STEAM项目活动：《智能垃圾清理车》教案
STEAM 项目活动：《智能垃圾清理车》
随着我国经济建设的高速发展及人民生活水平的显著提高，国内越来越多
的城市实现了路面清扫的机械化。这不仅有利于城市现代化形象的提升，而且降低了环卫工人的劳动强度，提高了作业过程中的安全性、经济性及作业效率。
近几年，扫地机器人正在以惊人的速度普及，市场发展十分迅猛。前期发展阶段，
扫地机器人主要以改进扫地效能为主。现阶段，扫地机器人在保证提供较优良的清洁效果后，势必转向多传感器融合、
导航、路径规划等智能化核心技术的发展方向上。
智能化的垃圾清理车必然是未来发展趋势，我们的学生也正在接受有关人工智能的学习。在这样的背景下，开展《智能垃圾清理车》这样的STEAM
项目活动。
科学（S）
1.知道垃圾清理车有哪些类型和怎么工作的。
2.知道智能小车由控制系统、检测装置和执行机构三部分硬件组成。
3.掌握智能小车自动巡线的原理。
技术（T）
1.会对智能小车进行编程。
2.会使用美工刀、胶、钢角尺等工具。
3.能对雪弗板进行加工制作车身。
工程（E）
1.体会“提出问题—设计方案—进行制作—测试—改进再制作再测试—
形成产品”的工程技术流程。
2.能按照设计图完成智能垃圾清理车的制作。
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3.有成本、效率意识。
艺术（A）
1.绘制出清晰、直观和美观的设计图，培养学生绘制图表的习惯。
2.能够美化智能垃圾清理车的外观。
数学（M）
1.能够利用钢角尺和切割垫切割合适的距离。
2.能够核算最佳组合方案。
小学四、五、六年级
7 9课时
材料：雪弗板、速溶胶、智能小车、NOVA套件、多种清理装置（小型塑料畚斗、简易吸尘器、粘毛器、电动刷子等）
1.正确使用美工刀，防止划伤。
2.正确使用胶，防止烫伤。
第一课：认识和了解
1.随着我国经济建设的高速发展及人民生活水平的提高，越来越多的城市实现了路面清扫的机械化。垃圾清理车成了现代化城市卫生不可缺少的部分。你了解垃圾清理车吗？它们有哪些类型？怎么工作的？
2.学生调查了解垃圾清理车。（主要通过上网查阅资料和询问老师）
3.学生交流讨论垃圾清理车，教师给予指导。
4.近几年，扫地机器人逐渐走入家庭。而且扫地机器人作为一种智能化的清理设备，将变得越来越智能化。那么在人工智能高速发展的时代，智能化的垃圾清理车也必将是一种发展趋势。
●相比传统的垃圾清理车，我们可以让它在哪些方面智能化？有什么好处？
●我们怎么实现垃圾清理车的智能化？
5.抛出要解决的问题：做一辆智能垃圾清理车模型。
第二课：认识智能小车
1.出示“好好搭搭”智能小车。重点介绍硬件组成：控制系统、检测装置和执行机构。
2.学生思考：日常生活中，哪些装置属于智能小车范畴？并把智能小车相应的硬件名称记录到下列表格。
智能小车名称主要功
能
智能小车的硬件
控制系统检测装置执行机构
3.要让智能小车正常工作，就需要对其进行编程。
●第一步：进入智能小车程序设计页
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学生交流讨论智能小车程序设计页与Scratch设计页页面内容的相同之处和不同之处。
●第二步：编写程序，让智能小车动起来
中秋思念已故亲人的诗句学生思考：还有哪些指令，也能够让智能小车动起来？
●第三步：编译、下载程序到智能小车
4.学生小组内交流尝试让智能小车跑得更快一些。刑事拘留一般会多久
5.小组之间比一比谁的智能小车跑得更快。
第三课：自动巡线小车
1.怎样让智能小车自动巡线？
●学生查看NOVA小车套件
●学生交流讨论可能会使用的传感器
2.要让智能小车自动巡线，可以利用双灰度循迹。可用20mm宽黑胶带在浅桌面或地面上贴出类似下列轨迹。出示图片。
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3.介绍智能小车双巡线传感器循迹的原理。
●学生思考：不使用判断的嵌套，对左右巡
线传感器的判断还能用其他控制模块表示
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吗？你有几种方法？
●学生先小组交流，再全班交流。
4.对智能小车进行编程。
●第一步：调整左右巡线传感器
●第二步：判断左右巡线传感器是否都在黑线上
●第二步：判断左右巡线传感器是否都在白线上
6.编写双灰度循迹的完整程序，下载到主板并运行。针对不同情况做相应调试；可能出现的情况
相应的调试
小车在转弯处脱离轨迹
7.出示图片：你能让智能小车按照图示地图的轨迹行进吗？
●学生小组内交流讨论，填写设计思路和最需要解决的问题。
●全班交流设计方案。成功人士
8.阅读思考：清理装置的介绍。
9.如果让你做一辆智能垃圾清理车模型，你会选择哪个清理装置，它和我们知道的哪类垃圾清理车比较相似？可以用在什么地方？
●学生先小组内交流再全班交流。
●你们还知道哪些物品也可以作为智能垃圾清理车的清理装置？
10.用智能小车和清理装置的单纯组装引出问题：智能小车无法承载清理装置或者无法有机结合。

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