06-07《机器人沿线行走》教学设计Word下载.doc

1、【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，学会编写机器人沿轨迹线行走程序。以自主探究学习、合作学习的方式，掌握编写机器人沿轨迹线行走的程序，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。【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，学会编写机器人沿轨迹线行走程序。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，学会编写机器人沿轨迹线行走程序。【教学方法与手段】实验法、任务驱动

2、法。【课时安排】安排2课时。【教学准备】学习者能够基本熟悉机器人的原理。【教学过程】第一课时学习过程教师与学生活动设计意图一、视频导入播放“机器人沿线走比赛”视频。师：机器人沿线走比赛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积累感性经验，让学生直观感受机器人沿线走的过程。二、新授：机器人沿线走的原理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？生：交流讨论。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。我们在之前就已经学习过灰度值的概念，让我们一

3、起来回顾一下。请同学们分组上来测试一下场地和轨迹线的灰度值分别是多少。分组测试灰度值并记录。通过刚才的机器人测灰度值，请结合“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？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。我们需要依据机器人在运动过程中与黑线的位置关系，来编写相应程序。回顾旧知识，消除学生对新知识的陌生感，为接下来的教学作铺垫。三、编写程序下面我们就开始编写机器人沿线行走的程序。1. 新建一个程序。2. 自定义两个变量black、max。black表示场地和轨迹线感光值的中间值，max表示机器

4、人在运行中的状态。师：black的值就是我们刚刚测试的场地和轨迹线的灰度值的中间数，同学们算算是多少。生：计算black的值。关于变量max，我们可以事先规定好，max=0表示机器人向左侧偏，max=1表示机器人向右侧偏，max=2表示机器人在轨迹线上。我们可设定max的初始值为“2”。定义变量black、max，完成程序初始化操作。下面我们需要设置灰度传感器。1. 单击“系统设置”菜单中的“传感器设置”命令，设置“通道1”和“通道2”都是“灰度传感器”。2. 在工作区添加两个“灰度传感器”控件，分别设置属性为“灰度传感器（1通道）”和“灰度传感器（2通道）”。完成灰度传感器的设置操作。万事开

5、头难，详尽细致的演示过程帮助学生克服难点知识，引导学生一步步进行操作，以便开始程序部分的学习。四、情况一：机器人在黑线上下面我们先来编写机器人完全在线上时对应的程序。1. 添加一个“单分支”控件，设置其属性为“条件一：灰度传感器（1通道）的值black”与“条件二：灰度传感器（2通道）的值black”。2. 在该“单分支”控件中添加一个“直流电机”控件，设置“直流电机1：正传 速度15”“直流电机2：正传 速度15”。完成机器人在线上时的程序编写。从最简单的情况入手，开始编写程序，树立学生对本课编程部分的信心。五、情况二：机器人左偏地图上的轨迹不总是直线，在遇到转弯或曲线时，机器人就会由于惯性

6、而偏离黑线，这时我们就要对机器人的运动方向进行校正。我们先来思考一下，当机器人向左偏的时候，传感器会读到怎样的灰度值呢？当机器人向左偏时，左边的传感器就在地图的白色区域，而右边的传感器还是在黑色的轨迹线上。我们可以根据这个来编写机器人左偏时对应的程序。灰度传感器（1通道）的值black”与“条件二：停止”。完成机器人左偏时的程序编写。过渡到较为复杂的情况，引导学生在实际环境中更好地理解该段程序的意义。六、情况三：机器人右偏机器人右偏的情况与左偏正好相反，我们该如何编写该段程序呢？灰度传感器（2通道）的值black”。停止”“直流电机2：完成机器人右偏时的程序编写。该部分编程给了学生更多自主操作

7、的机会，既检测学生之前的学习效果，又锻炼学生举一反三的能力。第二课时七、情况四：机器人完全左偏在我们之前所考虑的左偏和右偏的情况下，机器人都是还有一半边在轨迹线上的。但当机器人完全脱离轨迹线时，情况就不同了，传感器又会读到怎样的灰度值呢？当机器人完全左偏时，左右边的传感器就都在地图的白色区域上了，这时max的值为0。我们可以根据这个来编写机器人完全左偏时对应的程序。灰度传感器（1通道）的值black”，“条件二：灰度传感器（2通道）的值black”以及“条件三：max=0”。反转 速度2”。完成机器人完全左偏时的程序编写。引发迁移，在已有知识的基础上，让学生对机器人沿线走的另两种情况有更加深刻的理解，并得出解决问题的策略。八、情况五：机器人完全右偏机器人完全右偏时，左右两边的传感器也都在地图的白色区域上了，我们只能根据max的值来区分完全右偏和完全左偏。完全左偏时max的值为0，而完全右偏时max的值为1。请同学据此来编写机器人完全右偏时对应的程序。max=1”。反转 速度2”“直流电机2：完成机器人完全右偏时的程序编写。举一反三，完成机器人沿线走的完整程序的编写。九、比赛体验请同学们将编写好的完整程序保存并编译，然后来进行机器人沿线走比赛吧！保存并编译程序，参与机器人沿线走比赛。通过参与比赛，享受学习的成果，分享成功的喜悦。