Giáo án chuyên đề KHMT 10 kết nối: Bài 12 Thực hành Điều khiển robot trên sa bàn

Trọn bộ giáo án chuyên đề tin học khoa học máy tính 10 kết nối tri thức cả năm file word. Giáo án bài 12 Thực hành Điều khiển robot trên sa bàn. Bài soạn bám sát theo chương trình mới được trình bày khoa học, kiến thức trọng tâm, dễ dàng giảng dạychỉnh sửa đơn giản khi cần.

Nội dung chi tiết

Ngagrave;y soạn: hellip;/hellip;/hellip;

Ngagrave;y dạy: hellip;/hellip;/hellip;

BAgrave;I 12: THỰC HAgrave;NH: ĐIỀU KHIỂN ROBOT TREcirc;N SA BAgrave;N (2 TIẾT)

  1. MỤC TIEcirc;U
  2. Kiến thức

Sau bagrave;i học nagrave;y, HS sẽ:

  • Vận dụng được nguyecirc;n liacute; hoạt động của cảm biến siecirc;u acirc;m vagrave; cảm biến dograve; đường để lập trigrave;nh điều khiển robot tự động di chuyển trecirc;n sa bagrave;n.
  1. Năng lực
  • Năng lực chung:
  • Năng lực tự chủ vagrave; tự học trong tigrave;m tograve;i khaacute;m phaacute;
  • Năng lực giao tiếp vagrave; hợp taacute;c trong trigrave;nh bagrave;y, thảo luận vagrave; lagrave;m việc nhoacute;m
  • Năng lực giải quyết vấn đề vagrave; saacute;ng tạo trong thực hagrave;nh, vận dụng.
  • Năng lực riecirc;ng:
  • Đacirc;y lagrave; bagrave;i thực hagrave;nh điều khiển robot đầu tiecirc;n, HS hoagrave;n thagrave;nh caacute;c nhiệm vụ, bagrave;i tập luyện tập vagrave; bagrave;i tập vận dụng thocirc;ng qua hoạt động lập trigrave;nh điều khiển robot. Trong quaacute; trigrave;nh thực hiện, HS được phaacute;t triển năng lực giải quyết vấn đề vagrave; kĩ năng lập trigrave;nh kết hợp cảm biến siecirc;u acirc;m vagrave; cảm biến dograve; đường.
  1. Phẩm chất
  • HS coacute; thaacute;i độ tự giaacute;c, hợp taacute;c khi thực hagrave;nh theo nhoacute;m.
  • HS tocirc;n trọng caacute;c yecirc;u cầu, quy tắc an toagrave;n khi thực hagrave;nh trong phograve;ng maacute;y.
  1. THIẾT BỊ DẠY HỌC VAgrave; HỌC LIỆU
  2. Đối với giaacute;o viecirc;n
  • Saacute;ch chuyecirc;n đề học tập Định hướng khoa học maacute;y tiacute;nh 10, SGV, Kế hoạch bagrave;i dạy.
  • Sa bagrave;n để robot di chuyển vật cản đặt trecirc;n sa bagrave;n theo hướng dẫn của SCĐ.
  • Lắp raacute;p hoagrave;n thiện robot coacute; cảm biến siecirc;u acirc;m vagrave; cảm biến dograve; đường. Số lượng robot tugrave;y thuộc vagrave;o số nhoacute;m HS.
  • Bảng tiecirc;u chiacute; đaacute;nh giaacute; caacute;c nhoacute;m HS khi hoagrave;n thagrave;nh caacute;c nhiệm vụ vagrave; bagrave;i tập vận dụng.
  • Lập trigrave;nh hoagrave;n thiện chương trigrave;nh keacute;o thả theo chương trigrave;nh minh họa của nhiệm vụ 1 vagrave; nhiệm vụ 2 để dễ dagrave;ng hướng dẫn HS thực hagrave;nh.
  • Maacute;y tiacute;nh, maacute;y chiếu (nếu coacute;).
  1. Đối với học sinh: Saacute;ch chuyecirc;n đề học tập Định hướng khoa học maacute;y tiacute;nh 10, vở ghi, buacute;t.

III. TIẾN TRIgrave;NH DẠY HỌC

  1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
  2. Mục tiecirc;u:

- HS ocirc;n tập lại kiến thức về điều khiển robot chuyển động.

- Tạo tacirc;m thế vui vẻ, hứng khởi cho HS trước khi vagrave;o bagrave;i thực hagrave;nh.

  1. Nội dung: HS trả lời cacirc;u hỏi kiểm tra bagrave;i cũ.
  2. Sản phẩm học tập: HS trả lời cacirc;u hỏi dựa vagrave;o kiến thức đatilde; học.
  3. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yecirc;u cầu HS: Em hatilde;y necirc;u sự khaacute;c biệt cơ bản giữa lập trigrave;nh động cơ DC vagrave; động cơ servo.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: HS chuacute; yacute; theo dotilde;i, suy nghĩ cacirc;u trả lời.

Bước 3: Baacute;o caacute;o kết quả hoạt động, thảo luận: HS dựa vagrave;o kiến thức đatilde; học để đưa ra cacirc;u trả lời, HS khaacute;c nhận xeacute;t bổ sung.

- Động cơ servo coacute; thể lập trigrave;nh điều khiển được goacute;c xoay trong khi động cơ DC khocirc;ng lập trigrave;nh điều khiển được chiacute;nh xaacute;c goacute;c xoay.

- Động cơ servo khocirc;ng thể lập trigrave;nh điều khiển được tốc độ xoay trong khi đọng cơ DC coacute; tham số để lập trigrave;nh điều khiển được tốc độ xoay.

Bước 4: Đaacute;nh giaacute; kết quả thực hiện:

- GV nhận xeacute;t, đaacute;nh giaacute; cacirc;u trả lời của HS.

- GV dẫn dắt vagrave;o bagrave;i học: Trong bagrave;i học hocirc;m nay, chuacute;ng ta sẽ vận dụng nguyecirc;n liacute; hoạt động của cảm biến siecirc;u acirc;m vagrave; cảm biến dograve; đường để lập trigrave;nh điều khiển robot tự động di chuyển trecirc;n sa bagrave;n ndash; Bagrave;i 12: Thực hagrave;nh: Điều khiển robot trecirc;n sa bagrave;n.

  1. HOẠT ĐỘNG THỰC HAgrave;NH

Hoạt động 1: Lập chương trigrave;nh điều khiển robot đi một vograve;ng quanh sa bagrave;n theo chiều ngược kim đồng hồ, xuất phaacute;t từ vị triacute; Bắt đầu vagrave; dừng tại vị triacute; Kết thuacute;c

  1. Mục tiecirc;u: HS vận dụng caacute;c kiến thức đatilde; học về cảm biến dograve; đường 2 mắt để điều khiển robot di chuyển chiacute;nh xaacute;c theo đường đi trecirc;n sa bagrave;n.
  2. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện nhiệm vụ 1 theo từng bước hướng dẫn trong SCĐ.
  3. Sản phẩm học tập: Robot di chuyển chiacute;nh xaacute;c theo vạch kẻ đường của sa bagrave;n.
  4. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yecirc;u cầu HS đọc, phacirc;n tiacute;ch yecirc;u cầu của nhiệm vụ 1.

- GV giải thiacute;ch cho HS: Trong thực tế, khi được cấp cugrave;ng một nguồn hoạt động thigrave; caacute;c động cơ DC vẫn khocirc;ng xoay với tốc độ bằng nhau do giữa chuacute;ng tồn tại checirc;nh lệch về tốc độ xoay. Do vậy, em coacute; thể điều chỉnh tốc độ của từng động cơ với caacute;c mức checirc;nh lệch tốc độ khaacute;c nhau, viacute; dụ, giữ nguyecirc;n tốc độ một động cơ vagrave; tăng hoặc giảm tốc độ động cơ cograve;n lại, sau đoacute; chạy thử để kiểm tra kết quả vagrave; điều chỉnh cho chiacute;nh xaacute;c.

- GV yecirc;u cầu HS tiến hagrave;nh thực hiện lần lượt theo từng bước như hướng dẫn trong SCĐ.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thực hagrave;nh theo từng bước như hướng dẫn trong SCĐ.

- HS quan saacute;t kết quả.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Baacute;o caacute;o kết quả hoạt động vagrave; thảo luận

- GV mời đại diện HS trigrave;nh bagrave;y kết quả hoạt động.

- GV mời HS khaacute;c nhận xeacute;t, bổ sung.

Bước 4: Đaacute;nh giaacute; kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đaacute;nh giaacute;, nhận xeacute;t, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 1. Lập chương trigrave;nh điều khiển robot đi một vograve;ng quanh sa bagrave;n theo chiều ngược kim đồng hồ, xuất phaacute;t từ vị triacute; Bắt đầu vagrave; dừng tại vị triacute; Kết thuacute;c

- Bước 1: Lập trigrave;nh cho bốn trường hợp của cảm biến dograve; đường

+ Trường hợp 1: khi cả hai mắt tiacute;n hiệu cảm biến dograve; đường cugrave;ng nằm trecirc;n đường magrave;u đen.

+ Trường hợp 2: khi cảm biến dograve; đường bị lệch phải.

+ Trường hợp 3: khi cảm biến dograve; đường bị lệch traacute;i.

+ Trường hợp 4: khi cả hai mắt tiacute;n hiệu cảm biến dograve; đường cugrave;ng nằm trecirc;n đường magrave;u trắng.

rarr; Kết hợp cả 4 trường hợp trecirc;n, ta được chương trigrave;nh điều khiển robot sử dụng cảm biến dograve; đường:

- Bước 2: Kết nối robot với maacute;y tiacute;nh vagrave; tiến hagrave;nh nạp chương trigrave;nh đatilde; lập vagrave;o robot.

- Bước 3: Sau khi nạp chương trigrave;nh thagrave;nh cocirc;ng, đặt robot vagrave;o vị triacute; bắt đầu trecirc;n sa bagrave;n sao cho cả hai mắt của cảm biến dograve; đường đều nằm trecirc;n đường magrave;u đen. Sau đoacute;, bấm nuacute;t chuyển đến chế độ lập trigrave;nh với maacute;y tiacute;nh (vograve;ng đegrave;n LED magrave;u trắng) trecirc;n mạch điều khiển của robot.

- Kết quả: Robot sẽ di chuyển từ vị triacute; Bắt đầu vagrave; tự động dừng lại tại vị triacute; Kết thuacute;c.

Hoạt động 2: Lập chương trigrave;nh điều khiển robot đi một vograve;ng quanh sa bagrave;n, nếu gặp vật cản thigrave; đổi hướng di chuyển

  1. Mục tiecirc;u: HS biết caacute;ch lập trigrave;nh kết hợp giữa cảm biến dograve; đường vagrave; cảm biến siecirc;u acirc;m để robot đi theo vạch cơ bản, đổi hướng di chuyển khi phaacute;t hiện vật cản.
  2. Nội dung: GV tổ chức hoạt động thực hagrave;nh theo từng bước hướng dẫn như SCĐ.
  3. Sản phẩm học tập: Robot di chuyển chiacute;nh xaacute;c theo vạch kẻ đường của sa bagrave;n.
  4. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yecirc;u cầu HS đọc, phacirc;n tiacute;ch nhiệm vụ 2.

- GV hướng dẫn HS: Em coacute; thể sử dụng lại chương trigrave;nh đatilde; lập cho cảm biến dograve; đường ở nhiệm vụ 1 vagrave; lập trigrave;nh cảm biến siecirc;u acirc;m phaacute;t hiện vật cản trong phạm vi 10 cm. Khi phaacute;t hiện coacute; vật cản trong phạm vi 10 cm, robot đổi hướng di chuyển (coacute; thể xoay traacute;i hoặc xoay phải với thời gian hợp liacute; cho đến khi phaacute;t hiện được vạch cơ bản thigrave; tiếp tục đi thẳng).

- GV hướng dẫn HS tiến hagrave;nh lập trigrave;nh lần lượt theo từng bước như hướng dẫn trong SCĐ.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thực hagrave;nh lập trigrave;nh điều khiển robot theo từng bước như hướng dẫn trong SCĐ.

- HS hoạt động trực tiếp trecirc;n sa bagrave;n sau khi lập trigrave;nh hoagrave;n thagrave;nh theo sự điều động vagrave; chấm điểm của GV.

- HS quan saacute;t kết quả.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Baacute;o caacute;o kết quả hoạt động vagrave; thảo luận

- HS trigrave;nh bagrave;y kết quả thực hagrave;nh của migrave;nh.

- GV mời HS khaacute;c nhận xeacute;t, bổ sung.

Bước 4: Đaacute;nh giaacute; kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đaacute;nh giaacute;, nhận xeacute;t theo caacute;c tiecirc;u chiacute; trong Bảng 12.1: Phiếu đaacute;nh giaacute; kết quả lập trigrave;nh điều khiển robot (Hồ sơ dạy học).

- GV phaacute;t cho mỗi HS một phiếu đaacute;nh giaacute; theo Bảng 4.2, yecirc;u cầu caacute;c caacute; nhacirc;n tự đaacute;nh giaacute;.

- GV cho điểm HS vagrave; tiacute;nh điểm cuối cugrave;ng theo cocirc;ng thức magrave; GV đatilde; quyết định.

- GV nhận xeacute;t chung, khen ngợi quaacute; trigrave;nh lagrave;m việc vagrave; kết quả thực hagrave;nh điều khiển robot của mỗi HS, ruacute;t kinh nghiệm cho caacute;c bạn chưa hoagrave;n thagrave;nh tốt yecirc;u cầu.

Nhiệm vụ 2. Lập chương trigrave;nh điều khiển robot đi một vograve;ng quanh sa bagrave;n, nếu gặp vật cản thigrave; đổi hướng di chuyển

- Bước 1: Lập trigrave;nh kết hợp cảm biến dograve; đường vagrave; cảm biến siecirc;u acirc;m.

- Bước 2: Kết nối robot với maacute;y tiacute;nh vagrave; tiến hagrave;nh nạp chương trigrave;nh đatilde; lập vagrave;o robot.

- Bước 3: Sau khi nạp chương trigrave;nh thagrave;nh cocirc;ng, em cần đặt robot vagrave;o vị triacute; Bắt đầu vagrave; đặt vật cản vagrave;o vị triacute; A hoặc B trecirc;n sa bagrave;n. Sau đoacute; bấm nuacute;t chuyển đến chế độ lập trigrave;nh với maacute;y tiacute;nh.

- Kết quả: Robot sẽ di chuyển từ vị triacute; Bắt đầu vagrave; tự động dừng lại khi gặp vật cản trong khoảng 10 cm, khi lấy vật cản ra khỏi phạm vi 10 cm thigrave; robot tiếp tục di chuyển vagrave; sẽ dừng lại khi tiếp tục gặp vật cản trong khoảng 10 cm.

  1. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
  2. Mục tiecirc;u: Thocirc;ng qua hoạt động, HS được thực hagrave;nh lập trigrave;nh cho robot di chuyển trecirc;n sa bagrave;n.
  3. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hagrave;nh trecirc;n maacute;y.
  4. Sản phẩm học tập: Bagrave;i lagrave;m của học sinh, kĩ năng giải quyết nhiệm vụ học tập.
  5. Tổ chức hoạt động: