西安交通大學(xué)《信息技術(shù)》六年級下冊教案(1).doc
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.第1課 走花樣的機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容:機(jī)器人走五邊形、六邊形等圖形的參數(shù)設(shè)置。教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)生理解程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)和順序結(jié)構(gòu)。2、學(xué)會設(shè)置機(jī)器人走各種正邊圖形的參數(shù)教學(xué)重點:1、訓(xùn)練程序的編程。2、學(xué)會設(shè)置各種正邊圖形的參數(shù)。教學(xué)難點:機(jī)器人轉(zhuǎn)過角度與速度和角度有關(guān),學(xué)生如何進(jìn)行調(diào)整。教學(xué)準(zhǔn)備:學(xué)生機(jī)器人編程軟件。教學(xué)過程:一、 導(dǎo)入:教師:前面我們的小機(jī)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(xué)生:進(jìn)行發(fā)言。學(xué)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??梢允褂醚h(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.一、 能走五邊形的機(jī)器人1、教師演示將程序設(shè)置機(jī)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機(jī)器人行走的快慢、遠(yuǎn)近,與電機(jī)轉(zhuǎn)速的大小和運(yùn)動時間的長短有關(guān)系。學(xué)生:調(diào)整直行模塊中速度和時間的值,在仿真環(huán)境中運(yùn)行并觀察變化。試一試1、改變直行模塊的“值”, 模擬運(yùn)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(dǎo)學(xué)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(yuǎn)近?。?)、機(jī)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(yùn)行并觀察變化。改變轉(zhuǎn)向模塊的“值”,模擬運(yùn)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(xué)生思考:速度會影響機(jī)器人轉(zhuǎn)過的角度嗎?教師引導(dǎo)學(xué)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!二、 機(jī)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(jī)器人行走的快慢和轉(zhuǎn)動的角度,那我們來試試讓機(jī)器人走正六邊形。學(xué)生思考:機(jī)器人走完每一條邊后,轉(zhuǎn)過的角度是多大?想一想,機(jī)器人轉(zhuǎn)過的角度是角1還是角2?教師引導(dǎo)學(xué)生:我們可以用這樣的一個公式來計算角度:機(jī)器人轉(zhuǎn)向角度=360正多邊形邊數(shù)學(xué)生實踐:分組完成設(shè)置走六邊形的參數(shù)并進(jìn)行交流經(jīng)驗。教師:你還能讓機(jī)器人走出什么樣的形狀?學(xué)生:正三角形、正八變形等小知識:程序中的角度、速度等對機(jī)器人的運(yùn)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”。三、 學(xué)生上機(jī)實踐: 完成本課的參數(shù)設(shè)置,仿真運(yùn)行。 五、課后反思:第2課 轉(zhuǎn)圈的機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容:機(jī)器人畫圓和蘋果圖形的參數(shù)設(shè)置。教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)生利用高速電機(jī)模塊、延時模塊、電機(jī)停止模塊設(shè)置參數(shù)。2、學(xué)會設(shè)置機(jī)器人走圓形或其他帶弧線圖形的參數(shù)教學(xué)重點:1、理解模塊的含義。2、學(xué)會設(shè)置畫圓形的參數(shù)。教學(xué)難點:機(jī)器人轉(zhuǎn)過角度與速度和角度有關(guān),學(xué)生如何進(jìn)行調(diào)整。教學(xué)準(zhǔn)備:學(xué)生機(jī)器人編程軟件。教學(xué)過程:一、導(dǎo)入: 教師: 小機(jī)器人能轉(zhuǎn)彎了!這回, 我們讓它畫圓圈好不好? 學(xué)生:躍躍欲試,積極發(fā)言。二、能畫圓的機(jī)器人 1、教師講解新知:學(xué)生機(jī)器人左、右兩側(cè)的輪子,由兩個電機(jī)分別帶動,“轉(zhuǎn)速”是電機(jī)的一個參數(shù),它影響輪子轉(zhuǎn)動的快慢:電機(jī)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(jī)”模塊來設(shè)置電機(jī)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(jī)停止”兩個模塊。2、學(xué)生觀察:高速電機(jī)對話框中,可以分別設(shè)置“左電機(jī)轉(zhuǎn)速” 和“右電機(jī)轉(zhuǎn)速”來控制機(jī)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(jī)器人保持前一個狀態(tài)的時間。3、學(xué)生實踐:(1) 如下改變高速電機(jī)模塊中左右電機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速相同;左右電機(jī)轉(zhuǎn)速不同;秒級延時時間長短(2)調(diào)整參數(shù)值,讓機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)”、“秒級延時”和“電機(jī)停止”模塊畫弧?!案咚匐姍C(jī)”模塊中的左右電機(jī)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(jī)”、“秒級延時”、“電機(jī)停止”模塊,參數(shù)設(shè)置與步驟1相同。學(xué)生實踐:1、 畫一段小弧添加“高速電機(jī)”、“0.1秒延時”、“電機(jī)停止”模塊?!案咚匐姍C(jī)”模塊中的左右電機(jī)轉(zhuǎn)速 分別設(shè)置為“20”、“15”。2、仿真環(huán)境中運(yùn)行小機(jī)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(jī)器人起始轉(zhuǎn)角,使機(jī)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(jī)器人起始運(yùn)行的角度。特別提醒:程序運(yùn)行成功后,記得保存辛苦編寫的程序!四、學(xué)生上機(jī)實踐: 完成本課的參數(shù)設(shè)置,仿真運(yùn)行。五、課后反思:第3課 機(jī)器人走走看看教學(xué)內(nèi)容:將計算機(jī)上編輯好的程序下載到機(jī)器人主板上。教學(xué)目標(biāo):學(xué)生利用下載程序?qū)⒊绦蛳螺d到機(jī)器人主板上。學(xué)生理解軟硬件之間的連接。教學(xué)重點:1、下載程序的使用。2、機(jī)器人硬件與計算機(jī)如何連接。教學(xué)難點:如何使用下載程序。教學(xué)準(zhǔn)備:學(xué)生機(jī)器人編程軟件。教學(xué)過程:一、導(dǎo)入: 教師:要將在計算機(jī)上編輯好的程序“告訴”機(jī)器人,讓機(jī)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(jī)和機(jī)器人。它可以將程序傳遞到機(jī)器人的“大腦”里。 受程序控制的機(jī)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(dān)特殊任務(wù)的電路板,下載的程序被存儲在它上面,當(dāng)機(jī)器人運(yùn)行時,命令就由它發(fā)出,指揮機(jī)器人行動。學(xué)生加以理解。二、下載程序 教師進(jìn)行示范:1、打開程序 運(yùn)行學(xué)生機(jī)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(jī)的串口上,另一端插入學(xué)生機(jī)器人的“下載口”。(2)打開機(jī)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(jī)器人就會運(yùn)行起來。所以要注意拿穩(wěn)機(jī)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(rèn)下載時開關(guān)處于打開狀態(tài)。 學(xué)生進(jìn)行實踐模仿。三、運(yùn)行機(jī)器人 教師進(jìn)行演示: 程序正確下載后,將機(jī)器人帶到場地中,打開開關(guān)使其運(yùn)行,觀察并記錄它的運(yùn)行情況。學(xué)生實踐活動: 下載并運(yùn)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(yùn)行效果是否相同,你能自己找出來原因嗎?四、教學(xué)反思:第4課 聲音傳感器教學(xué)內(nèi)容:聲音傳感器的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)生了解聲音傳感器的原理和構(gòu)成。2、學(xué)會控制流程的組成部分。教學(xué)重點:1、機(jī)器人的聲音傳感硬件。2、手動控制與自動控制。教學(xué)難點:學(xué)會控制流程的組成部分。教學(xué)準(zhǔn)備:學(xué)生機(jī)器人編程軟件。教學(xué)過程:一、導(dǎo)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(jī)器人技術(shù),這樣的神奇的現(xiàn)象到處可見。學(xué)生:自學(xué)課本。二、聲音的魔力 教師講解:報警器、音樂噴泉、聲控?zé)糁阅苈牭铰曇?,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(xué)習(xí)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(xué)生機(jī)器人上的聲音傳感器,看清楚它的模樣了嗎?它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!聲音傳感器的功能2、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(fù)責(zé)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(jìn)行控制;小朋友在開玩具車時,就是在玩具車進(jìn)行控制。2、 手動控制和自動控制(1) 手動控制當(dāng)你在擰水龍頭放水時,你就是在對水龍頭進(jìn)行手動控制。生活中常見的手動控制還有用手打開電風(fēng)扇、騎自行車、開汽車等。(2) 自動控制 生活中常見的自動感應(yīng)門和自動感應(yīng)水龍頭等可以根椐外界條件的變化自動作出反應(yīng),它們就是采用了自動控制。學(xué)生實踐:3、 控制的流程下面我們就以路燈為例,學(xué)習(xí)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(dá),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(jìn)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(jìn)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(xué)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(xué)們展示已經(jīng)做好的聲控?zé)?,讓同學(xué)們用聲音對聲控?zé)暨M(jìn)行控制,體驗控制的感覺。 五、教學(xué)反思:第5課 “聽話”的機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容:編寫控制機(jī)器人運(yùn)動的程序教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)生了解程序結(jié)構(gòu)組成。2、學(xué)會在仿真環(huán)境下的設(shè)置。教學(xué)重點:程序的編寫教學(xué)難點:理解循環(huán)結(jié)構(gòu)中的永久循環(huán)。教學(xué)準(zhǔn)備: 學(xué)生機(jī)器人編程軟件。教學(xué)過程:一、導(dǎo)入:教師:這節(jié)課我們一起來看聲音傳感器是如何在學(xué)生機(jī)器人身上作用的。教師指導(dǎo)學(xué)生:二、 分析任務(wù)我們要自己編寫一個小程序,讓學(xué)生機(jī)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(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論:編寫思路: 要想讓學(xué)生機(jī)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(jī)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(jī)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(dǎo)學(xué)生進(jìn)行練習(xí):下面我們就來編寫程序吧。打開學(xué)生機(jī)器人編程軟件,進(jìn)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)”?!坝谰醚h(huán)”是循環(huán)結(jié)構(gòu)的一種,它可以使程序無條件地反復(fù)執(zhí)行。這樣學(xué)生機(jī)器人就可以一直豎起耳朵聽是否有聲音。將“聲音”模塊加入程序中。這一步我們給學(xué)生機(jī)器人裝上了“耳朵”,這樣它就可以聽到我們的聲音了。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(dāng)有聲音時,機(jī)器人前進(jìn),當(dāng)沒聲音時,機(jī)器人停止,這時我們就要用到選擇結(jié)構(gòu)。將“高速電機(jī)”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(jī)轉(zhuǎn)速。將“電機(jī)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(jī)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(biāo)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(jìn)行檢驗了。檢驗通過的程序,我們先進(jìn)持保存,我們先進(jìn)行保存,之后再把它下載到學(xué)生機(jī)器人的主控板上,一個“聽話”的機(jī)器人就“誕生”了。想一想 : 如果想讓學(xué)生機(jī)器人聽到聲音就走正方形,聲音停止它就立即停下。程序應(yīng)該怎樣編寫呢?動手試一試吧!教學(xué)反思:第6課 紅外傳感器教學(xué)內(nèi)容:學(xué)生認(rèn)識紅外傳感器的功能與用途。教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)生認(rèn)識紅外傳感器的功能。2、提高學(xué)生的動手能力。教學(xué)重點:自制防盜器。教學(xué)難點:紅外傳感器的功能。教學(xué)準(zhǔn)備:防盜器的部件、喇叭等。教學(xué)過程:一、導(dǎo)入:教師: 自動感應(yīng)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(xué)吧!二、神奇的 “眼睛”紅外傳感器教師:前面我們已經(jīng)學(xué)過了一種仿真的耳朵,還記得它嗎?現(xiàn)在我們又要學(xué)到一種神奇的“眼睛”紅外傳感器,它的功能也很強(qiáng)大。紅外線是什么呀?和我們看到的光線有什么不同呢?學(xué)生自學(xué)課本: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(jìn),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。1、紅外傳感器的“模樣”右圖是學(xué)生機(jī)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。2、紅外傳感器的功能學(xué)生機(jī)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(dǎo)學(xué)生動手操作:1、分析任務(wù)我們將要做的防盜器應(yīng)該具有的本領(lǐng)是:當(dāng)有人靠近時,防盜器的小喇叭會自動響起以提醒主人。2、準(zhǔn)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(xué)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(qiáng)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(xué)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(dāng)距離的好習(xí)慣,又不會打擾別的小朋友學(xué)習(xí)的小東西嗎?大家一起想想辦法,幫幫他們吧!同學(xué)們可以分成幾個小組分別進(jìn)行設(shè)計,看看哪個小組的發(fā)明最好。課后反思:第7課 機(jī)器人快躲開教學(xué)內(nèi)容:如何賦予機(jī)器人“眼睛”和“指揮”。教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)生認(rèn)識紅外傳感器的功能。2、提高學(xué)生的編程能力。教學(xué)重點:編寫避障程序。教學(xué)難點:如何編寫實施程序。教學(xué)準(zhǔn)備:學(xué)生機(jī)器人編程軟件。教學(xué)過程:一、 導(dǎo)入:教師:這節(jié)課我們要為學(xué)生機(jī)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(wù) :學(xué)生機(jī)器人看不到東西,很可憐,下面我們就賦予學(xué)生機(jī)器人“眼睛”和“智慧”,讓它不會撞上前面的障礙物。教師指導(dǎo)學(xué)生編寫程序:編寫思路:要想讓學(xué)生機(jī)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(jī)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(jī)器人還需要根椐監(jiān)測結(jié)果決定是繼續(xù)前進(jìn)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(xué)生機(jī)器人編程軟件,進(jìn)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(jìn)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(jī)”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(jī)轉(zhuǎn)速。教師:這樣,我們就為學(xué)生機(jī)器人編好了程序,在將它下載到學(xué)生機(jī)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(dǎo)學(xué)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(xué)生機(jī)器人的主控板上,在真實環(huán)境中對學(xué)生機(jī)器人進(jìn)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(xué)生機(jī)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(xué)生機(jī)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(xué)小結(jié):課后反思:第8課 軌跡識別傳感教學(xué)內(nèi)容:導(dǎo)盲機(jī)器人使用軌跡識別傳感器。教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)生認(rèn)識軌跡識別傳感器的功能。2、提高學(xué)生的對機(jī)器人課程的喜歡程度。教學(xué)重點:認(rèn)識軌跡識別傳感器。教學(xué)難點:怎樣走盲道。教學(xué)準(zhǔn)備:學(xué)生機(jī)器人編程軟件。教學(xué)過程:一、 導(dǎo)入:教師: 你知道導(dǎo)盲機(jī)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(dǎo)學(xué)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(xué)習(xí)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(dǎo)盲機(jī)器人才會那么能干。 軌跡識別傳感器的“模樣”右圖是學(xué)生機(jī)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。軌跡識別傳感器的功能學(xué)生機(jī)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(dǎo)盲機(jī)器人為什么能一直沿著盲道走呢?學(xué)生討論:導(dǎo)盲機(jī)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(dǎo)盲機(jī)器人的兩只眼睛是怎樣合作從而出色完成導(dǎo)盲任務(wù)的吧。 導(dǎo)盲機(jī)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(xué)生總結(jié):情況一:導(dǎo)盲機(jī)器人位于盲道的左邊緣。這時導(dǎo)盲機(jī)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(dǎo)盲機(jī)器人位于盲道的右邊緣這時導(dǎo)盲機(jī)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(dǎo)盲機(jī)器人位于盲道上。這時導(dǎo)盲機(jī)器人的兩只眼睛都有信號,它就會一直朝前走。情況四:導(dǎo)盲機(jī)器人離盲道較遠(yuǎn)。這時導(dǎo)盲機(jī)器人的兩只眼睛都沒有信號,它就會轉(zhuǎn)圈兒來找盲道。導(dǎo)盲機(jī)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(wù)。小活動 我們的學(xué)生機(jī)器人看到導(dǎo)盲機(jī)器人那么能干,特別羨慕,你能編寫一個程序讓學(xué)生機(jī)器人也像導(dǎo)盲機(jī)器人一樣優(yōu)秀嗎?教學(xué)反思:第9課 機(jī)器人走T形臺教學(xué)內(nèi)容:為機(jī)器人表演編寫程序。教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)生認(rèn)識軌跡識別傳感器的功能。2、提高學(xué)生的編寫程序的能力。教學(xué)重點:認(rèn)識軌跡識別模塊。教學(xué)難點:怎樣編寫機(jī)器人走T形臺的程序。教學(xué)準(zhǔn)備: 學(xué)生機(jī)器人編程軟件。教學(xué)過程:一、 導(dǎo)入:教師: 這節(jié)課我們要讓學(xué)生機(jī)器人當(dāng)一回模特兒,讓它在T形臺上大展風(fēng)采!二、分析任務(wù)教師指導(dǎo)學(xué)生:下面我們就來編寫一個程序,告訴學(xué)生機(jī)器人如何走T形臺,把它訓(xùn)練成一位優(yōu)秀的模特兒。三、編寫程序 教師指導(dǎo):編程思路:首先要讓學(xué)生機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器人在走T形臺時會遇到哪幾種情況,在每種情況下它應(yīng)該怎么做? 學(xué)生實踐: 1、打開學(xué)生機(jī)器人編程軟件,進(jìn)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(jìn)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(jìn)行條件判斷的條件。6、將“高速電機(jī)”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(jī)轉(zhuǎn)速。7、將“高速電機(jī)”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(jī)轉(zhuǎn)速。8、重復(fù)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(dāng)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(xué)生機(jī)器人都要向右走,即設(shè)置左、右電機(jī)轉(zhuǎn)速分別為20和0。 這樣我們讓學(xué)生機(jī)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(jī)器人先表演一下。選擇“色帶”標(biāo)簽下的“矩形”,然后按住鼠標(biāo)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(jī)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(jī)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(xué)生機(jī)器人上,讓它體驗一下當(dāng)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(jī)器人沿著軌道行走嗎?教學(xué)反思:第10課 光敏傳感器教學(xué)內(nèi)容:利用光敏傳感器制作小路燈。教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)生認(rèn)識光敏傳感器的功能。2、提高學(xué)生的動手操作能力。教學(xué)重點:認(rèn)識光敏傳感器。教學(xué)難點:怎樣制作小路燈。教學(xué)準(zhǔn)備:學(xué)生機(jī)器人光敏傳感器。教學(xué)過程:一、 導(dǎo)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(xué)另一種新的“眼睛”,它專門用來尋找光源。 學(xué)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(xué)生機(jī)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!光敏傳感器的功能光敏傳感器的功能就是尋找光源,當(dāng)外界環(huán)境光的強(qiáng)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(zé)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(xué)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?zé)魡??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?zé)舨煌?,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(dǎo)學(xué)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(xué)習(xí)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(xué)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(xué)生討論并發(fā)言:教學(xué)反思:第11課 機(jī)器人回家了教學(xué)內(nèi)容:利用光敏傳感器讓機(jī)器人不迷路。教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)生認(rèn)識光敏傳感器的功能。2、提高學(xué)生的對機(jī)器人課程的喜歡程度。教學(xué)重點:認(rèn)識光敏傳感器。教學(xué)難點:編寫程序。教學(xué)準(zhǔn)備:學(xué)生機(jī)器人編程軟件。教學(xué)過程:一、 導(dǎo)入:教師:學(xué)生機(jī)器人迷路了。這節(jié)課人我們的任務(wù)就是教它怎樣回家。二、分析任務(wù)教師引導(dǎo)學(xué)生: 天黑了,學(xué)生機(jī)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(xué)生機(jī)器人就可以回家了。三、編寫程序 教師指導(dǎo)學(xué)生:編寫思路:要想讓學(xué)生機(jī)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(jī)器人不斷監(jiān)測哪邊光線比較強(qiáng),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(jī)器人“看到”左邊光線強(qiáng)時,就向左轉(zhuǎn);“看到”右邊光線強(qiáng)時,就向右邊轉(zhuǎn)。下面就開始編寫程序吧。學(xué)生進(jìn)行練習(xí):1、 打開學(xué)生機(jī)器人編程軟件,進(jìn)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(xué)生機(jī)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(jìn)行條件判斷的條件。4、 將“高速電機(jī)”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(jī)的轉(zhuǎn)速分別為20和0。5、 將“高速電機(jī)”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(jī)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(xué)生機(jī)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(jī)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(xué)生機(jī)器人的主控板上,試一試讓它自己回家。教學(xué)小結(jié):第12課 機(jī)器飛蛾教學(xué)內(nèi)容:機(jī)器人利用光敏傳感器朝發(fā)出亮光出前進(jìn)。教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)生認(rèn)識軌跡識別兩種傳感器的功能。2、提高學(xué)生的對機(jī)器人課程的喜歡程度。教學(xué)重點:認(rèn)識光敏傳感器和紅外傳感器的功能。教學(xué)難點:怎樣避開障礙、檢測光亮前進(jìn)。教學(xué)準(zhǔn)備:學(xué)生機(jī)器人編程軟件。教學(xué)過程:一、 導(dǎo)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(jī)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(jī)器飛蛾”。二、分析任務(wù)機(jī)器人朝著光線強(qiáng)的方向行進(jìn),在行進(jìn)的過程中能夠主動避開檢測到的障礙物。試一試機(jī)器飛蛾要用到前面學(xué)習(xí)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(dǎo)學(xué)生: 機(jī)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(jìn);如果說有障礙,機(jī)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(jìn)。1、機(jī)器飛蛾檢測前方障礙。還記得“機(jī)器人快躲開“程序嗎?如果紅外傳感檢測到前方有物體,則機(jī)器人馬上轉(zhuǎn)向;如果沒有檢測到物體,機(jī)器人一直往前走。2、機(jī)器人飛蛾檢測光亮。還記得前面課中的“機(jī)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(qiáng),則執(zhí)行高速電機(jī)模塊,實現(xiàn)右轉(zhuǎn);如果說檢測到左側(cè)光線比較強(qiáng),則執(zhí)行左側(cè)高速電機(jī)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(jī)器人快躲開”程序,將條件判斷中的高速電機(jī)模塊刪除。參數(shù)保持原來程序的設(shè)置。把高速電機(jī)模塊去掉,是為了放置亮度檢測流程圖模塊。當(dāng)檢測到前方?jīng)]有障礙時,機(jī)器人對光亮作出檢測。(2) 添加亮度檢測模塊在去掉的高速電機(jī)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(jī)器人回家了”程序中對應(yīng)模塊的參數(shù)設(shè)置。四、運(yùn)行程序?qū)W生運(yùn)行程序:到模擬環(huán)境中設(shè)置障礙物和光源,看看機(jī)器飛蛾是不是能實現(xiàn)“飛蛾撲火”。仿真運(yùn)行沒問題后,就保存程序。將程序下載到學(xué)生機(jī)器人的主控板上,讓它實際運(yùn)行。教學(xué)反思:第13課 自動感應(yīng)電風(fēng)扇教學(xué)內(nèi)容:制作自動感應(yīng)電風(fēng)扇。教學(xué)目標(biāo):1、學(xué)生利用紅外傳感器進(jìn)行電風(fēng)扇的安裝。2、提高學(xué)生的動手能力。教學(xué)重點:電路的連接。教學(xué)難點:程序的編寫。教學(xué)準(zhǔn)備:學(xué)生機(jī)器人編程軟件。教學(xué)過程:一、 導(dǎo)入:教師: 還記得大家動手制作的電風(fēng)扇嗎?想讓它擁有更強(qiáng)的功能嗎?讓我們一起動起手來。我們的目標(biāo):前面制作的電風(fēng)扇用開關(guān)來控制運(yùn)轉(zhuǎn),比較麻煩!能不能讓電風(fēng)扇自動控制呢?當(dāng)人靠近電風(fēng)扇時,它能自動打開;當(dāng)人離開后,它又自動關(guān)閉。這樣就很方便了。二、讓電風(fēng)扇“看得見” 教師:要制作這樣的自動感應(yīng)電風(fēng)扇,需要回顧以前學(xué)過的知識。學(xué)生討論:怎么讓電風(fēng)扇“看得見”人靠近了?機(jī)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(fēng)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(biāo)以及要求,你能列出完成小設(shè)計所需要準(zhǔn)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(dǎo)學(xué)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(fēng)扇可以使用前面制作的電風(fēng)扇。電機(jī)的連接可以直接使用電機(jī)上引出的兩條電線,它們的另一端是標(biāo)準(zhǔn)插頭,可以直接與主控板連接。將電風(fēng)扇固定在機(jī)架上。這樣自動感應(yīng)電風(fēng)扇就組裝好了。四、程序編寫 自動感應(yīng)電風(fēng)扇通過紅外傳感器不斷探測判斷前方是否有人,當(dāng)有信號時,風(fēng)扇轉(zhuǎn)動;否則風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動,下面是自動感應(yīng)電風(fēng)扇的工作流程 圖和在學(xué)生機(jī)器人編程軟件上編寫的程序。這里風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動由高速電機(jī)模塊來控制。五、下載程序并運(yùn)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(yīng)電風(fēng)扇中運(yùn)行,觀察運(yùn)行效果。根據(jù)情況,調(diào)整、修改程序,直到達(dá)到我們的目標(biāo)。課后反思:致力于打造全網(wǎng)一站式需求,為大家助力來源網(wǎng)絡(luò)僅供參考?xì)g迎您下載我們的文檔25.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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