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学习背景
在课外实践活动中，学生赴果园参与采摘果实，有学生看到苹果树上稍高的位置有几个很好的苹果，可是由于自己个子较矮，怎么跳也采不到。回到学校后，学生提出了这样的问题：在生活中，我们该怎样拿取超出自己手臂长度范围的东西呢？学生们带着这样的问题在课上进行了讨论：我们是否可以借助机器来帮助我们采摘到自己手臂够不到的果实呢？经过讨论，大家一致认为，可以运用乐高中积木的搭建和传感器的编程来制作“智能采摘机械臂”。
学习目标
知识与技能
1. 说明触动传感器与电机结合从而实现智能采摘的原理。
2.使用触动传感器控制电机旋转角度。
过程与方法
1.通过小组合作的方式完成触动传感器的搭建。
2.能通过微视频的学习，实现采摘水果的自动夹紧。
情感态度与价值观
1.体验探究、创新的乐趣，养成参与意识和团队合作精神，勇于分享并表达自己的想法和观点。
2.培养自觉整理机器人活动器材的良好习惯。
教学重难点
重点：传感器和电机的有效结合，实现机械臂的搭建。
难点：学会正确设置触动传感器控制电机旋转的角度。
教学过程
创设情境 教师引导学生分析：当我们要采摘超出我们手臂范围的果实时，我们该怎么办？学生：需要延长手臂的长度。
需求分析 组织学生讨论自动采摘果实的关键要素，理解触动传感器的原理以及在本作品中的应用，并分析自动采摘果实的大致步骤。
构思设计 组织学生以小组为单位设计自动采摘果实机械臂的草图，并使用乐高积木、触动传感器、数据线等，完成相关组件的搭建。
探究新知 组织学生以小组为单位将控制器和电脑相连，利用EV3软件观察分析如何设置触动传感器实现自动采摘果实的功能。
编程调试 在前期讨论和观察分析的基础上，组织学生以小组为单位经历观察现象、发现问题、分析原因、尝试解决等过程，逐步完善编程，让学生设计完成符合真实环境的自动采摘机械臂。
展示评价 组织学生以小组为单位进行作品展示，并向全班同学介绍本小组作品特色、设计思路、遇到的问题以及解决的方法，由教师和其他小组一起对作品进行评价。
拓展创新 提出拓展要求，引导学生对作品进行进一步完善和创新。
案例详解
一、联系导入
课外实践活动中我们去了水果园采摘苹果，有学生看到苹果树上稍高的位置有几个很好的苹果，可是由于自己个子较矮，怎么跳也采不到苹果，你们有没有什么好办法帮帮他呢？
本节课中我们将学习制作智能采摘机械臂，让机械臂自动采摘果实。
问题1：如何实现自动采摘过程？
讨论结果：可以利用传感器实现（如触动传感器、超声波传感器和颜色传感器）。經过小组分享结果和讨论后，认为触动传感器最合适。
问题2：机械臂触动到果实时，电机的旋转功率设置为多少合适？
讨论结果：在操作过程中进行测试记录，找出最合适的功率，既能抓住果实，又不会抓得太紧。
问题3：如何实现从采果实到放果实的自动采摘全过程？
讨论结果：采摘和放入篮子的过程中间可以停顿几秒，可以用命令等待来执行，并且需要无限循环，才能实现自动采摘的全过程。
有了以上的讨论过程，学生们基本明确了本次任务的所有情况，并且每组学生对如何构建也有了自己的想法。
二、构建编程
1.认识触动传感器
触动传感器是一种模拟传感器（如图1），可以通过检测传感器红色按钮对以下三种状况作出反应：按压、松开、碰撞。
2.搭建装有触动传感器的机械臂
各小组根据之前的设想独立完成采果器的组装。（如图2）
通过小组展示与交流，可以发现以下结构的采摘机械臂是比较合适的。（如图3、图4、图5）
3.认识触动传感器模块
触动传感器模块从触动传感器获取数据，可以测试按压、松开还是碰撞了触动传感器，并获取逻辑（“真”或者“伪”）输出。创建一个“等待（触动传感器）”模块。（如图6）
4.认识循环模块
循环模块是可以容纳编程模块序列的容器。它会使所含的模块序列重复执行，可以选择不断重复执行模块、重复特定次数或是直至传感器测试或其他条件为“真”。
只有循环内的模块会重复执行。在循环结束后，程序会继续执行循环之后的模块。（如图7）
5.编辑自动采摘果实的程序
通过各小组实践操作，确定程序如图8。
环节分析：各小组呈现的程序基本相同，最大的差异是电机的功率问题，分析原因后发现各组的初始角度有所不同，导致结果不同。教师可以建议学生在采果器的夹角为90度时测试程序，结果会更加精确。
三、展示评价
组织学生以小组为单位进行作品展示，并向全班同学介绍小组作品特色、设计思路、问题及解决方法，由教师和其他小组一起对作品进行评价。
四、拓展创新
测试比较一下触动传感器的三个状态——松开、按压、碰撞有什么区别。
在自动采摘程序的基础上，添加采果实时机械臂和果实碰撞时的声音程序，使采摘更生动有趣。
在课外实践活动中，学生赴果园参与采摘果实，有学生看到苹果树上稍高的位置有几个很好的苹果，可是由于自己个子较矮，怎么跳也采不到。回到学校后，学生提出了这样的问题：在生活中，我们该怎样拿取超出自己手臂长度范围的东西呢？学生们带着这样的问题在课上进行了讨论：我们是否可以借助机器来帮助我们采摘到自己手臂够不到的果实呢？经过讨论，大家一致认为，可以运用乐高中积木的搭建和传感器的编程来制作“智能采摘机械臂”。
学习目标
知识与技能
1. 说明触动传感器与电机结合从而实现智能采摘的原理。
2.使用触动传感器控制电机旋转角度。
过程与方法
1.通过小组合作的方式完成触动传感器的搭建。
2.能通过微视频的学习，实现采摘水果的自动夹紧。
情感态度与价值观
1.体验探究、创新的乐趣，养成参与意识和团队合作精神，勇于分享并表达自己的想法和观点。
2.培养自觉整理机器人活动器材的良好习惯。
教学重难点
重点：传感器和电机的有效结合，实现机械臂的搭建。
难点：学会正确设置触动传感器控制电机旋转的角度。
教学过程
创设情境 教师引导学生分析：当我们要采摘超出我们手臂范围的果实时，我们该怎么办？学生：需要延长手臂的长度。
需求分析 组织学生讨论自动采摘果实的关键要素，理解触动传感器的原理以及在本作品中的应用，并分析自动采摘果实的大致步骤。
构思设计 组织学生以小组为单位设计自动采摘果实机械臂的草图，并使用乐高积木、触动传感器、数据线等，完成相关组件的搭建。
探究新知 组织学生以小组为单位将控制器和电脑相连，利用EV3软件观察分析如何设置触动传感器实现自动采摘果实的功能。
编程调试 在前期讨论和观察分析的基础上，组织学生以小组为单位经历观察现象、发现问题、分析原因、尝试解决等过程，逐步完善编程，让学生设计完成符合真实环境的自动采摘机械臂。
展示评价 组织学生以小组为单位进行作品展示，并向全班同学介绍本小组作品特色、设计思路、遇到的问题以及解决的方法，由教师和其他小组一起对作品进行评价。
拓展创新 提出拓展要求，引导学生对作品进行进一步完善和创新。
案例详解
一、联系导入
课外实践活动中我们去了水果园采摘苹果，有学生看到苹果树上稍高的位置有几个很好的苹果，可是由于自己个子较矮，怎么跳也采不到苹果，你们有没有什么好办法帮帮他呢？
本节课中我们将学习制作智能采摘机械臂，让机械臂自动采摘果实。
问题1：如何实现自动采摘过程？
讨论结果：可以利用传感器实现（如触动传感器、超声波传感器和颜色传感器）。經过小组分享结果和讨论后，认为触动传感器最合适。
问题2：机械臂触动到果实时，电机的旋转功率设置为多少合适？
讨论结果：在操作过程中进行测试记录，找出最合适的功率，既能抓住果实，又不会抓得太紧。
问题3：如何实现从采果实到放果实的自动采摘全过程？
讨论结果：采摘和放入篮子的过程中间可以停顿几秒，可以用命令等待来执行，并且需要无限循环，才能实现自动采摘的全过程。
有了以上的讨论过程，学生们基本明确了本次任务的所有情况，并且每组学生对如何构建也有了自己的想法。
二、构建编程
1.认识触动传感器
触动传感器是一种模拟传感器（如图1），可以通过检测传感器红色按钮对以下三种状况作出反应：按压、松开、碰撞。
2.搭建装有触动传感器的机械臂
各小组根据之前的设想独立完成采果器的组装。（如图2）
通过小组展示与交流，可以发现以下结构的采摘机械臂是比较合适的。（如图3、图4、图5）
3.认识触动传感器模块
触动传感器模块从触动传感器获取数据，可以测试按压、松开还是碰撞了触动传感器，并获取逻辑（“真”或者“伪”）输出。创建一个“等待（触动传感器）”模块。（如图6）
4.认识循环模块
循环模块是可以容纳编程模块序列的容器。它会使所含的模块序列重复执行，可以选择不断重复执行模块、重复特定次数或是直至传感器测试或其他条件为“真”。
只有循环内的模块会重复执行。在循环结束后，程序会继续执行循环之后的模块。（如图7）
5.编辑自动采摘果实的程序
通过各小组实践操作，确定程序如图8。
环节分析：各小组呈现的程序基本相同，最大的差异是电机的功率问题，分析原因后发现各组的初始角度有所不同，导致结果不同。教师可以建议学生在采果器的夹角为90度时测试程序，结果会更加精确。
三、展示评价
组织学生以小组为单位进行作品展示，并向全班同学介绍小组作品特色、设计思路、问题及解决方法，由教师和其他小组一起对作品进行评价。
四、拓展创新
测试比较一下触动传感器的三个状态——松开、按压、碰撞有什么区别。
在自动采摘程序的基础上，添加采果实时机械臂和果实碰撞时的声音程序，使采摘更生动有趣。