2020-2021学年闽教信息技术2020版八年级下册 第9-10课时 《搭建巡逻机器人》

第9－10课时 搭建巡逻机器人

 

教学内容分析

本节课教材主要介绍利用巡线传感器（即光电传感器、光线传感器、灰度传感器等）来设计一种能识别道路，沿着事先规划好的线路行走的机器人，完成机器人自动巡逻等任务。每个麦昆机器人小车的底部都装有两个巡线传感器，就像机器人的眼睛，能识别道路，指引机器人沿着黑线前进。

机器人巡线的算法与使用机器人底部传感器的数量有关。本节课主要介绍单巡线传感器巡线和双巡线传感器巡线的工作原理。教学时应提醒学生，单巡线传感器巡线时，只要用到其中任意一个巡线传感器，测试时被用到的巡线传感器应放于黑线的上方。双巡线传感器巡线时，用到两个巡线传感器，测试时小车应放于黑线的中间，黑线的粗细对程序的编写和调试是有影响的。本教材的范例，黑线的宽度应不超过两个巡线传感器之间的距离差为佳。

本课学习机器人巡线原理。学习本课内容有助于培养学生深入了解机器人，进一步构建机器人知识体系。

 

教学对象分析

机器人巡线是智能机器人中最为基本的任务之一，很多青少年机器人比赛都要求机器人有巡线的功能。这是一个全新的知识领域，内容比较难理解，实验又极具挑战性。八年级的学生活泼、好动、好奇心强、易于接受新事物，教师要创设教学情景，充分调动他们的学习兴趣。通过搭建比赛场地，用比赛活动活跃课堂气氛，激发学生参与的热情，鼓励学生迎难而上，不抛弃，不放弃，在比赛中完成课堂任务。

通过本课学习，能帮助学生理解机器人单巡线和双巡线的工作原理，学会用程序控制机器人完成更多的任务。

 

教学目标

1．巡线传感器的工作原理。

2．应用巡线传感器判断路况。

3．单巡线传感器巡线的工作原理。

4．双巡线传感器巡线的工作原理。

5．机器人巡线任务的设计与完成。

 

教学重点和难点

1．教学重点。

单、双巡线传感器巡线的工作原理。

第10课时

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
知识回顾， 导人课程	1．演示、讲解单巡线机器人的工作原理，编写单巡线机器人的完整程序。提问：单巡线机器人走起路来有什么特点？ 2．引导学生交流讨论：如何让机器人走路更流畅一点。 3．请组长分发机器人小车和测试场地。	倾听讲解，观看演示，回顾知识，回答问题。交流讨论，踊跃发言。   领取实验器材。	回顾上一节课的知识，为这节课做准备，同时自然而然地引出这节课的内容。
动手实践：设计双巡线传感器的巡逻机器人	1．引导学生阅读教材 P55，展示双巡线机器人的巡线图片，根据可能出现的四种情景，分析巡线原理。 （1）两个传感器都识别到黑色，说明机器人可以前进。 （2）左边传感器识别到白色，右边传感器识别到黑色，说明机器人需要右转。 （3）右边传感器识别到白色，左边传感器识别到黑色，说明机器人需要左转。 （4）左边右边传感器都识别到白色，停止。 2．连接设备，打开 Mind＋平台，按照教材 P57～59的操作提示，编程调试。引导学生对比单巡线机器人和双巡线机器人的行走原理。	学生先阅读材料，再倾听教师讲解，理解双巡线的原理。                 以小组为单位动手编程。根据场地修改程序，让机器人走得更顺畅一点。	先学后教，让学生感知知识，有助于培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力，在解决问题的过程中掌握操作技巧。           学生通过编程实践，不断调试，提高解决实际问题的能力。
实践创新	1．布置任务：结合现有的传感器（超声波传感器、声波传感器、温度传感器）进一步提升巡逻机器人的巡逻功能。 2．请组长回收设备，清单整理。	以小组为单位，交流讨论，学会编写程序，完成任务。	学生充分利用已学到的知识，完成任务，提高知识的综合运用能力。

 

教学反思方向

1．视频中的巡线机器人能否引导学生充分认识巡线传感器的作用，激发学生的学习兴趣。

2．学生是否能理解单巡线传感器巡线的工作原理。

3．学生是否能理解双巡线传感器巡线的工作原理。

4． 学生是否能理解并完成教材中的范例编程。