1、教学流程图

本设计的内容主要包括五个方面：一是机器人在生产、生活中的应用；二是机器人的相关知识；三是模块机器人的构成；四是模块机器人的实验探究；五是生活中自动控制电路的设计。

本设计的基本思路是：学生分组，在教师的指导下根据总课题“自动控制和模块机器人”提出系列性问题或子课题，然后通过自主学习、查找资料、交流讨论、探究实验解决问题，最后进行小结、交流和评价。

本设计要突出的重点是：模块机器人的构成和模块机器人的实验探究。方法是：通过子课题3的研究，了解传感器、控制器、执行器、模块电路、模块机器人等相关知识；通过子课题4的研究，利用模块机器人动手体验三个模块的功能及其关系，进一步熟悉模块机器人的使用方法。

本设计要突破的难点是：运用模块化设计方法设计生活中简单的自动控制电路。方法是：利用“模块机器人”提供的器材，也可以利用其它实际的器材设计出有一定价值和可行性的“自动控制电路”或“智能机器人”，感受模块化设计思想，进一步加深理解三个模块的功能及联系。

本设计重视培养学生获取、搜集、处理、表达信息的能力以及实验探究，创造发明的能力。

完成本设计的教学任务需3课时。

3、课件：自制课件、Flash动画等。

2、资料：Internet网络、图书资料，有关机器人的实物、图片、视频等资料。

1、器材：

(1)DIS“模块机器人”及配套软件、多媒体计算机及大屏幕投影。

(2)其他所需器材。

重点：

(1)模块机器人的构成。

(2)模块机器人的实验探究。

难点：运用模块化设计方法设计生活中简单的自动控制电路。

3、情感、态度与价值观

(1)通过机器人实物，图片、影片等相关资料的展示，激发对机器人的兴趣，建立“生活蕴藏着物理，物理服务于生活”的科学认识观。

(2)通过学习包中提供的模块，组合成各种自动控制电路，感悟实践是巩固知识提高能力的有效途径之一。

(3)通过小组合作学习，体验团队协作的重要性。

2、过程与方法

(1)通过本设计的学习，经历搜集资料、设计方案、实验探究、交流总结的自主学习过程。

(2)通过传感器的体验，感受“信号转换”的思想方法。

(3)通过生活中简单的自动控制电路的设计过程，感受模块化设计的思想方法。

1、知识与技能

(1)知道机器人的相关知识。

(2)理解模块机器人的构成以及各个模块的作用。

(3)知道模块电路及其组合方式。

(4)初步学会组装和操作模块机器人。

本学习包以模块机器人为实例，利用模块机器人动手体验三个模块的功能及其关系，并学会运用模块电路组合思路联系实际设计简单的自动控制电路，是上一节简单逻辑电路应用的延续。模块机器人作为物理教学用具，有别于市场上的各种机器人。由于是在有限的教学时间内完成特定的教学任务，因此模块机器人没有复杂的“积木”，也不需要高深的编程技巧，更不是少数学生的实验项目。作为教学任务，它要求每一位学生都要参与其中，通过实验了解自动控制的组成部分，并通过实际操作学会如何去获取知识，解决问题。

学习本节内容所需准备的知识和技能主要有：(1)简单逻辑电路相关知识；(2)电子技术相关知识－热敏电阻、光敏电阻、干簧管等元件的特性。(3)电路的组成和简单的串、并联知识。

将“自动控制和模块机器人”内容分成若干个子课题，对学生进行分组，并各自认领探究的课题。

通过子课题1，介绍机器人在生产、生活中的应用；通过子课题2，了解机器人的相关知识；通过子课题3，介绍模块机器人的构成；通过子课题4，理解机器人三个模块的功能；通过子课题5，运用模块电路组合思路，设计生活中简单的自动控制电路。

本节内容采用学习包的形式编写，以问题为载体，以学生的动手实践、自主探索、合作交流为主要的学习方式。通过合作学习、建立“个人－小组－全班”、“学生－教师－学生”三维一体的动态过程，共享“集体思维的成果”，然后通过“学生分组”、“小组合作”、“师生合作”解决有关问题。