮驱动的方式。

（二）搭建“碰碰车：

搭建“碰碰车”时最主要的考虑是:如何将舵机以正确的方向安装到主控器上,又如何将轮子稳固地安装到舵机上。在选择零件时,要仔细观察它们的特点,这样才能正确地固定舵机和轮子。

1.安装舵机到主控器上。2.安装轮子到舵机上。

3.安装碰撞检测装置。 4.连接数据线和电源开关

（三）碰撞传感器

1,碰撞传感器的工作原理：

碰撞传感器上安装有一个压力感应装置,当它感受到压力时,就会向主控器反馈回信号。我们使用的碰撞传感器可以识别单击、双击和长按三种触碰动作。

2. 选择碰撞传感器的安装位置：

碰撞传感器只有当检测到压力时才会有所反应,所以如果想要让机器人在所有方向都能检测到碰撞,就必须在四个方向都安装上触碰传感器。我们的“碰碰车”只在前方安装触碰传感器,为了取得最佳效果,我们应该根据“碰碰车”的高度来确定触碰传感器的位置。能不能让“碰碰车”在不碰到物体的情况下就做出反应呢?如果以,你应该选用什么传感器呢

三、课堂练习

让学生复述搭建“碰碰车”时在选择零件时,要从哪几个方面仔细观察它们的特点？（1.安装舵机到主控器上。2.安装轮子到舵机上。3.安装碰撞检测装置。 4.连接数据线和电源开关

“碰碰车”的高度来确定触碰传感器的位置，能不能让“碰碰车”在不碰到物体的情况下就做出反应呢?如果可以,你应该选用什么传感器呢？

第7课 我的“碰碰车”

（一）设计“碰碰车”：

（二）搭建“碰碰车：

1.安装舵机到主控器上。2.安装轮子到舵机上。

3.安装碰撞检测装置。 4.连接数据线和电源开关

（三）碰撞传感器

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第8课 奔跑吧“碰碰车”。根据教材内容，帮助引导学生编写程序控制“碰碰车”前进与转向;学会设置碰撞传感器,让“碰碰车”在受到碰撞后做出反应。

编写程序让“碰碰车”能够前进和后退,在此基础上,让“碰碰车”在前进过程中能够不断检测是否受到碰撞,并在受到撞击后做出后退和转向的动作。

二、新课教学：

（一）编写“碰碰车”前进程序

分析“碰碰车”前进的程序时,我们发现只需将两侧的舵机设置运行段时间即可。观察我们安装舵机的方向时不难发现,两侧的舵机方向是相反的,这也就意味着编写程序时要将一侧舵机的运行方向设置为“顺时针”另一侧舵机的运行方向设置为“逆时针”。至于哪一侧设置为“顺时针”,哪一侧设置为“逆时针”,可以根据自己的搭建情况做出调整。第7课中搭建的“碰碰车”的舵机编号如图1-65所示。所以,“碰碰车”前进时,1号3号舵机转动方向设置为“顺时针”,2号、4号舵机转动方向设置为“逆时针”,转动速度设置相同即可。

通过学习,你发现“等待”模块所在的位置不同,它的功能也会有所不同吗?请观察图1-67中的两个“等待”模块,它们所起到的作用就不相同。在“旋转舵机”模块中,因为模块本身已经包含了时间的设置,所以这里的“等待1000毫秒”的作用是在舵机旋转400毫秒后停顿1000毫秒。而在“旋转舵机360度”模块中,因为模块本身没有设置转动时间,所以这里的“等待5000毫秒”表示的是执行上一动作持续的时间,也就是执行旋转舵机的动作5000毫秒“碰碰车”前进程序编写好之后,后退和转弯又怎么编辑呢?可以通过改变舵机转动的方向和转速来实现

（二）编写“碰碰车”碰撞程序

要让“碰碰车”在碰撞到物体后能够自动做出后退和转向的动作,需要加入碰撞检测程序。“碰碰车”在行进过程中,如果触碰传感器检测到前方有障碍物,就先后退再转向;如果触碰传感器没有检测到前方有障碍物,则继续前进。改进“碰碰车”碰撞程序通过运行程序,我们发现用类似控制闸道的方式来控制“碰碰车”时效果并不好,常常会出现“碰碰车”明明已经碰到了障碍物,却并没有做出后退的反应。要解决这个问题,我们就需要将程序进行重新编写,以下是改进后的两段程序。

三、本课练习：

让小朋友说说：1、编写“碰碰车”前进程序；2、编写“碰碰车”碰撞程序。

触碰传感器还可以用在哪些地方呢?

第8课 奔跑吧“碰碰车”

（一）编写“碰碰车”前进程序；

（二）编写“碰碰车”碰撞程序。

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第9课 我有一个“小跟班” 本节课的教学内容是指导学生利用四个舵机,搭建能站立并前进、后退的人形机器人;为机器人安装一个红外传感器,让它具备跟随的功能。

通过对人类行走的分析,探究人类走路时重心的变化,了解两腿关节运动的方式;能够利用四个舵机搭建一个可以前进、后退的双足步态机器人;为它安装上红外传感器,让它能够跟随主人不断前进。

一、激趣导入法：小朋友们，让机器人也能像人一样自由直立行走是科学家和工程师们一直在努力的目标。最常见的实现方式是把机器人设计为轮式、履带式或足式机器人。其中,双足式机器人的设计难度最大,因为双足式机器人的重心位置非常难以控制,所以它更容易侧翻,而且行走的速度也是最慢的。但是,一旦设计完美,双足式机器人也是最能适应复杂地形、最能完成复杂动作的机器人!

二、新课教学

（一）设计“小跟班”腿部关节

人体的腿部有髖关节、膝关节和踝关节三大关节,它们的相互配合使得人能做出各种动作。为了让机器人也能运动,通常情况下人形机器人的腿部也设计了这三个部位

（二）搭建“小跟班

“小跟班”不需要完成太过复杂的动作,所以我们在髋关节处只要做固定的连接,用两个舵杋分别模拟膝关节和踝关节。现在,就让我们从“小跟班”的腿部搭建开始吧!

1.搭建右腿

2.搭建左腿

左腿的搭建正好与右腿方向相反。

3.连接双腿

将两条腿连到一起后,连接好数据线和电源开关。为了提高稳定性,我们为“小跟班”装上一双大脚板

4.安装身体

用控制器作为身体,安装到双腿上并连接好所有数据线

5.搭建双手

我们为“小跟班”搭建双手。

6.搭建头部和眼睛

“小跟班”的头部有两双眼睛,一双是用来装饰的眼睛,它由两盏LED灯构成。而另一双将成为它真正的眼睛:红外传感器,它将起到“看到”主人并保持跟随状态的作用

三、课堂练习

说说设计“小跟班”腿部关节和搭建“小跟班的具体方法。

试一试：

目前“小跟班”的双手只起到装饰的作用,打开你的思路,请为

它设计一双特别的双手吧!

第9课 我有一个“小跟班”

（一）设计“小跟班”腿部关节；

（二）搭建“小跟班。

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第10课“小跟班”跟我来！本节课的教学内容是帮助学生编写程序控制“小跟班”以步态方式前进;懂得机器人跟随的原理,编写程序让“小跟班”检测到“主人”在正前方时不断前进。

根据人走路的特点,分析“小跟班”模仿人类行走时关节的运动及重

心的变化;设计程序先让“小跟班”能够以步态方式向前行走,在此基础上,编写程序让“小跟班”在检测到正前方有物体时做出前进的动作。

二、新课教学

（一）分析步态的特点：迈开我们的双腿,放慢速度往前走两步,你会发现什么?我们走路时两条腿的关节是如何运动的?身体的重心位置又有什么变化?仔细观察,平时我们习以为常、再普通不过的走路是可以分解为以下几个动作：

第一步:身体左倾站立,把重心放在左脚上,微微抬起右脚；

第二步:身体向前倾,迈出右脚后右脚着地；

第三步:身体右倾站立,把重心放在右脚上,微微抬起左脚;

第四步:身体向前倾,迈出左脚后左脚着地；

不断重复上边的四个步骤,我们就可以前进了人类之所以能够轻松地完成这一系列的动作,跟我们拥有复杂的骨骼结构和肌肉组织是分不开的。而对我们设计的机器人而言,它只有两个关节可以转动,所以需要对它的运动进行重新的设计及调整。

第一步:旋转左、右“踝关节”,使身体左倾站立,把重心放在左脚上微微抬起右脚状；

第二步:旋转左“膝关节”,使身体向左稍做转向后右脚着地；

第三步:旋转左、右“踝关节”,使身体右倾站立,把重心放在右脚上呈微微抬左脚状；

第四步:旋转右“膝关节”,使身体向右稍做转向后左脚着地。

继续重复上述动作,就可以实现连续前进的动作；

（二）编写“小跟班”前进程序：把“小跟班”迈步的动作过程分析清楚后,设计它前进的程序就不是件难事了,只需要将以上几个动作顺序执行即可。（具体参数设置如表1-2所示。）

在程序的最后再加入一条“重新开始”命令,“小跟班”就会不断地走下去!让“小跟班”前进的参数值并不是固定不变的,不同的参数使得机器人走路的姿态和速度也各不相同。上述参数设置的时长较长,为的是便于大家观察机器人步态的姿势,尝试调整参数,让“小跟班”走得又快又稳!

（三）编写“小跟班”跟随程序：“小跟班”有一个重要的任务,就是要能够发现正前方主人的召喚”,一日发现了主人,就向前跟随主人前进;主人不在正前方时,就停下来等待。参考“碰碰车”同时运行两个程序段来避障的程序编写方法,编写程序段A,让“小跟班”运行“站立”的程序;再编写程序段B,用于时刻检测止前方是否有人,当检测到有人时就运行前进的程序,这样就可以完成限随的任务了。

课堂练习

思考当“小跟班”向左前进时,关节的运动规律,分析机器人的

重心变化。调试出它完成左转动作时的参数值,将机器人左转时的参

数值填写到表1-3中。

（一）分析步态的特点；

（二）编写“小跟班”前进程序；

（三）编写“小跟班”跟随程序。

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第11课感受物联网 这堂课的教材内容是教师要引导学生了解和观察物联网在生活中最典型的应用;了解共享单车是如何工作的;初步了解生活中的其他物联网应用。

通过学习使用共享单车,体验物联网给生活带来的便利,激发进

步认识物联网的兴趣,了解物联网的相关知识。

步认识物联网的兴趣,了解物联网的相关知识。

二、新课教学

（一）走入物联网世界

快捷方便的交通工具—共享单车:仔细观察身边出行方式的变化,今天的公共交通方式已经焕然一新,除了可以扫码乘坐公交车和地铁外,骑共享单车也成为生活中一种便利的出行方式。共享单车通过手机扫描单车上的二维码就可以开锁骑行,它的使用过程,如图2-3所示。

（二）了解物联网

物联网并不神秘,它是“物物相连的网络”( Internet of Things,缩写IoT),也就是“万物相连的网终世界”,这里的“物”指的是能与网络连接的“设备”和“物品”,通过约定的协议由网络连接在一起,实现网络和“物体”相连。这些“设备”和“物品”使用了全球定位、传感器、射频识别等信息传感设备,连接在一起构成一个庞大的“物物相连的网络”。那物联网具有什么特征呢?“能感知周边的物”“网络信息传输”“物联网智能应用”对应着“感知层”“网络层”“应用层”,这些是物联网的特征。如在共享单车的应用中,手机和单车锁就是通过各种传感器和设备感知人与车的位置以及锁的开合状态,通过移动网络传输信息,由手机上安装的共享单车App和共享单车服务来控制开锁和骑行过程的。

（三）物联网的应用

其实物联网已经慢慢地改变着我们的生活,各行各业都有着物联网的身影。物联网应用涵盖了智能家居、智能电网、智能医疗、智能物流、智慧城市、智慧农业等多个领域。

1.家用智能安防系统：使用物联网技术把智能门锁、网络摄像头、可视智能门禁、门窗报警器连接在一起,为用户提供安全保护。

2.智能图书馆：使用物联网构成智能图书馆,通过书上的超高频射频标签和条形码进行图书的自动借阅、归还管理

3.智慧农业：智慧农业通过传感器对气候、土壤、水质等环境数据进行采集,可以精确获取农作物的生长信息,对农田进行自动控制和智能化管理。

4.智能电网系统：为用户配备了智能电表,在总控制端可以查询每个电表的工作状态,不需要人员上门抄表,用户可以使用手机查询和缴费,每个电表还能记录用户的用电习惯,提供最佳供电方案。

在手机上安装“游云南”App,到一个公园后体验景点的实时讲解、景点导航、识别植物等,体验物联网对于旅游方式的改变。

第11课 感受物联网

（一）走入物联网世界

（二）了解物联网

（三）物联网的应用

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第12课 物联网与智能家居 本节课主要是帮助学生了解常见的智能家居产品,体验物联网给生活带来的方便;能判断和识别常见的智能家居产品。

通过体验智能家居在生活中的应用,感受智能家居给生活带来的变化;了解智能家居的特征,识別常见的智能家居产品。

二、新课教学

（一）、感受智能家居

在智能家居环境中,早晨被自己喜欢的音乐唤酲,智能空调自动调节到合适的温度,热水器温度也自动调节到舒服的温度,洗完澡后,咖啡机中热气腾腾的咖啡已准备好,新的一天开始了。

智能家用电器和普通家用电器之间最大的不同在于智能家用电器通过与网络的连接,随时记录用户的使用习惯,经过服务端分析数据,给出最佳使用方案和设置,为人们“智能”地服务。那它们是如何智能工作的呢?

（二）、扫地机器人是如何“智能”工作的

智能扫地机器人是典型的智能家居产品,用户可以打开手机App,通过网络连接智能家居服务器和扫地机器人,发布命令,控制扫地机器人工作:同时,扫地机器人也会把房间的面积、地形和用户打扫房间的习惯,传送到服务端进行保存,当用户离开家的时候,扫地机器人“智能”运行,“智能”充电,不需要用户干预。智能扫地机器人是如何判断周围的环境并躲避障碍物的呢?这就要依靠关键的部件——传感器。例如激光传感器和图像传感器可以让扫地机器人感知障碍物并进行避让,可以为扫地机器人规划好运行的路线;悬空传感器可以让机器人感知是否位于楼层边缘,防止跌落各类传感器提供了丰富的数据,让扫地机器人能够“智能”运行。

（三）、智能家居的应用

经过前面的学习,大家对于智能家居有了感性的认识,那什么是智能家居呢?它们还有哪些应用呢如图2-12,智能家居还有很多产品,如智能空调、智能电饭煲、智能摄像头、智能灯光系统等。它们通过家里的WiFi信号与智能控制网关(如智能音箱)相连,接受用户智能手机中App的远程控制,也可以根据用户的使用习惯自动监测周边环境变化并调节运行状态,自动运行。如图2-13,智能灯光系统通过手机App进行场景控制,也可以通过光线传感器来感知周围光线的强弱变化,配合收集到的用户使用习惯数据,自动调节灯光的亮度,适合当前场景。

三、课堂练习

说一说：扫地机器人是如何“智能”工作的？

1.请列举出自己家中的智能家居产品,也可以通过购物网站搜

索关键词“智能家居”,查找有关智能家居产品的信息,并根据特征

填写表2-1。

2.以关键词“林志颖的智能家”“法国已黎 Murano Resort酒

店”搜索相关信息,了解智能家居的更多应用。

第12课 物联网与智能家居

（一）、感受智能家居；

（二）、扫地机器人是如何“智能”工作的；

（三）、智能家居的应用。

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第13课 物联网与健康生活 本节课教师引导学生认识智能穿戴设备及对健康生活的促进作用;了解物联网如何帮助人们更加健康地生活。

通过使用智能手机中健康类App,体验物联网给健康生活带来的

改变;分辨常见的智能健康设备。

二、新课教学

（一）、感受物联网与健康

生活爸爸妈妈非常关注家人的健康,常通过智能手机、智能手环、智能体重秤、智能血压仪等监测体重、血压、血糖、心率等各项健康数据,并从中得到日常饮食、运动等方面的健康建议

智能手环是一种穿戴式智能设备,可以记录行走步数、运动时间、路程和能量消耗等,它可以监测我们每天的运动状态,如图2-15所示。

（二）、智能健康设备是如何工作的

如图2-16,智能手机通过蓝牙技术与各种智能硬件设备连接后,获取到相关健康数据,通过网络传送到服务端,通过对比健康标准的各项数据,结合用户的年龄、身高、体重等信息,给出有针对性的健康生活建议,这就是物联网在健康领域的应用。

这些智能健康设备使用多种传感器来感知人体健康数据,如智能手表安装有心率传感器,用于监测和收集心率数据。智能血压计依靠压力传感器感受压力变化获得血压数据,如图2-17所示

一个智能健康设备可能会安装有多个不同类型的传感器,正是由于这些传感器的协同工作,才能收集到各项人体健康数据,提供给服务端进行分析和判断。

（三）、常见的智能健康设备

在生活中常见的智能健康设备有智能手环、智能水杯、智能血压计、智能体脂秤、智能血糖仪等,如图2-18。

智能手机上安装了健康类Ap,就可以通过App添加并连接很多智能健康设备,这些设备可以感知人体的多种健康数据。如智能水杯可以检测水的温度和

用户的饮水习惯,提醒用户健康饮水。智能手环可以检测心跳频率,智能血压计可以检测血压变化,智能体脂秤可以检测人体脂肪含量和体重的变化,将收集到的数据进行分析,可以给出用户健康生活的建议。如图219、图220所示。

三、课堂练习

说一说：1、例举常见的智能健康设备。

        2、智能健康设备是如何工作的？

综合实践

用普通秤测量自己的体重,计算出BM指数(计算方法见图

2-21),再通过智能体脂秤自动测量出BM指数,判断自己是否肥

胖,对比两种方法的不同。

第13课 物联网与健康生活

（一）、感受物联网与健康；

（二）、智能健康设备是如何工作的；

（三）、常见的智能健康设备。

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第14课 物联网与智慧交通 本节课教师要引导、帮助学生了解智能手机地图的使用方式;了解卫星导航系统;了解智慧交通的常见应用;感受物联网让现代交通变得更加智慧。

使用智能手机地图导航,合理规划出行路线;观察公交车到站情

况,知道等待时间。

况,知道等待时间。

二、新课教学

（一）感受智慧出行

小明准备带着伙伴们坐公交车去昆明世博园游玩。小明看了看智能手机叫大家走快点,公交车马上就到了。小伙伴们很奇怪为什么小明能知道公交车的到站时间?原来小明打开智能手机地图,在路线中输入终点“世博园”,选择“公交”方式出行,智能手机地图就会判断出小明所在的位置,推荐几条合适的公交线路并预估花费时间。更神奇的是,在线路推荐中还能显示公交车实时到站的信息。智能于机地图还为我们提供了步行、骑行、驾车等出行方式及线路规划方案,如图2-23所示。

仔细观察,可以发现智能手机地图除了能规划路线、显示公交车的位置外,还可以显示出行路线中的实时交通路况,帮助用户避开拥堵。实现智慧出行其实是很多物联网设备共同协作的结果。

（二）卫星导航系统

智能手机地图能够显示公交车的实时位置、实时路况信息,这一切都要归功于卫星导航系统。环绕地球有很多导航卫星在提供定位服务,智能手机、公交车、私家车的导航设备都安装了用于定位的芯片,因此卫星导航系统能对其实现定位服务

（三）智慧交通系统

智能手机地图就是使用了依托物联网技术的城市智慧交通系统提供的服务。智慧交通系统最常见的运用是共享单车、智慧公交系统、EC不停车电子收费系统、实时路况信息、智能交通指示牌、停车位显示等。

1.ETC不停车电子收费系统：ETC系统能提升高速公路通行能力,缓解收费口拥堵。车辆的信息保存在车载ETC电子标签内,车辆通过高速公路收费站时,由ETC车道的设备读取车辆上的ETC电子标签信息,进行相应收费处理,不需要人工干预,如图225所示。

2.智能交通指示牌：智能交通指示牌是城市道路通行的有力保障,服务器端把收集到的实时交通信息经过处理后发布到交通指示牌上,帮助司机规划好自己的出行线路,避免拥堵,如图2-26所示

3.智慧公交系统：智慧公交系统由智能站台、智能服务终端、车辆中的定位芯片等组成,智慧公交系统发布公交车辆在途实时信息、公交站台实时到站信息,提供公交换乘查询等信息服务。智慧公交系统提高了公交系统效率,方便人们公交出行。

三、课堂练习

试一试：观察智能手机中的设置,找到“位置信息”的选项,打开定位服务就可以为智能手机地图提供位置定位。

综合实践

1、利用智能手机地图,查询离你最近停车场的车位情况。

2、查看百度地图智慧交通平台(http:jiaotongbaidu.com

top/)的实时交通拥堵情况,看看周边的道路中哪些比较拥堵?

第14课 物联网与智慧交通

（一）感受智慧出行

（二）卫星导航系统

（三）智慧交通系统

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第15课 物联网与快捷支付 这堂课我们根据教材内容，帮助引导学生了解扫码支付和NFC支付方式;了解快捷支付是如何实现的。

通过使用扫码支付和NFC支付方式,体验支付方式的改变。

一、激趣导入法：

小明在超市买饮料的时候,用智能手机扫描柜台的二维码就完成了支付,小伙伴们觉得很奇怪,他是怎么实现智能手机支付的?

二、新课教学

（一）使用二维码支付

小明是使用扫描二维码的方式完成支付的,如图229所示。二维码支付运用了物联网技术,小明通过扫描商家的收款二维码后完成付款,小明还可以选择使用自己的付款二维码向商家付款,乘坐公交车就可以使用付款码支付车费

（二）使用NFC支付

在乘坐公交车时,小明看到有的人通过扫码支付,有的人通过智能手机简单地“碰一碰”就完成支付,“碰一碰”是怎么完成支付的呢?

“碰一碰”需要智能手机具备NFC( Near Field Communication,近距离无线通信技术)功能。NFC已运用在很多场景,在“钱包”类App中添加不同的卡片后,你不需要携带卡片,“碰一碰”就可以实现刷卡支付、乘坐公共交通、面对面转账等,如图2—31所示。

除了快捷支付外,NFC还运用于文件传输、照片打印、身份证识别等,甚至可以模拟门禁卡使用。

我们可以根据智能设备上是否有NFC标记判断是否具有NFC功能,如图2-32所示。在生活中,很多智能手机、智能手表和智能家居已经具有了NC功能。

三、课堂练习

1、让学生讲讲任何使用二维码支付？

2、让学生讲讲使用NFC支付？

3、尝试利用两个都具备NC功能的智能手机,使用NFC方式互传一张照片。(提示:智能手机首先需要打开NFC功能,进入手机相册,选择要传送的图片,单击左下角的“分享”按钮,选择“NFC传输”功能,然后两个手机背对背“碰一碰”,听到提示音后,另一台手机上会显示有文件传输,选择同意接收就可以收到对方传来的图片了。)

说一说

看教材P98页，说说下面的场景分别用到了哪些支付方式?哪些使用了NFC功能?

第15课物联网与快捷支付

（一）使用二维码支付

（二）使用NFC支付

课堂练习

1、让学生讲讲任何使用二维码支付？

2、让学生讲讲使用NFC支付？

新纲要云南省实验教材小学六年级《信息技术》第7册第16课 设计我心中的物联网 根据教材内容，本节课我们帮助引导学生了解智慧校园的设计方案,按照给定的场景设计简单的物联网应用方案。

根据前面学习的物联网知识,参考智慧校园的设计方案,选择一个儿童游乐园场景,设计智慧儿童游乐园物联网方案并分享。

二、新课教学

（一）充满智慧的校园

学校是我们最熟悉的地方,我们在这里学习、生活、游戏。如何使用学习过的物联网知识,让我们在学校的学习和生活变得更加智慧和方便呢?

从走进学校大门那一刻开始,每个同学都能体验到校园中充满了“智慧”,刚踏进校门,人脸识别系统就能够识别出同学的身份和相关信息,把入校信息发送到班主任和家长手机上,放学后人脸识别系统同样把采集到的信息推送给班主任和家长在校园中,“智慧”同样无处不在,身上佩戴的校徽中安装有电子标签,可以记录同学们一天的活动范围和运动时间;通过校园一卡通可以使用学校的计算机学习和査阅资料,到图书馆自助借阅资料,到食堂进行消费急校园运用场景课堂上老师的电子板书和学生的电子笔记可以随时保存到自己的云空间中,回家也可以调用查看;每节课老师的教学视频都存储在学校云平台服务器中,没听懂的知识,回到家里可以登录学校云平台,点播老师上课的内容并在线提问,可以在云平台空间建立学习群进行问题讨论在物联网的保障下校园工作有条不紊地进行,净水器发出定期清洗的提醒:学籍管理系统提醒管理员某个学生的学籍信息发生改变;夏天到来,灯光管理系统调整了照明运行时间;孩子走出校门,校车已经等候在门口物联网已经融入到学校的学习、生活、安全和管理等方方面面,在学校管理中扮演着重要的角色,它打破了空间和时间的,让学习和生活更加便利。

（二）物联网设计与分享

儿童游乐园是每个孩子心中的天堂,如何使用物联网技术让儿童游乐园变得更加智能和方便呢?观察图2-38,你心中的智能游乐园是什么样的?请完成智能游乐园物联网设计方案。

六、课堂巩固练习

1、我们身边的校园是如何充满智慧的呢？

2、讲讲自己物联网设计与分享的设想。

让学生说一说

把自己的设计方案分享给小组的其他同学,完善自己的设计

方案。

第16课 设计我心中的物联网

（一）充满智慧的校园

（二）物联网设计与分享