内容正文:
第七节 设计灭火机器人
一、教学目标
1.知识与技能
(1) 掌握火焰传感器的使用方法。
(2) 了解机器人灭火的工作原理。
(3) 掌握子程序的新建、修改、删除及保存,了解“break”模块的作用。
2.过程与方法
(1) 通过对机器人灭火任务的需求分析与讨论,明确灭火机器人应该具备的功能与硬件组成,并重点掌握火焰传感器的功能、特性及使用方法。
(2) 通过对机器人灭火任务的分解,掌握子程序的概念,并在此基础上了解“自上而下、逐步细化”的程序设计原则。
3.情感态度与价值观
(1) 培养学生的动手能力、创新能力,使学生养成良好的思维习惯。
(2) 培养学生的团队合作精神,让学生体会学习和探究的乐趣。
二、教材分析
1.本节的作用和地位
本节是在循迹机器人和走迷宫机器人基础上增加了火焰传感器应用的一节
综合应用课,主要让学生掌握火焰传感器使用方法、“自上而下、逐步细化”的程序设计原则以及子程序的概念。
2.本节主要内容介绍
本节主要任务是设计一个能在模拟火灾现场中灭火的机器人。首先,通过对任务的分析,明确灭火机器人应该具备的功能及硬件组成,并重点介绍新硬件—火焰传感器的功能特性及使用方法;随后,对灭火过程进行分解,并引入子程序的概念,介绍子程序的新建、修改、删除及保存方法,在此基础上进行程序编写,尝试采用“自上而下、逐步细化”的设计原则;最终,在虚拟环境下完成灭火程序的仿真运行。
3.重点和难点分析
教学重点:
(1) 火焰传感器的使用方法。
(2) 灭火的工作原理及子程序的编写。
教学难点:
(1) “自上而下、逐步细化”的编程原则。
(2) 灭火程序的编写及优化。
三、教学建议
1.学情分析
在本节课之前,学生已经掌握了顺序、选择、循环结构,本节引入了“主程序”和“子程序”概念,虽然程序比较复杂,但除了“break”模块,没有新的语法;硬件方面,涉及到红外避障传感器、轨迹识别传感器、火焰识别传感器和风扇等,其中只有火焰传感器是新学硬件。新知识点并不多,主要是对以前所学知识加以综合运用。
2.教学策略
在学习新知识点(火焰传感器和子程序)时,可以通过小组探究的方式完成,老师在此基础上进行细致讲解;在综合运用以前所学知识时,可以通过小组合作的方式完成,老师在此基础上适当引导学生进行组内、组间讨论,充分发挥团队的力量。
在程序的编写、调试及仿真运行时,教师可以采取