6 机器人循光

一、教材分析

在学生机器人中,红外传感器是重要的传感器之一,它的参数设置也为机器人沿线等活动打下了基础。因此,本课属于承上启下的基础课程。在知识结构上介于简单程序和较为复杂的程序(如条件循环语句等)之间,需要教师细化教学内容,并帮助部分学生理解程序的流程。

二、学情分析

学生在前几课的学习中,已经能够执行基本的机器人命令。在这节课的学习中,学生可以通过实例中遇到的各种情况理解分支结构的意义,让其有更多的感性体验。

三、教学目标与要求

  1. 了解红外传感器的工作原理,通过体验单分支结构语句的含义,能够在机器人平台中搭建机器人循光运动的程序脚本。
  2. 依据流程图进行程序设计,通过设计任务让学生在探索中得到思维的培养,发挥学生的自主学习能力。
  3. 在小组合作中让学生自主探究、动手实践,并以学生已有知识为前提进行点拨与启发。
  4. 培养规范的机器人运动编程步骤,激发学生的多选择性创新思维能力。

四、教学重点与难点

  1. 重点:单分支语句的理解与程序设置。
  2. 难点:多种情况下机器人的不同应对程序。

五、教学方法与手段

任务驱动、自主探究,分组协作、启发式教学。

六、课时安排

安排1课时。

七、教学准备

主题器材、学习单、教学课件。 

八、教学过程

  • 生活导入,提出问题
  1. 播放视频:《机器人清洁工》。

猜一猜:为什么机器人能自动识别地面,并清洁干净呢?

2. 学生畅所欲言。

  1. 今天,老师就给大家介绍引导机器人前行的一种策略——循光。

(板书:机器人循光。)

学生制定游戏的规则,思考如何才能自动?讨论机器人的判断过程。

【设计意图】从生活中的实例入手,帮助学生建立与机器人间的亲近感,激发学生的学习兴趣,渗透机器人智能化的意识。

(二)原理认知

  1. 机器人演示:机器人遇到强光时发出鸣叫。

2.探索:机器人在什么情况下会叫?它怎么知道前方有情况的呢?

学生交流讨论结果。

红外传感器

判断条件:是否有障碍。

执行动作:有障碍时,鸣叫。

  1. 认识红外传感器的工作原理。(如图1所示)

图1

红外传感器就像蝙蝠一样,从它的红外发光管中发出红外线,并用接收管来检测是否有反射光,判断是否有障碍物。

  1. 绘制程序流程图。(同步填写学习单)

学生活动:

  1. 学生组内讨论。
  2. 交流讨论结果。
  3. 理解流程图。

【设计意图】给学生充足的空间,发挥小组作用,通过讨论激起头脑风暴。引导学生对实例进行分析,梳理知识要点,形成编程思路,让学生了解与掌握流程图的设计过程。

(三)语言理解

  1. 认识单分支结构。(如图2所示)

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