第五课 自动避障机器人第一课时（教学设计）.docx

第5课 自动避障机器人课题名称：自动避障机器人第1课时一、教学目标1.知识与技能（1）了解红外避障传感器的组成和工作原理。（2）学会分析任务，制作流程图（3）理解“永久循环”的意义（4）理解流程图各种框图的意义及名称。2.过程与方法（1）通过传感器外部结构的观察、讨论和对蝙蝠故事的类比进行思考，认识并了解红外避障传感器的构成及原理。（2）通过对任务的分析，运用算法流程图理清思路，理解“永久循环”模块的运用以及各类框图的应用。3.情感态度与价值观（1）在学习中养成善于观察、勤于思考的好习惯。（2）通过小组内的互助合作探究，体验合作分析解决问题的过程，进而得到成功的体验。（3）通过算法流程图，感受程序思维的表达方式，梳理思路的同时体验到逻辑思维解决问题的过程。教学重点：1.认识红外避障传感器的构成 2.掌握“永久循环”模块的意义。教学难点：“永久循环”模块的意义。二、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图课前准备学生以四人为一小组，每组使用两台计算机及一套机器人设备。讨论确定组员分工：组长、程序员、搭建员、汇报员有利于开展小组合作学习，让每个学生能充分参与课堂。情境导入老师今天从机器人星球带来了一位机器人朋友，这位朋友有着特殊的能力，当你在跟他打招呼的时候，他也会跟你打招呼，哪位同学想来跟机器人朋友打个招呼？这个机器人是通过身体的那个部分发现了你跟他打招呼呢？（同学回答：指着机器人胸前的设备）那么这个设备叫什么呢？我们一起来看：参与互动，观察思考，回答问题。让学生通过体验与机器人的交互来激发学生的兴趣，并同时体验红外避障传感器带来的应用效果。原理分析PPT展示红外避障传感器以及微电脑。利用一根RJ11连接线将两个设备连接到一起，请同学们一起做一个小测试。打开电源开关，用手由远到近的靠近传感器时，请同学们观察，传感器有什么现象发生？（学生回答：上面的灯亮了）这个现象的发生又代表着红外避障传感器有什么功能呢？我们一起通过一个小故事来了解一下（通过动物与机器人的联系对比）动物身上有感官，而机器人身上有传感器。下面我们一起来了解一下红外避障传感器：红外避障传感器相当于机器人的“眼睛”，它是由一个红外发射管和一个红外接收管组成的。红外避障传感器的具体工作状态又是怎么样的呢？红外发射管发射红外线，红外线在遇到障碍物发生反射后，接收管接收红外线。然后指示灯会亮起，并且传感器会发射一个发现障碍物的信号到微电脑。学习了传感器的相关知识，我们要利用它来做些什么呢？动手操作，并回答问题。观察并思考锻炼学生自我探究及提出问题的能力。通过蝙蝠引出，机器人的传感器是模仿了动物的感官。让学生了解传感器的组成及工作原理。任务分析我们来看一下本节课的任务，要求设计一个可以自动躲避障碍的机器人想要设计这样一个机器人我们要做些什么呢？下面我们就一起来分析一下这个任务在之前学习的课程中，通过编程我们开始应用流程图，流程图中所出现的各种图形都分别是什么含义，又有什么作用呢？本节课在分析任务的同时，我们也一起学习一些关于流程图中这些图形的应用。通过观察之前学习过的流程图，我们会发现每个流程图都有“主程序”及“结束”两个黄色的椭圆框，这两个框有什么作用呢？起止框：表示算法的“开始”或“结束”。再次回到我们的任务中，我们想要设计可以自动躲避障碍的机器人，首先我们要给机器人添加一个传感器，同学们知道是哪一个传感器吗？（红外避障传感器）添加好了传感器之后，我们就利用传感器来进行判断前方是否有障碍物，如果有，那么就转弯，没有就运行电机继续跑。好，这段程序编辑完。天马行空，将自己的想法充分表达出来。通过观察流程图，首先分析椭圆形框图的作用根据任务做流程分析，思考这是最需要学生自己理清思路的环节，也是为接下来进一步的程序设计和编写打下基础。深入探究这个时候我们再来从头看一下这个程序。现在这个程序机器人可以实现自动躲避障碍吗？（同学回答：能或不能）机器人与人类不同，它会严格执行你给的任务，所以我们的机器人想要一直躲避障碍我们就要一直让他执行任务，所以，为了能够实现这个功能，我们要给这段程序添加一个模块“永久循环”模块，来让机器人实现可以一直躲避障碍物。分析一下这段流程图中的模块，分别了解这些模块的作用。菱形：判断框作用：判断程序汇中的事件，并根据不同情况作出决定平行四边形：输出输出框作用：从外界获取信息或向外界传递信息长方形：处理框作用：框中表明的是进行的什么操作。箭头：流程线作用：表示从某一框到另一框的流向。通过刚才学习过的内容完成实践报告单中第三题。观察、思考，掌握红外避障传感器在程序中的设置方法。结合老师讲解和教材自学，思考并理解。小组填写实践报告单通过程序分析，引出“永久循环”模块