第7课 机器人沿线行走
一、教材分析
本课是“机器人基础”模块中难度较大的一课，综合性很强。本课要用到传感器的使用、电机的使用、变量的使用、条件循环程序设计和分支结构的程序设计，是一节机器人知识综合使用的课程。由于本课容量较大，要讲透所有的知识点需要两课时。传感器、电机的使用，条件循环和分支结构程序设计作为第1课时，程序的完善和调试作为第2课时。具体而言，第1课时讲解机器人沿线行走的前三种情况（直走、左偏、右偏）及变量的使用；第2课时讲解机器人行走的后两种情况（完全左偏、完全右偏）。整体而言，本课主要让学生理解机器人沿线行走的原理，即通过灰度传感器来不断地判断行走时的状态，并通过修改电机参数进行实时调整。
二、学情分析
本课的教学对象是小学六年级学生，教学难度较大，所以在教学过程中应注重对学生进行科学的学习方法的培养和训练。结合本节课设计的三个任务，要求明确，较难的环节有自学提示卡帮助，注重培养学生的自主学习能力。在完成任务时，提倡邻近的同学互相帮助，培养学生的合作精神。
三、教学目标与要求
- 了解沿线追踪比赛规则、灰度传感器的工作原理。
- 学会检测学生机器人向左偏、向右偏、完全左偏、完全右偏的情况。
- 学会搭建机器人沿线行走的程序。
- 以自主探究学习、合作学习的方式，掌握搭建机器人沿线行走的程序，逐步培养学生的创造性思维能力，让学生在解决问题的过程中体会成功的快乐。
四、教学重点与难点
- 重点：学会在系统设置中添加和设置灰度传感器，学会检测学生机器人向左偏、向右偏、完全左偏、完全右偏，学会搭建机器人沿线行走的程序。
- 难点：学会检测学生机器人向左偏、向右偏、完全左偏、完全右偏，理解max变量的含义，学会搭建机器人沿线行走的程序。
五、教学方法与手段
实验法、任务驱动法。
六、课时安排
安排2课时。
七、教学准备
主题器材、教学课件。
八、教学过程
第1课时
- 视频导入
播放“机器人沿线走比赛”视频。
教师：机器人沿线走比赛比的就是沿着地图上的轨道竞速行走，让我们也来进行一场机器人沿线走比赛吧！
引出本课课题——机器人沿线行走。
【设计意图】积累感性经验，让学生直观感受机器人沿线走的过程。
- 新授：机器人沿线走的原理
教师：行走是机器人的基础动作之一，那它是如何识别地图上的轨迹线的呢？
学生交流讨论。
教师：轨迹线和场地颜色的灰度值有较大的差异，机器人就是通过灰度传感器来判断行走时的位置，然后及时调整行走方式，保证始终沿着轨道行走。
教师：灰度值的概念我们在之前就已经学习过，让我们一起来回顾一下。请同学们分组来测试一下场地和轨迹线的灰度值分别是多少。
学生分组测试灰度值并记录。
教师：通过刚才把机器人放在场地上测灰度值，结合“机器人沿线走比赛”视频，想想看在机器人沿线行走的运动过程中，机器人与黑线之间一共有哪几种情况。
学生交流讨论。
五种情况：机器人完全在线上，机器人向左偏，机器人向右偏，机器人完全左偏，机器人完全右偏。
教师：我们需要依据机器人在运动过程中与黑线的位置关系，来搭建相应程序。
【设计意图】回顾旧知识，消除学生对新知识的陌生感，为接下来的教学做好铺垫。
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