九年级信息技术下册第4课《机器人走正方形》教学设计川教版.docx

九年级信息技术下册第4课《机器人走正方形》教学设计川教版.docx

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九年级信息技术下册第4课《机器人走正方形》教学设计川教版

第4课机器人走正方形

一、课题名称：

机器人走正方形

二、课型：

新授课

三、授课教师：

四、教材分析

《机器人走正方形》是信息技术（四川省义务教育课程改革实验教科书）九年级下册第4课的内容，这册教材是一块独立的内容，可放在初中任何年级来上，一共有14课和一个综合实践。

第1课是机器人简介，介绍了机器人的定义、分类、组成以及教学机器人，使学生对机器人有一定的了解。

第2课是机器人的编程系统，主要是对智慧天下机器人的编程软件及一些命令进行介绍，对机器人和计算机的连接及程序的下载进行学习，最后通过一个简单的实例——让机器人前进，让同学们感受和体验人们是怎么为机器人下达命令并让机器人运动起来的。

第3课是制作爬行机器人，通过本课的学习，使学生对机器人的各个部件，机器人的搭建有一定的了解，培养学生的兴趣。

通过制作一个能行走的机器人，让学生亲身体验机器人制作的基本步骤。

通过活动锻炼学生的动手动脑能力。

第四课机器人走正方形，培养学生分析问题和解决问题的思维方法，通过本节课的学习，使学生能够根据给出的任务来进行算法分析，并用编程来控制机器人的运动，为后面的课程学习做铺垫。

五、学生分析：

学生在六年级下学期已经学习过logo语言，对编程有一定的基础，并且能够根据任务进行算法和分析，从而编程控制机器人。

而在九年级下学期，通过前面三课的学习，学生对机器人又有了比较深入的了解，对智慧天下机器人和相应编程软件比较孰悉，能够编程控制机器人前进，因此，完成本节课的任务难度不大，通过动手实践，应该都能完成相应的任务。

六、教学目标

（一）知识与能力

1、通过具体任务的设计，学习如何编写程序控制机器人的运动方向，在实践中观察分析差速转弯和反转转弯的区别。

；

2、通过学习，会用循环语句来编写程序，体会用循环语句编程的好处；

3、培养学生分析问题和解决问题的思维方法。

（二）过程与方法

主要采取任务驱动的方式，边讲边练，讲练结合。

（三）情感态度价值观

1、自主探究，分享交流，培养学生学习知识的积极情感；

2、采用小组协作方式，培养学生的合作交流意识和创新精神。

七、教学重难点

教学重点：

1、分析机器人走正方形的算法，通过差速和反转实现机器人转弯；

2、能够用循环语句来控制要重复执行的运作。

教学难点：

能够根据不同的任务来进行算法分析，选择不同的控制命令，在实践中不断对参数进行修正和调试。

八、教学策略

本节课是操作课，不适合传统的教授模式，因此，主要采用任务驱动法和自主探究相结合的方式。

学生通过分析机器人走正方形的过程，形成算法，然后编写程序控制机器人，经过不断调试和修正，最后完成任务。

在整个过程中，需要小组成员全员参与，不断的解决在调试中出现的各种问题。

由于地面，电池电量等因素的存在，相同的程序在同一机器人或不同机器人上表现出来的情况会不一样，这就使得学生要反复进行实验，从而得出经验。

九、教学环境及资源准备

教学环境：

机器人教室，安装有多媒体电子教室软件、机器人编程软件的多媒体计算机，4个学生一个小组，一台电脑，一套机器人。

资源准备：

为本课制作多媒体PPT课件辅助教学，智慧Basic软件。

十、教学过程

教学环节

教师活动

学生学习活动

设计意图

导入

（2’）

1、复习前面机器人直走的内容。

2、然后请学生到前面给同学们走一个正方形边形。

3、提出问题：

机器人能不能转弯？

如果要让机器人走正方形，该如何实现？

学生跟老师一起回顾已学知识机器人直走。

学生观察走四边形的同学，注意观察整个过程。

思考并回答相应问题。

通过观察同学走正方形，对机器要走正方形有一个形象的认识。

对整个过程很清楚。

分析走正方的过程（3’）

1、请同学们用语言描述出走正方形的过程。

2、同学们，机器人走正方形的过程和我们人类走正方形的过程一样吗？

3、机器人走正方形的过程，通过第二课的学习，我们现在能完成了哪一步？

如果我们现在解决什么问题后，就能完成机器人走正方形的任务？

学生相互讨论，描述出过程是“直走

转弯

直走

转弯

直走

转弯

直走

停止”。

学生思考后回答。

学生思考后回答：

完成了直走。

现在要解决的问题是机器人转弯的问题。

培养学生观察分析能力。

培养学生把复杂问题进行分解，从而能够利用前面学习的知识来完成任务。

学习机器转弯的方法

（9’）

同学们，怎么才能让机器人转弯呢？

现在请同学们完成下面的任务：

任务一：

请同学们把左右两个伺服电机的速度调成不一样，会有什么样的现象？

任务二：

请同学们把两个伺服电机的调成一个正转，一个反转，会有什么现象发生？

任务三：

在motorforward（A,50）和motorbackward（B,100）后输入delay（1000）会有什么现现象发生？

（机器人运行的时间为我们设置的时间）

学生思考。

学生动手实践，发现如果两个电机的速度一样，则直走，如果两个电机速度不一致，则机器人会向速度慢的一方转弯，转弯的大小跟速度差的大小有关。

学生通过实践发，这种方式，机器人转弯的角度最大。

学生输入命令，并把程序下载到机器人，进行实践，观察现象。

通过动手实践，加深学生对现象的理解，从而培养学生思考问题，解决问题的能力。

机器人走正方形

（8’）

现在请同学们来完成下面的任务：

用智慧Basic编写程序控制机器从走正方形。

老师巡视并指导学生。

学生分小组进行活动。

编写程序并且下载程序到机器人上进行调试。

motorforward（A,100）

motorbackward（A,100）

delay（1000）

motorforward（A,100）

motorforward（B,100）

delay（600）

motorforward（A,100）

motorbackward（A,100）

delay（1000）

motorforward（A,100）

motorforward（B,100）

delay（600）

motorforward（A,100）

motorbackward（A,100）

delay（1000）

motorforward（A,100）

motorforward（B,100）

delay（600）

motorforward（A,100）

motorbackward（A,100）

delay（1000）

通过学生动手实践，培养学生的动手能力。

用循环语句来控制机器人走正方形（10）

同学们如果我们要控制机器人在一个正方形的跑道上跑2圈，怎么编写程序？

如果要跑10圈，100圈呢？

同学们，你们发现没有，随着圈数的增加，我们就要多次编写机器人完成走一个正方形的程序，会有很多的重复语句，那么有没有更简单的方法来实现呢？

现在我们来使用一个新的语句，叫做循环变语句来编写程序，同学们会发，我们的程序会变得很很简单。

我们先来看用循环语句来编写机器人走一次正方形的程序：

dimiasint

fori=1to4step1

motorforward（A,100）

motorbackward（A,100）

delay（1000）

motorforward（A,100）

motorforward（B,100）

delay（600）

nexti

motorbrake（A）

motorbrake（B）

如果要走两圈，则把fori=1to4step1改为fori=1to8step1。

如果要走10圈,访怎么修改？

同学们，由循环语句我们将在下一课进行学习，所以这节课，我们只是作简单介绍，下一节课我们将进行详细的学习。

同学们只要照着格式用就行了。

任务四：

请同学们根前面学习的内容，编写程序控制机器人走长方形。

学生会认为很简单，就是在一圈的基础再编写相应的程序。

学生动手实践后会发现，随着圈数的增加，学生就会写许多相同的语句。

学生带着问题去看自己编写的程序，发现确实有许多语句是重复的。

学生把程序下载到机器人上进行实践，果然发现问题得以解决。

学生把程序下载到机器人上进行实践。

学生思考并偿试进行修改。

小组进行讨论，然后编写程序，调试。

利用学生已经掌握的知识来解新问题，学生会发现已有的知识不能解决新问题或者解问题难度比较大，这时再引入新的知识，学生的兴趣更大，印象更深刻。

学生通过练习来巩固已学知识；发挥自己的创作能力，进行创作，培养学生创新意识；同时小组协作也培养学生的团队合作的能力。

伺服电机与机器人精确移动（7’）

请同学们阅读教材第21页内容，并回下面的问题？

1、在上面机器人走正方形的程序中，我们是用什么来控制机器人的移动距离和转动的角度的？

这样做的优点是什么？

缺点是什么？

2、通过看21页的内容，我们现在还可以用什么方法来精确控制机器人的移动？

任务五：

①测量机器人的轮子的周长是多少？

②执行课本上图4-4，量一量机器人移动的距离是多少？

③根据机器人小车轮子的周长，计算电机不同转角时，机器人移动距离的理论值，再改变上述程序中电机转角值，运行程序后用直尺没出机器人实际的移动值，比较理论值与实际值的误差有多大。

请同学们阅读教材第22页智慧Basic语言系统伺服电机指令一览表的内容

探究活动：

精确控制机器人的比赛，教材第23页的第二个活动。

（以小组参赛）

学生带着问题去阅读教材，并找出相应的答案。

学生动手操作，并完成教材第22页的表格。

学生阅读相关的内容，并有一定的印象。

每个小组根据上面任务积累的数据，参照教材第22页智慧Basic语言系统伺服电机指令一览表的内容选择相应的指令，编写程序参加比赛。

让学生去阅读教材，可以加深学对相应知识的印象，而且也让学记住相应的知识点，让学生能够学会使用教材。

培养学习的自学能力和使用教材的习惯。

以比赛的形式，培养小组协作、合作的意认和竞争意认。

总结

（1’）

同学们，通过今天的学习，我们学会了用时间、伺服电机的转动角度或圈数指令来控制机器人的移动距离。

并掌握了用差速或反转来实现机器人的转弯。

通过今天的学习，为我们后面的学习打下了坚实的基础。

学生跟着老师的思路回顾已学知识。

总结要点，巩固今天所学的知识点，加深学生的记忆。

十一、教学流程图

十二、板书设计

第4课机器人走正方形

走正方形的过程：

直走

转弯

直走

转弯

直走

转弯

直走

停止