西安交通大學《信息技術(shù)》六年級下冊教案.doc

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.教 學 計 劃 1、學生情況分析：A、學生整體對信息課表現(xiàn)出很大的興趣，學習熱情高。B、六年級的學生理論知識理解較強，動手能力不強，學生比較浮躁。2、改進或提高措施： 本學期將繼續(xù)采用“任務驅(qū)動，激趣導航”主導教學的方式，通過“任務”的提出、講解和上機操作，培養(yǎng)學生良好的信息素養(yǎng)，把信息技術(shù)作為支持終身學習和合作學習的手段，為適應信息社會的學習、工作和生活打下良好的基礎(chǔ)，真正適應新課標的要求，把課堂的主動權(quán)就交給學生支配，老師指點，把課堂教學變得有序輕松。充分利用網(wǎng)絡環(huán)境下的多媒體技術(shù)，使教學和練習有機的結(jié)合，從而了解培養(yǎng)和開發(fā)學生自主思考和實踐操作能力，完成本學期的教學目標。3、教材分析 本冊共13課。內(nèi)容可分為兩個部分，（1）控制與傳感。（2）綜合應用。第一單元：（控制與傳感）：第1課第11課第二單元：（綜合應用）第12課第13課4、總體教學目標：德育目標：A、熱愛科學，自主鉆研學習。B、互相幫助，勇于探索。C、學以致用，為現(xiàn)在的學習和今后的學習、工作打基礎(chǔ)。知識目標：A、熟練掌握機器人的程序設(shè)置，參數(shù)設(shè)定。B、進行機器人實踐操作。C、學會編寫程序，設(shè)計各種流程圖 。D、發(fā)揮自己的想象力，提高動手能力。能力目標：A、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。B、培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。C、培養(yǎng)學生的信息意思以及獲取、分析、處理、傳遞、運用信息的技能。D、培養(yǎng)學生自主學習和合作學習的能力。E、讓學生認識到機器人的作用。課時計劃第一單元第1課2.21-3.2.25理論上機（1課時）第2課2.28-3.4理論上機（1課時）第3課3. 7-3.11理論上機（1課時）第4課3.14-3.18理論上機（1課時）第5課3.21-3.25理論上機（1課時）第6課3.28-4.1理論上機（1課時）第7課4.4 -4.8理論上機（1課時）第8課4.11-4.15理論上機（1課時）第9課4.18-4.22理論上機（1課時）第10課4.25-4.29理論上機（1課時）第11課5.9-5.13理論上機（1課時）第二單元第12課5.16-5.27理論上機（2課時）第13課5.30-6.10理論上機（2課時）第1課 走花樣的機器人教學內(nèi)容： 機器人走五邊形、六邊形等圖形的參數(shù)設(shè)置。教學目標：1、 學生理解程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)和順序結(jié)構(gòu)。2、 學會設(shè)置機器人走各種正邊圖形的參數(shù)教學重點：1、訓練程序的編程。2、學會設(shè)置各種正邊圖形的參數(shù)。教學難點： 機器人轉(zhuǎn)過角度與速度和角度有關(guān)，學生如何進行調(diào)整。教學準備： 學生機器人編程軟件。教學過程：一、 導入：教師：前面我們的小機器人已經(jīng)能走正方形了, 還記得是怎么實現(xiàn)的嗎?打開保存的程序, 回顧一下. 學生：進行發(fā)言。學生回憶走正方形的流程： 開始直行轉(zhuǎn)向直行轉(zhuǎn)向直行轉(zhuǎn)向直行轉(zhuǎn)向結(jié)束在編程語言中，我們把這種步驟一步一步地實現(xiàn)流程的結(jié)構(gòu)叫做順序結(jié)構(gòu)。但這種過程很繁瑣。可以使用循環(huán)結(jié)構(gòu)，其中多次循環(huán)模塊中的循環(huán)次數(shù)為4次。開始轉(zhuǎn)向結(jié)束多次循環(huán)直行2、在程序編制中，把多個相同的步驟用一個代表循環(huán)的模塊表示，我們把這樣的結(jié)構(gòu)叫做循環(huán)結(jié)構(gòu)。循環(huán)結(jié)構(gòu)，可以幫助我們簡化程序, 讓程序看起來更簡潔.二、 能走五邊形的機器人1、教師演示將程序設(shè)置機器人完成五邊形的參數(shù)。我們對“直行”和“轉(zhuǎn)向” 兩個模塊設(shè)定了“值”：直行：速度5，時間3轉(zhuǎn)向：速度8，角度90 教師講解：機器人行走的快慢、遠近，與電機轉(zhuǎn)速的大小和運動時間的長短有關(guān)系。學生：調(diào)整直行模塊中速度和時間的值，在仿真環(huán)境中運行并觀察變化。試一試1、改變直行模塊的“值”， 模擬運行，觀察并記錄結(jié)果。（1）、速度不變，改變時間；（2）、時間不變，改變速度。教師引導學生回答：（1）、原來可以通過“速度” 和“時間”的值，來影響我行走的速度和遠近?。?）、機器人轉(zhuǎn)過的角度，與它轉(zhuǎn)動的速度和轉(zhuǎn)彎的角度有關(guān)。調(diào)整轉(zhuǎn)向模塊中的速度和角度值，在仿真環(huán)境中運行并觀察變化。2、改變轉(zhuǎn)向模塊的“值”，模擬運行，觀察并記錄結(jié)果。（1）速度不變，改變角度；（2）角度不變，改變速度。學生思考：速度會影響機器人轉(zhuǎn)過的角度嗎？教師引導學生回答：原來我的轉(zhuǎn)動受到了轉(zhuǎn)向模塊中“速度”和“角度”值的影響！三、 機器人走正六邊形教師：我們知道了程序中模塊的“值”可以影響機器人行走的快慢和轉(zhuǎn)動的角度，那我們來試試讓機器人走正六邊形。學生思考：機器人走完每一條邊后，轉(zhuǎn)過的角度是多大？想一想，機器人轉(zhuǎn)過的角度是角1還是角2？教師引導學生：我們可以用這樣的一個公式來計算角度：機器人轉(zhuǎn)向角度=360正多邊形邊數(shù)學生實踐：分組完成設(shè)置走六邊形的參數(shù)并進行交流經(jīng)驗。教師：你還能讓機器人走出什么樣的形狀?學生：正三角形、正八變形等小知識：程序中的角度、速度等對機器人的運行狀況有重要影響，我們管它們叫做“參數(shù)”，而參數(shù)的具體取值，稱為“參數(shù)值”。四、 學生上機實踐： 完成本課的參數(shù)設(shè)置，仿真運行。 五、課后小結(jié)：第2課 轉(zhuǎn)圈的機器人教學內(nèi)容： 機器人畫圓和蘋果圖形的參數(shù)設(shè)置。教學目標：1、 學生利用高速電機模塊、延時模塊、電機停止模塊設(shè)置參數(shù)。2、 學會設(shè)置機器人走圓形或其他帶弧線圖形的參數(shù)教學重點：1、理解模塊的含義。2、學會設(shè)置畫圓形的參數(shù)。教學難點： 機器人轉(zhuǎn)過角度與速度和角度有關(guān)，學生如何進行調(diào)整。教學準備： 學生機器人編程軟件。教學過程： 一、導入： 教師： 小機器人能轉(zhuǎn)彎了!這回, 我們讓它畫圓圈好不好? 學生：躍躍欲試，積極發(fā)言。 二、能畫圓的機器人 1、教師講解新知：學生機器人左、右兩側(cè)的輪子，由兩個電機分別帶動，“轉(zhuǎn)速”是電機的一個參數(shù)，它影響輪子轉(zhuǎn)動的快慢：電機的轉(zhuǎn)速越大，輪子的轉(zhuǎn)動越快。在仿真環(huán)境中，我們利用“高速電機”模塊來設(shè)置電機的參數(shù)。在畫弧線或圓圈的程序中，要配合使用“秒級延時”和“電機停止”兩個模塊。2、學生觀察：高速電機對話框中，可以分別設(shè)置“左電機轉(zhuǎn)速” 和“右電機轉(zhuǎn)速”來控制機器人的左右兩個輪子。秒級延時模塊中延時參數(shù)用于設(shè)置機器人保持前一個狀態(tài)的時間。3、學生實踐：（1） 如下改變高速電機模塊中左右電機轉(zhuǎn)速參數(shù)和秒級延時模塊中的延時參數(shù)值，在模擬環(huán)境中觀察效果并記錄： 左右電機轉(zhuǎn)速相同；左右電機轉(zhuǎn)速不同；秒級延時時間長短(2)調(diào)整參數(shù)值，讓機器人在仿真環(huán)境中畫一個圓。想一想?yún)?shù)值和畫出來的圓有什么關(guān)系。三、 畫蘋果教師：小機器人能借助轉(zhuǎn)彎來畫弧線了，讓它畫個蘋果怎么樣？教師講解：機器人畫蘋果，依次要完成兩個相等的弧的一段小弧。1、 畫右半圓弧用“高速電機”、“秒級延時”和“電機停止”模塊畫弧?！案咚匐姍C”模塊中的左右電機轉(zhuǎn)速分別設(shè)置為“20”和“9”：“延時等待” 模塊中時間設(shè)置為“3”。2、畫左半圓弧 在右半圓弧和左半圓相接的地方用轉(zhuǎn)向模塊來形成角度，模塊中參數(shù)設(shè)置如：速度- 8；角度90 添加“高速電機”、“秒級延時”、“電機停止”模塊，參數(shù)設(shè)置與步驟1相同。 學生實踐：1、 畫一段小弧添加“高速電機”、“0.1秒延時”、“電機停止”模塊?！案咚匐姍C”模塊中的左右電機轉(zhuǎn)速 分別設(shè)置為“20”、“15”。2、 仿真環(huán)境中運行小機器人畫出的蘋果可能是歪著的，怎么讓它“立”起來？我們可以通過設(shè)置機器人起始轉(zhuǎn)角，使機器人畫一個端正的蘋果！在角度對話框中輸入角度值，這就是機器人起始運行的角度。特別提醒：程序運行成功后，記得保存辛苦編寫的程序！四、 學生上機實踐： 完成本課的參數(shù)設(shè)置，仿真運行。 五、課后小結(jié)：第3課 機器人走走看看教學內(nèi)容： 將計算機上編輯好的程序下載到機器人主板上。教學目標：1、 學生利用下載程序?qū)⒊绦蛳螺d到機器人主板上。2、 學生理解軟硬件之間的連接。教學重點：1、下載程序的使用。2、機器人硬件與計算機如何連接。教學難點： 如何使用下載程序。教學準備： 學生機器人編程軟件。教學過程： 一、導入： 教師：要將在計算機上編輯好的程序“告訴”機器人，讓機器人知道怎么做，可以通過“下載程序”來實現(xiàn)。 教師講解：“串口連接線”（簡稱“串口線”）用來連接計算機和機器人。它可以將程序傳遞到機器人的“大腦”里。 受程序控制的機器人的“大腦”就是“主控板”，也稱為“主控系統(tǒng)。主控板實際上一個承擔特殊任務的電路板，下載的程序被存儲在它上面，當機器人運行時，命令就由它發(fā)出，指揮機器人行動。學生加以理解。二、下載程序 教師進行示范：1、打開程序 運行學生機器人編程軟件，打開以前保存的程序“走正方形”。 2、下載程序（1）把串口線的一端連在計算機的串口上，另一端插入學生機器人的“下載口”。（2）打開機器人的開關(guān)，接通電源。 主控板上的小紅燈亮起來。這時，如果主控板上已經(jīng)有以前下載的程序，機器人就會運行起來。所以要注意拿穩(wěn)機器人。（3）、單擊“編譯下載”按鈕，開始下載“走正方形 ”程序。 下載完畢后，將彈出對話框，提示下載成功。關(guān)上開關(guān)。小提示 ：如果下載不成功，對話框中會提示“下載失敗”。通常情況下，我們需要：1、 檢查串口線與電腦和下載口是否連接正常：2、 是否接有其他電路板，若有，將其拔掉； 3、 確認下載時開關(guān)處于打開狀態(tài)。 學生進行實踐模仿。三、運行機器人 教師進行演示： 程序正確下載后，將機器人帶到場地中，打開開關(guān)使其運行，觀察并記錄它的運行情況。學生實踐活動： 下載并運行“走正六邊形”、“畫圓圈”、“畫蘋果”三個程序中的一個或多個，觀察它們和模擬環(huán)境中的運行效果是否相同，你能自己找出來原因嗎？四、教學小結(jié)：第4課 聲音傳感器教學內(nèi)容： 聲音傳感器的應用教學目標：1、 學生了解聲音傳感器的原理和構(gòu)成。2、 學會控制流程的組成部分。教學重點：1、機器人的聲音傳感器硬件。2、手動控制與自動控制。教學難點： 學會控制流程的組成部分。教學準備： 學生機器人編程軟件。教學過程： 一、導入： 教師：你一定聽過阿里巴巴和四是大道的故事吧，你只要高喊“芝麻開門”，寶庫的大門就會打開?，F(xiàn)在有了機器人技術(shù)，這樣的神奇的現(xiàn)象到處可見。學生：自學課本。二、聲音的魔力 教師講解：報警器、音樂噴泉、聲控燈之所以能聽到聲音，是因為它們都有只神奇的“耳朵” 聲音傳感器。三、 仿真“耳朵”聲音傳感器教師：下面我們要學習一種新型“耳朵”聲音傳感器，并和我們自已的耳朵做個比較吧。1、 聲音傳感器的“模樣”右圖是學生機器人上的聲音傳感器，看清楚它的模樣了嗎？它的外形雖然與小朋友自己的耳朵相差很大，可是它的功能卻不比我們的耳朵遜色多少！2、 聲音傳感器的功能聲音傳感器就像人的耳朵，它的主要功能就是感知聲音，并把聲音轉(zhuǎn)換成電信號。聲音轉(zhuǎn)換為電信號后，聲音傳感器還要負責把它送到“總司令部”控制部分。四、 揭開“控制”的奧秘教師講解：1、 什么是控制 控制就是想辦法讓其他的東西聽我們的話，比如我們按開關(guān)將燈打開時，我們就是在對燈進行控制；小朋友在開玩具車時，就是在玩具車進行控制。2、 手動控制和自動控制（1） 手動控制當你在擰水龍頭放水時，你就是在對水龍頭進行手動控制。生活中常見的手動控制還有用手打開電風扇、騎自行車、開汽車等。（2） 自動控制 生活中常見的自動感應門和自動感應水龍頭等可以根椐外界條件的變化自動作出反應，它們就是采用了自動控制。學生實踐：3、 控制的流程下面我們就以路燈為例，學習控制的流程。 在我們爸爸媽媽小的時候，我們國家的科技還不發(fā)達，很多路燈都采用手動控制，控制過程如下圖所示：教師講解：天黑/亮了眼睛將信息轉(zhuǎn)換為另一種形式大腦對信息進行檢驗，并根據(jù)檢驗結(jié)果發(fā)出打開/關(guān)秘路燈的命令手按照大腦的要求，打開/關(guān)秘路燈近些年來，我們國家的科技水平發(fā)展很快，很多路燈的開關(guān)都是自動控制的，控制過程如下：天黑/亮了輸入部分將信息轉(zhuǎn)換成電信號控制部分對電信號進行檢驗，并根據(jù)檢驗結(jié)果發(fā)出打開/關(guān)秘路燈的命令輸出部分按照控制部分的要求，打開/關(guān)秘路燈 小活動1、 同學們說出生活中常見的控制，并說出控制的流程。2、 老師向同學們展示已經(jīng)做好的聲控燈，讓同學們用聲音 對聲控燈進行控制，體驗控制的感覺。 五、教學小結(jié)： 第5課 “聽話”的機器人教學內(nèi)容： 編寫控制機器人運動的程序教學目標：1、 學生了解程序結(jié)構(gòu)組成。2、 學會在仿真環(huán)境下的設(shè)置。教學重點：程序的編寫教學難點： 理解循環(huán)結(jié)構(gòu)中的永久循環(huán)。教學準備： 學生機器人編程軟件。教學過程： 一、導入：教師：這節(jié)課我們一起來看聲音傳感器是如何在學生機器人身上作用的。教師指導學生：二、 分析任務我們要自己編寫一個小程序，讓學生機器人在沒有聽到我們的聲音時一動不動，在聽到聲音后立刻朝前跑。三、 編寫程序 教師指導學生進行討論：編寫思路： 要想讓學生機器人聽到聲音，需要為它裝上聲音傳感器，在程序中，用“聲音”模塊來表示聲音傳感器。要想讓機器人一直豎起耳朵聽是否有聲音，需要用到循環(huán)結(jié)構(gòu)中的一種“永久循環(huán)”。機器人還要根椐是否有聲音決定跑或不跑，這時就需要用到“選擇結(jié)構(gòu)”。教師指導學生進行練習：下面我們就來編寫程序吧。1、 打開學生機器人編程軟件，進入編程界面，將“永久循環(huán)”模塊加入程序中。這一步我們用到了“永久循環(huán)”。“永久循環(huán)”是循環(huán)結(jié)構(gòu)的一種，它可以使程序無條件地反復執(zhí)行。這樣學生機器人就可以一直豎起耳朵聽是否有聲音。2、 將“聲音”模塊加入程序中。 這一步我們給學生機器人裝上了“耳朵”，這樣它就可以聽到我們的聲音了。3、 將“條件判斷”模塊加入程序中，并設(shè)置聲音變量的值。這里我們用到了程序設(shè)計中一個新的結(jié)構(gòu)：選擇結(jié)構(gòu)。還記得前面我們講過的過馬路的例子嗎？要先看是不是綠燈，如果是，就可以過馬路：如果不是，就要等待。在程序設(shè)計中，我們也會遇到類似的情況，就像本程序，當有聲音時，機器人前進，當沒聲音時， 機器人停止，這時我們就要用到選擇結(jié)構(gòu)。4、 將“高速電機”模塊添加到“條件判斷”模塊左側(cè)的輸出框里，并設(shè)置電機轉(zhuǎn)速。將“電機停止”模塊添加到“條件判斷”模塊右側(cè)的輸出框里。要想讓仿真機器人動起來。我們必須在仿真環(huán)境中設(shè)置聲音。四、 在仿真環(huán)境中設(shè)置聲源 1、 單擊仿真界面工具欄中的“添加”按鈕，彈出添加對話框。然后再單擊“傳感源”，就會出現(xiàn)右圖所示對話框。2、 選擇“聲源”，單擊“添加”按鈕，在綠色區(qū)域單擊，就會出現(xiàn)一個小喇叭，即聲源。3、 右鍵單擊小喇叭，彈出如圖所示對話框。你可以通過設(shè)置圓心坐標來改變聲源的顏色或者刪除聲源。聲源添加好以后，我們就可以在仿真環(huán)境中對程序進行檢驗了。檢驗通過的程序，我們先進持保存，我們先進行保存，之后再把它下載到學生機器人的主控板上，一個“聽話”的機器人就“誕生”了。想一想 ： 如果想讓學生機器人聽到聲音就走正方形，聲音停止它就立即停下。程序應該怎樣編寫呢？動手試一試吧！教學小結(jié)： 第6課 紅外傳感器教學內(nèi)容： 學生認識紅外傳感器的功能與用途。教學目標：1、 學生認識紅外傳感器的功能。2、 提高學生的動手能力。教學重點：自制防盜器。教學難點： 紅外傳感器的功能。教學準備： 防盜器的部件、喇叭等。教學過程：一、 導入：教師： 自動感應門是怎么“看”到我們，然后主動開門迎接我們的呢？想知道就跟我學吧！二、 神奇的 “眼睛”紅外傳感器教師：前面我們已經(jīng)學過了一種仿真的耳朵，還記得它嗎？現(xiàn)在我們又要學到一種神奇的“眼睛”紅外傳感器，它的功能也很強大。 紅外線是什么呀？和我們看到的光線有什么不同呢？學生自學課本：1、 看不見的新朋友紅外線 你對七彩的光線肯再熟悉不過了，可你知道自然界還存在著一種看不見的光線嗎？它的名字叫紅外線，幾乎所有物體都可以發(fā)出紅外線，它像我們可以看到的光線一樣，可以前進，遇到障礙物又會被反射回來。我們就利用它的這個特性制成了紅外傳感器。2、 紅外傳感器的“模樣”右圖是學生機器人上的紅外傳感器，它由一個紅外線發(fā)射器和一個紅外線接收器組成。3、 紅外傳感器的功能學生機器人紅外傳感器的功能是識別前方是否有障礙物。三、 自制防盜器教師; 下面我們就通過一個小制作來檢驗一下紅外傳感器是否真的稱得上“神奇的眼睛”吧！ 教師指導學生動手操作：1、 分析任務我們將要做的防盜器應該具有的本領(lǐng)是：當有人靠近時，防盜器的小喇叭會自動響起以提醒主人。2、 準備材料3、 組裝防盜器（1） 將電池盒與主控板連接起來。（2） 將小喇叭與主控板連接起來。（3） 將紅外傳感器與主控板連接起來。 （4） 用膠帶將各個部分固定，這樣我們的防盜器的身體就做好了。（5） 將已經(jīng)編好的程序下載到主控板上，有興趣的同學也可以自己編寫程序。 這一步我們的目的是告訴主控板該如何工作，這樣我們的防盜器就由什么都不懂的“小傻瓜”變成聰明的“小衛(wèi)士”了。 到此為止，我們不僅給了防盜器強壯的“身體”，還給了它聰明的“頭腦”，現(xiàn)在防盜器可以正式上任工作了。讓我們來檢驗一下它是否稱職吧！ 開眼界 兩種紅外傳感器 同學們，你們有沒有發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在很多小朋友都是近視眼，主要原因就是他們看書眼睛離書太近。你能發(fā)明一件既能幫他們養(yǎng)成看書時眼睛與書本保持適當距離的好習慣，又不會打擾別的小朋友學習的小東西嗎？大家一起想想辦法，幫幫他們吧！同學們可以分成幾個小組分別進行設(shè)計，看看哪個小組的發(fā)明最好。四、教學小結(jié):第7課 機器人快躲開教學內(nèi)容： 如何賦予機器人“眼睛”和“指揮”。教學目標：1、 學生認識紅外傳感器的功能。2、 提高學生的編程能力。教學重點：編寫避障程序。教學難點： 如何編寫實施程序。教學準備： 學生機器人編程軟件。教學過程：一、 導入：教師：這節(jié)課我們要為學生機器人裝上一雙神奇的“眼睛”，使它能夠靈活地躲開障礙物。二、分析任務 ：學生機器人看不到東西，很可憐，下面我們就賦予學生機器人“眼睛”和“智慧”，讓它不會撞上前面的障礙物。教師指導學生編寫程序：編寫思路：要想讓學生機器人能夠看到障礙物，需要為它裝上紅外傳感器，在程序中，用“避障”模塊來表示紅外傳感器。要想讓機器人不停地監(jiān)測前方是否有障礙物，需要用到“永久循環(huán)”結(jié)構(gòu)。機器人還需要根椐監(jiān)測結(jié)果決定是繼續(xù)前進還是轉(zhuǎn)向，這就需要用到選擇結(jié)構(gòu)。下面我們就來編寫程序吧。1、 打開學生機器人編程軟件，進入編程界面，將“永久循環(huán)”模塊加入程序中。2、 將“避障”模塊加入程序中并選擇變量。3、 將“條件判斷”模塊加入程序中，并輸入進行條件判斷的條件。4、 將“轉(zhuǎn)向”模塊添加到“條件判斷”模塊左側(cè)的輸出框里并設(shè)置轉(zhuǎn)動的角度。5、 將“高速電機”模塊添加到“條件判斷”模塊右側(cè)的輸出框里，并設(shè)置電機轉(zhuǎn)速。教師：這樣，我們就為學生機器人編好了程序，在將它下載到學生機器人的主控板之前，我們要在仿真環(huán)境中測試它一下，那就先添加幾個障礙物，為難一下它吧。 教師指導學生： 還記得我們是如何在仿真環(huán)境中設(shè)置聲源的嗎？設(shè)置障礙物和設(shè)置聲源的過程十分相似，你可以設(shè)置矩形和圓形兩種障礙物，也可以設(shè)置障礙物屬性和刪除障礙物。 如果程序通過了仿真環(huán)境的檢驗并做了保存，下一步就可以 將它下載到學生機器人的主控板上，在真實環(huán)境中對學生機器人進行考驗。這樣我們才能確定它真的變得聰明能干。 小活動： 我們原來已經(jīng)見識過學生機器人有了“耳朵”是多么厲害，這節(jié)課我們又知道它有了“眼睛”是多么能干，如果學生機器人同時擁有“眼睛”和“耳朵”會有多厲害呢？那就讓我們自己動手編寫一個程序邏輯試試吧。三、 教學小結(jié)：第8課 軌跡識別傳感教學內(nèi)容： 導盲機器人使用軌跡識別傳感器。教學目標：1、 學生認識軌跡識別傳感器的功能。3、 提高學生的對機器人課程的喜歡程度。教學重點：認識軌跡識別傳感器。教學難點： 怎樣走盲道。教學準備： 學生機器人編程軟件。教學過程：一、 導入：教師： 你知道導盲機器人嗎？想知道他為什么能為盲人帶路嗎？這節(jié)課我就告訴你。二、 一雙“眼睛”的威力 教師指導學生： 你一定還記得紅外傳感器吧，如果我們稱它為“一只眼睛”的話，那么我們將要學習的軌跡識別傳感器就是“一雙眼睛”。就是因為有了這雙“眼睛 ”，導盲機器人才會那么能干。 1、 軌跡識別傳感器的“模樣”右圖是學生機器人上的軌跡識別傳感器，它由兩組紅外發(fā)射器和紅外接收器組成，白色的是發(fā)射器，黑色的是接收器。2、 軌跡識別傳感器的功能學生機器人上的軌跡識別傳感器的功能就是根據(jù)顏色的差別來判斷地面的軌跡。三、怎樣走盲道導盲機器人為什么能一直沿著盲道走呢？學生討論：導盲機器人之所以能一直沿著盲道走，是它的兩只眼睛默契配合的結(jié)果，下面我們就來看一下導盲機器人的兩只眼睛是怎樣合作從而出色完成導盲任務的吧。 導盲機器人在為盲人帶路的時候，會遇到四種情況，看看它是如何處理的。學生總結(jié)：情況一：導盲機器人位于盲道的左邊緣。 這時導盲機器人的“右眼睛”右側(cè)的紅傳感器有信號，它就會向右轉(zhuǎn)，走到盲道上然后直行。情況二：導盲機器人位于盲道的右邊緣 這時導盲機器人的“左眼睛”左側(cè)的紅外傳感器有信號，它就會向左轉(zhuǎn)，走到盲道上，然后直行。情況三：導盲機器人位于盲道上。 這時導盲機器人的兩只眼睛都有信號，它就會一直朝前走。情況四：導盲機器人離盲道較遠。 這時導盲機器人的兩只眼睛都沒有信號，它就會轉(zhuǎn)圈兒來找盲道。 導盲機器人在為盲人帶路時，它的兩只眼睛一直聚精會神地監(jiān)視著自己的行走情況，并根據(jù)不同情況及時地做出決定，從不懈怠，所以它才能出色地完成任務。小活動 我們的學生機器人看到導盲機器人那么能干，特別羨慕，你能編寫一個程序讓學生機器人也像導盲機器人一樣優(yōu)秀嗎？ 四、教學小結(jié)：第9課 機器人走T形臺教學內(nèi)容： 為機器人表演編寫程序。教學目標：1、 學生認識軌跡識別傳感器的功能。2、 提高學生的編寫程序的能力。教學重點：認識軌跡識別模塊。教學難點： 怎樣編寫機器人走T形臺的程序。教學準備： 學生機器人編程軟件。教學過程：一、 導入：教師： 這節(jié)課我們要讓學生機器人當一回模特兒,讓它在T形臺上大展風采!二、分析任務教師指導學生： 下面我們就來編寫一個程序，告訴學生機器人如何走T形臺，把它訓練成一位優(yōu)秀的模特兒。三、編寫程序 教師指導：編程思路：首先要讓學生機器人看到T形臺，這就需要為它裝上軌跡識別傳感器，在程序中用“軌跡識別”模塊表示。我們還需要用“永久循環(huán)”結(jié)構(gòu)讓機器人不停地監(jiān)測軌跡識別傳感的狀態(tài)，用選擇結(jié)構(gòu)讓機器人根據(jù)監(jiān)測結(jié)果決定如何走。在編寫程序之前，請大家想一想：機器人在走T形臺時會遇到哪幾種情況，在每種情況下它應該怎么做？ 學生實踐： 1、打開學生機器人編程軟件，進入編程界面，將“永久循環(huán)”模塊加入程序中。 2、將“軌跡識別”模塊加入程序中并選擇變量。 3、將“條件判斷”模塊加入程序中，并輸入進行條件判斷的條件。4、將“軌跡識別”模塊添加到“條件判斷”模塊左側(cè)的輸出框里并選擇變量。5、將“條件判斷”模塊加入程序中，并輸入進行條件判斷的條件。6、將“高速電機”模塊添加到“條件判斷”模塊左側(cè)的輸出框里，并設(shè)置電機轉(zhuǎn)速。7、將“高速電機”模塊添加到“條件判斷”模塊右側(cè)的輸出框里，并設(shè)置電機轉(zhuǎn)速。8、重復步驟四到步驟六，在左側(cè)軌跡識別傳感器條件判斷模塊的右側(cè)，做類似的設(shè)置。教師提醒：需要注意的是，當左側(cè)軌跡識別傳感器沒有信號，不論在右側(cè)傳感器有沒有信號，學生機器人都要向右走，即設(shè)置左、右電機轉(zhuǎn)速分別為20和0。 這樣我們讓學生機器人走T形臺的程序邏輯就編完了，下面我們在仿真環(huán)境中建一個T形臺，讓模擬機器人先表演一下。選擇“色帶”標簽下的“矩形”，然后按住鼠標左鍵在綠色區(qū)域橫向縱向各拖動一次，一個T形臺就建成了，你也可以編輯和刪除T形臺。在讓仿真機器人表演之前，一定要把它放到T形臺上，否則它就會原地轉(zhuǎn)圈兒，拒絕表演了。如果仿真機器人表演成功的話，那么我們就可以保存程序，之后再將程序下載到學生機器人上，讓它體驗一下當模特的感覺。試一試你弄懂上面的程序了嗎？你能編寫一個程序讓機器人沿著軌道行走嗎？四、教學小結(jié)：第10課 光敏傳感器教學內(nèi)容： 利用光敏傳感器制作小路燈。教學目標：1、 學生認識光敏傳感器的功能。2、 提高學生的動手操作能力。教學重點：認識光敏傳感器。教學難點： 怎樣制作小路燈。教學準備： 學生機器人光敏傳感器。教學過程：一、 導入：教師：你肯定熟悉路燈吧，可你知道它為什么會天黑自動打開，天亮又自動關(guān)閉嗎？下面我就告訴你。二、 能看到光的“眼睛”，-光敏傳感器教師：這節(jié)課我們又要學另一種新的“眼睛”，它專門用來尋找光源。 學生：怎么有這么多種眼睛呀？它們有什么不同呢？教師介紹：1、光敏傳感器的“模樣”下圖就是學生機器人上的紅外傳感器，你發(fā)現(xiàn)它的“模樣與紅外傳感器有什么區(qū)別嗎？一定要看清楚。千萬不要把這兩種“眼睛”搞混噢！2、 光敏傳感器的功能 光敏傳感器的功能就是尋找光源，當外界環(huán)境光的強弱發(fā)生變化的時候，光敏傳感器就會立刻感覺到，然后把這種變化告訴控制中心?，F(xiàn)在你明白路燈為什么會這樣盡職盡責了嗎？沒錯，就是因為它有一雙可以感受光線變化的眼睛 光敏傳感器，有了它，就再不用麻煩路燈管理員每天開關(guān)路燈。想一想 我們可以用光敏感器做什么事情？日常生活中有什么東西用到了光敏感器？學生討論回答：三、 自制小路燈 教師：下面我們就自己動手做一個小路燈吧！ 還記得聲控燈嗎？它聽到聲音就會自動亮起?，F(xiàn)在我們將要做的小路燈和聲控燈不同，它只有在天黑的時候才會亮，在天亮的時候會自動熄滅。 教師指導學生：1、 組裝小路燈（1） 將電池盒與主控板連接起來。（2） 將發(fā)光管與主控板連接起來。（3） 將光敏傳感器與主控板連接起來。（4） 用膠帶將各個部分固定，這樣我們的小路燈就做好了。（5） 編寫程序并將程序下載到主控板上。流程圖如右圖所示，大家在編寫程序時可以參考?，F(xiàn)在小路燈已經(jīng)誕生了，讓我們來試一試“小路燈”是否也像平時我們看到的“大”路一樣盡職吧！小活動 現(xiàn)在我們已經(jīng)學習了四種傳感器，它們各有所長，你能用它們中的一種，或是讓它們“合作”來完成一個小發(fā)明嗎？同學們可以分成幾個小組，看看哪個小組的發(fā)明最有創(chuàng)意。學生討論并發(fā)言：四、教學小結(jié)：第11課 機器人回家了教學內(nèi)容： 利用光敏傳感器讓機器人不迷路。教學目標：1、 學生認識光敏傳感器的功能。2、 提高學生的對機器人課程的喜歡程度。教學重點：認識光敏傳感器。教學難點： 編寫程序。教學準備： 學生機器人編程軟件。教學過程：一、 導入：教師：學生機器人迷路了。這節(jié)課人我們的任務就是教它怎樣回家。二、分析任務 教師引導學生： 天黑了，學生機器人找不到回家的路了，我們要為它裝上一雙“眼睛”，讓它能夠看到家里溫暖的燈光，我們還要編寫程序教它怎 樣走到有光的地方，這樣學生機器人就可以回家了。三、編寫程序 教師指導學生：編寫思路：要想讓學生機器人看到光源，就需要為它裝上光敏傳感受器，在程序中，用“光敏”模塊來表示它。要想讓機器人不斷監(jiān)測哪邊光線比較強，就需要用“永久循環(huán)”結(jié)構(gòu)。我們還需要用“選擇結(jié)構(gòu)”讓機器人“看到”左邊光線強時，就向左轉(zhuǎn)；“看到”右邊光線強時，就向右邊轉(zhuǎn)。下面就開始編寫程序吧。學生進行練習：1、 打開學生機器人編程軟件，進入編程界面，將“永久循環(huán)”模塊加入程序中。2、 將：光敏“模塊加入程序中。我知道家在哪里了，但是怎樣才能到家呢？這一步我們給學生機器人裝上能看到光的“眼睛 ”，這樣它就可以看到家里的燈光了。3、 將“條件判斷”模塊加入程序中，并輸入進行條件判斷的條件。4、 將“高速電機”模塊添加到“條件判斷”模塊左側(cè)的輸出框里，并設(shè)置左右電機的轉(zhuǎn)速分別為20和0。5、 將“高速電機”模塊添加到“條件判斷”模塊右側(cè)的輸出框里，并設(shè)置左右遇機的轉(zhuǎn)速分別為0和20。教師：好了，我們現(xiàn)在已經(jīng)教會了迷路的學生機器人怎樣回家，但是為了安全起見，我們還是先要在仿真環(huán)境中考考它，那么就為它建一個虛擬的家吧，看他能不能找到回家的路。 添加光源與添加聲源的方法幾乎一樣，你肯定已經(jīng)會了。 如果機器人在虛擬環(huán)境中找到了家，那我們就可以保存程序，并把程序下載到學生機器人的主控板上，試一試讓它自己回家。四、教學小結(jié)：第12課 機器飛蛾教學內(nèi)容： 機器人利用光敏傳感器朝發(fā)出亮光出前進。教學目標：1、學生認識軌跡識別兩種傳感器的功能。2、提高學生的對機器人課程的喜歡程度。教學重點：認識光敏傳感器和紅外傳感器的功能。教學難點： 怎樣避開障礙、檢測光亮前進。教學準備： 學生機器人編程軟件。教學過程：一、 導入：教師：“飛蛾撲火”是有趣的生物現(xiàn)象。飛蛾能地利用光來辨別方向，而且會越來越接近火焰，最后就造成了“撲火”。 我們也能讓機器人像飛蛾一樣，在漆黑的環(huán)境中，向著發(fā)出光亮的地方奔去，我們叫它“機器飛蛾”。二、分析任務機器人朝著光線強的方向行進，在行進的過程中能夠主動避開檢測到的障礙物。試一試 機器飛蛾要用到前面學習過的兩種傳感器；紅外傳感器、光敏傳器。還記得它們的功能嗎？寫寫看！紅外傳感器：光敏傳感器：三、編寫程序 教師指導學生： 機器人檢測到光亮，便朝著光亮的方向，一邊走一邊檢測正前方有沒有障礙。如果沒有障礙就繼續(xù)檢測光亮，繼續(xù)朝光亮的方向前進；如果說有障礙，機器人就轉(zhuǎn)個角度，然后檢測光亮，繼續(xù)朝光亮的方向前進。1、機器飛蛾檢測前方障礙。還記得“機器人快躲開“程序嗎？如果紅外傳感檢測到前方有物體，則機器人馬上轉(zhuǎn)向；如果沒有檢測到物體，機器人一直往前走。2、機器人飛蛾檢測光亮。 還記得前面課中的“機器人回家了“程序嗎？如果說光敏傳感器檢測到右側(cè)光線比較強，則執(zhí)行高速電機模塊，實現(xiàn)右轉(zhuǎn)；如果說檢測到左側(cè)光線比較強，則執(zhí)行左側(cè)高速電機模塊，實現(xiàn)左轉(zhuǎn)。3、在編程軟件中，將各個模塊結(jié)合起來。（1）打開保存的“機器人快躲開”程序，將條件判斷中的高速電機模塊刪除。參數(shù)保持原來程序的設(shè)置。 把高速電機模塊去掉，是為了放置亮度檢測流程圖模塊。當檢測到前方?jīng)]有障礙時，機器人對光亮作出檢測。（3） 添加亮度檢測模塊在去掉的高速電機模塊的位置，添加亮度檢測流程圖模塊。亮度檢測流程圖中各模塊的參數(shù)設(shè)置可參考“機器人回家了”程序中對應模塊的參數(shù)設(shè)置。四、運行程序?qū)W生運行程序：到模擬環(huán)境中設(shè)置障礙物和光源，看看機器飛蛾是不是能實現(xiàn)“飛蛾撲火”。仿真運行沒問題后，就保存程序。將程序下載到學生機器人的主控板上，讓它實際運行。五、教學小結(jié)：第13課 自動感應電風扇教學內(nèi)容： 制作自動感應電風扇。教學目標：1、學生利用紅外傳感器進行電風扇的安裝。2、提高學生的動手能力。教學重點：電路的連接。教學難點： 程序的編寫。教學準備： 學生機器人編程軟件。教學過程：一、 導入：教師： 還記得大家動手制作的電風扇嗎？想讓它擁有更強的功能嗎？讓我們一起動起手來。我們的目標：前面制作的電風扇用開關(guān)來控制運轉(zhuǎn)，比較麻煩！能不能讓電風扇自動控制呢？當人靠近電風扇時，它能自動打開；當人離開后，它又自動關(guān)閉。這樣就很方便了。二、讓電風扇“看得見” 教師：要制作這樣的自動感應電風扇，需要回顧以前學過的知識。學生討論：怎么讓電風扇“看得見”人靠近了？ 機器人有一雙可以“看得見”物體的“眼睛”紅外傳感器。它可以利用自身發(fā)射出的紅外線來探測前方是否有物體。 給電風扇裝上一個紅外線傳感器，使它在探測到物體靠近時，就開始工作，否則停止工作。這里用到了條件判斷模塊。試一試根據(jù)我們的目標以及要求，你能列出完成小設(shè)計所需要準備的材料嗎？說一說不同材料在小設(shè)計中的作用。三、電路連接 教師指導學生操作：1、連接電池盒與主板完成9V電池和4.5V電池安裝后，按照圖示的連接方式，將插頭插入主控板的插座內(nèi)。2、連接開關(guān)、紅外傳感器控制板按照圖示，將開關(guān)插頭和紅外線傳感器控制板插入主控板的插座內(nèi)。注意：注意紅外傳感器板的針腳與主控板插槽的對接，別弄壞了針腳3、連接電風扇可以使用前面制作的電風扇。電機的連接可以直接使用電機上引出的兩條電線，它們的另一端是標準插頭，可以直接與主控板連接。將電風扇固定在機架上。這樣自動感應電風扇就組裝好了。四、程序編寫 自動感應電風扇通過紅外傳感器不斷探測判斷前方是否有人，當有信號時，風扇轉(zhuǎn)動；否則風扇停止轉(zhuǎn)動，下面是自動感應電風扇的工作流程 圖和在學生機器人編程軟件上編寫的程序。這里風扇的轉(zhuǎn)動由高速電機模塊來控制。五、下載程序并運行 在編程軟件中的仿真平臺上測試，檢驗編寫的程序是否正確，然后將程序下載到安裝好的自動感應電風扇中運行，觀察運行效果。根據(jù)情況，調(diào)整、修改程序，直到達到我們的目標。六、教學小結(jié)：致力于打造全網(wǎng)一站式需求,為大家助力來源網(wǎng)絡僅供參考歡迎您下載我們的文檔46.