Giáo án chuyên đề tin học 10 khoa học máy tính kết nối bài 3: Cảm biến và phụ kiện dùng trong robot

Ngày soạn: …/…/…

Ngày dạy: …/…/…

BÀI 3: CẢM BIẾN VÀ PHỤ KIỆN DÙNG TRONG ROBOT (2 TIẾT)

1. MỤC TIÊU
2. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Biết cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và cách kết nối một số cảm biến thường dùng với bảng mạch điều khiển của robot.
• Nhận biết được một số phụ kiện thường dùng trong robot và cách kết nối với mạch điều khiển.

2. Năng lực

• Năng lực chung:
• Giải quyết được những nhiệm vụ học tập một cách độc lập, theo nhóm và thể hiện sự sáng tạo.
• Góp phần phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác qua hoạt động nhóm và trao đổi công việc với giáo viên.
• Năng lực riêng:
• Thông qua các hoạt động, HS hình thành được năng lực phân tích và giải quyết vấn đề, kĩ năng phát triển tư duy lôgic, kĩ năng giao tiếp và trình bày vấn đề.
• Ngoài ra, HS còn có thể phát triển năng lực sáng tạo, năng lực và kĩ năng chia sẻ, năng lực ứng dụng kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề thực tế.

3. Phẩm chất

• Hình thành ý thức trách nhiệm, phẩm chất làm việc chăm chỉ, chuyên cần.
• Năng động, chịu khó tìm tòi, sáng tạo.

1. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
2. Đối với giáo viên

• Sách chuyên đề học tập Định hướng khoa học máy tính 10, SGV, Kế hoạch bài dạy.
• Một số hình ảnh kích thước lớn:

+ Hình ảnh các cảm biến dò đường và cảm biến siêu âm.

+ Hình ảnh các trường hợp cảm biến dò đường (2 mắt) nhận biết được khi dò đường.

• Bảng mạch G-Robot và một số cảm biến dò đường 2 mắt hoặc 4 mắt, cảm biến siêu âm để có thể cho HS quan sát cách kết nối các cảm biến này với robot giáo dục.
• Máy tính, máy chiếu (nếu có).

2. Đối với học sinh: Sách chuyên đề học tập Định hướng khoa học máy tính 10, vở ghi, bút.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
2. Mục tiêu: Hướng HS đến câu hỏi: Vì sao các robot đó lại có thể tự động tìm được đường đi và tự động tránh nhau, từ đó sẽ dẫn đến việc tìm hiểu các cảm biến và bộ phận quan trọng nhất không thể thiếu của mọi robot giáo dục.
3. Nội dung: HS quan sát hình ảnh các robot trong kho hàng của Amazon, trả lời câu hỏi gợi mở về cảm biến thường dùng trong bảng mạch điều khiển của robot.
4. Sản phẩm học tập: HS trả lời câu hỏi dựa vào hiểu biết của bản thân.
5. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV trình chiếu hình ảnh của một số robot trong kho hàng của Amazon và giới thiệu: Dịch vụ thương mại điện tử hàng đầu thế giới của công ty Amazon đã sử dụng robot để sắp xếp, vận chuyển hàng hóa trong kho:

- GV đặt câu hỏi: Em có biết bằng cách nào hàng trăm con robot có thể di chuyển mà không va chạm vào nhau?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: HS chú ý theo dõi, suy nghĩ câu trả lời.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận: HS dựa vào hiểu biết của bản thân để đưa ra câu trả lời, HS khác nhận xét bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện: GV nhận xét câu trả lời của HS, trên cơ sơ đó dẫn dắt vào bài học:

Trong bài học ngày hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau đi tìm hiểu về cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và cách kết nối một số cảm biến thường dùng với bảng mạch điều khiển của robot – Bài 3: Cảm biến và phụ kiện dùng trong robot.

1. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Một số cảm biến thường dùng

1. Mục tiêu:

- HS biết được nguyên lí hoạt động của cảm biến dò đường, cảm biến siêu âm và biết cách robot vận dụng nguyên lí đó để tự động dò đường, nhận biết và tránh vật cản.

- HS biết cách ghép nối cảm biến dò đường và cảm biến siêu âm với robot giáo dục.

1. Nội dung: GV hướng dẫn HS đọc mục 1, HS trả lời Hoạt động 1 và câu hỏi xây dựng bài, củng cố kiến thức bằng cách trả lời Câu hỏi (SCĐ - tr.17).
2. Sản phẩm học tập: HS ghi được vào vở các nội dung:

- Nguyên lí hoạt động cơ bản của cảm biến dò đường và cảm biến siêu âm.

- Cách kết nối cảm biến siêu âm và cảm biến dò đường với robot.

1. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 2: Một số phụ kiện

1. Mục tiêu: HS nhận biết được một số phụ kiện có tính năng đưa thông tin ra của robot.
2. Nội dung: HS tìm hiểu về cách robot đưa ra thông báo.
3. Sản phẩm học tập: HS nhận biết được một số phụ kiện có tính năng đưa thông tin ra của robot.
4. Tổ chức hoạt động:

1. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
2. Mục tiêu: HS được củng cố kiến thức về:

- Một số cảm biến thường dùng với bảng mạch điều khiển của robot.

- Nhận biết một số phụ kiện thường dùng trong robot.

1. Nội dung: HS đọc SCĐ, dựa vào các kiến thức vừa học để trả lời câu hỏi.
2. Sản phẩm học tập: Bài làm của học sinh, kĩ năng giải quyết nhiệm vụ học tập.
3. Tổ chức hoạt động:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS làm việc cá nhân, hoàn thành các bài tập 1, 2 phần Luyện tập (SCĐ - tr.18):

Bài 1. Để điều khiển robot di chuyển theo một đường thẳng đã được vạch sẵn thì cần dùng cảm biến hay cơ cấu chấp hành nào? Em có thể chọn nhiều phương án.

1. Cảm biến siêu âm
2. Cảm biến dò đường
3. Động cơ DC

Bài 2. Robot sử dụng những phụ kiện tiếp nhận điều khiển nào để chuyển tải các thông tin âm thanh, hình ảnh?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS suy nghĩ, thực hiện nhiệm vụ.

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

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- HS xung phong trình bày kết quả.

- HS khác lắng nghe, nhận xét, chỉnh sửa.

Kết quả:

Bài 1. B, C

Bài 2. Còi và màn hình

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.

1. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
2. Mục tiêu: Vận dụng các kiến thức vừa học quyết các vấn đề học tập và thực tiễn.
3. Nội dung: HS vận dụng kiến thức, trả lời câu hỏi.
4. Sản phẩm học tập: Bài làm của học sinh, kĩ năng giải quyết nhiệm vụ học tập.
5. Tổ chức hoạt động:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS hoàn thành các bài tập 1, 2 phần Vận dụng (SCĐ - tr.18):

Bài 1. Theo em, ngoài cảm biến dò đường và siêu âm để hỗ trợ di chuyển, robot còn có thể sử dụng những cách thức nào khác? Nêu hai cách mà em biết.

Bài 2. Em hãy mô tả chức năng của một vài phụ kiện tiếp nhận điều khiển robot mà em biết.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS trao đổi theo nhóm, thực hiện nhiệm vụ.

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

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- HS xung phong trình bày kết quả.

- HS khác lắng nghe, nhận xét, chỉnh sửa.

Kết quả:

Bài 1.

- Cách 1: Có thể dùng vỉ điều khiển từ xa để điều khiển robot di chuyển.

- Cách 2: Có thể kết hợp dùng thêm cảm biến ánh sáng, nhiệt độ để điều chỉnh đường đi.

Bài 2. HS tự tìm hiểu và trả lời tùy thuộc vào sự hiểu biết của mình.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.

* Hướng dẫn về nhà

- Ôn lại các kiến thức đã học.

- Đọc và chuẩn bị trước bài sau - Bài 4: Thực hành: Lắp ráp robot hoàn chỉnh.