内容正文:
教学内容
第10课 扫地机器人
教材简析
教学目标
1.了解机器人扫地的基本原理。
2.了解扫地机器人的构造特点。
4.初步理解扫地机器人编程软件的功能和作用。
5.培养学生的探索意识。
6.鼓励学生从新事务中体验乐趣,为今后的学习激发兴趣。
教学重点与难点
1.重点:扫地机器人的基本工作原理。
2.难点:编写程序,扫地机器人的主要部件的学习。
课时安排
1课时
教学过程:
一、展示与引入
师:上节课我们认识了机器人的组件和主要器官,同学们来回顾一下吧。 (简单复习上一课的内容)
师:这些是机器人身上非常重要的部分,它们共同配合,组成了机器人,我们的机器人才能动起来。除了以上的部件器官以外,机器人到底是怎样运动起来的呢?大家来猜一猜。
(学生讨论:机器人运动的原理)
师:今天,我们就来走进机器人的内部世界,制作一个可以扫地的机器人。 (板书课题)
2、 新授
(一)扫地机器人工作的基本原理
师:在刚才的讨论中,同学们关于机器人的工作原理有以下意见: (板书意见)
方向一:电池提供动力。 方向二:计算机程序控制。 方向三:芯片控制。
(讨论:这三个主要方向里面,谁更加贴近机器人工作的原理呢?) 途径一:到教材中找寻答案。 途径二:到课件中找寻答案。 (老师自由选择合适的方式)
师:我们来总结一下,到底扫地机器人工作的原理是什么呢? (展示一次机器人的工作状态,结合课本知识,讲解工作原理)
(二)程序编写
编写机器人沿线行走的程序
扫地机器人的构造特点
师:刚刚我们看见了机器人的工作原理,这些原理是需要一定的特殊构造来配合的,下面就让我们再次来“解剖”机器人,看看它是怎么样来完成这些工作.
1. 编写扫地动作的程序
加入计次循环控件。
2. 编写停止扫描地程序
3. 运行程序
注意:本内容教学时,要进行分组,保证每位学生都有平等的接触机会。
3、 总结与回顾
师:今天我们一起制作了扫地机器人,了解了它的工作原理和主要构造,这些就是机器人的一部分秘密,在后面的学习中,我们将让我们的机器人按照我们的意愿运动起来,让我们一起来期待吧!
二次备课
板书设计:
教学后记:
$$
第11课 灭火机器人
一、 教学目标
1、知识目标:
①、了解机器人灭火任务。
②、知道简单Pascal的程序算法。
③、掌握通过机器人识别白线、机器人检测火焰等方法灭火的方法。
2、能力目标:
①、简易灭火机器人的搭建。
②、火焰传感器的使用。
③、教会机器人寻找火源完成简单灭火任务。
3、情感目标:
①、培养学生的观察能力、动手能力、创造能力,养成良好的思维习惯。
②、通过对光学、计算机科学、机械原理以及美学等的综合运用,提高学生的综合运用。
③、通过竞赛机制,提高学生的竞争和合作意识,锻炼学生比赛时的灵活性。
二、教学重点、难点
重点:灭火机器人的搭建。
难点:
①、火焰传感器的使用;
②、通过PASCAL的程序算法为机器人编写程序;
③、下载程序到你的机器人内存中,进行实际轨迹场地调试。
教学过程
1、 引入:火灾是当今人类社会普遍关注的问题,它不仅威胁着人类的生命和财产安全,更影响到一个社会的稳定和发展。图12-1是我国研制的第一代灭火机器人。这类消防机器人适用于石油化工、油罐区、大型仓库等高温、强热辐射、易坍塌的危险场所,可避免人员伤亡。在这几课里,我们将利用教学机器人,模拟灭火过程。
图 12-1 我国第一代灭火机器人
2、新课: 灭火实验及场地简介
中小学机器人灭火实验是模拟现实家庭中机器人处理火警的过程,它要求制作一个由计算机程序控制的机器人,在一间模拟平面结构的房间里运动,找到一根代表房间里火灾点的正在燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。图12-2是机器人模拟灭火场地示意图 (单位:cm)。
图12-2 机器人模拟灭火场地示意图
图中红色为火焰,蓝色为家具,黄色为搜救对象所在位置。
为使问题简单化,我们假定一个简单任务:
任务1 机器人从房间门口启动,对准火焰方向,直线前进,进入火焰前的警戒线,停止前进,扑灭火焰。
这个任务非常简单,对机器人的要求是当“看见”地面白线时,停止运动,开起风扇扑灭火焰。
为了让机器人能“看见”火焰前的白色警戒线,我们需要给机器人安装一个地面灰度传感器。安装方法如图12-3所示,先将灰度传感器的调节器固定在主机箱上,再用一根铜柱将灰度传感器的探头固定在机器人小车的前方,使探头距地面约1厘米,以提高检测的准确度。
灰度传感器可以用来检测物体表面的黑白程度,浅色物体灰度小,深色物体灰度大。对计算机来说灰度从0开始到255,一共为分256个等级。机器人把灰度小于125的物体认作白色(浅色)物体,灰度大于125