声波测距避障碍

教学设计 壱、 教学目标知识与技能: 1. 认识什么是超声波，能够举例说明超声波传感器在生活中的体 现与应用。 2. 能够正确安装超声波传感器并了解其工作原理。 3. 能够自主利用 mblock 软件编写程序并进行测试、调试，最终能 使超声波传感器实现小车的自动避障功能。过程与方法: 通过小组合作学习探究，掌握团队合作的方法。情感态度与价值观: 通过小组合作动手安装、编程、调试，实现小车避障效果，激发团队 合作的意识，培养了动手实践和发现探索能力。弐、 教学重难点 重点：1.超声波传感器的工作原理； 2.超声波传感器的安装； 3.实现避障功能的编程、测试和调试。难点：1.超声波传感器的安装； 2.实现避障功能的编程、测试和调试。三、教学准备 创客教室、安装 mblock 程序的电脑、小车、超声波模块、电子连接线、螺 丝、螺丝刀。四、教学过程 （一）游戏导入 请一个学生上台跟智能小车进行一个“谁更聪明”的比赛，让小车和 学生站在同一条起始线上。比赛内容是面向前方墙壁直线匀速前进。学生观看比赛。 教师提出问题：请一个学生描述刚才的比赛结果。采访刚才同学：为什么停止前进？ 得出结论：因为眼睛看到了前方的障碍物，并把这一信息告诉了大脑，从而做出了停下的判断。但我们的小车没长眼睛，并没有发现前方的墙壁，无法做出正确的判断，所以不能停下来。要想让小车变得更智 能，能够躲避障碍物就需要借助超声波传感器技术。引出课题：声波测距避障碍 （二）探究新知 1. 超声波测距原理 教师展示超声波模块和安装了超声波模块的小车，并让小车重新走 一遍刚才小车的路线。学生观看。 小车避障成功，教师提出问题：为什么安装了超声波模块的小车能 够避障成功？超声波测距原理是什么？ 讲授新知：什么是超声波？超声波作用和各行各业应用。蝙蝠的超 声定位，超声波测距原理。 学生认真听讲并回答问题。 2. 勇闯第一关：用螺丝将超声波传感器固定到小车上，并用电子连 接线将其与主控板连接。 教师提前准备好器材和工具放在每个小组面前的桌子上。 器材和工具：小车、超声波模块、电子连接线、螺丝刀和两个螺丝。教师先介绍展示超声波模块，电子连接线和小车主控板的接口，讲 解一些注意事项，放手让孩子动手安装超声波模块。 提示：先将电子连接线一个接口与超声波传感器连接，再固定螺丝。 最后将另一个接口与主控板的其中一个接口相连，接口之间要插紧。学生动手安装。 3. 勇闯第二关：小车避障编程练习 练习任务： 当超声波传感器距离障碍物大于 20cm 时， 那么小车以 100 速度前进， 当超声波传感器距离障碍物小于等于 20cm 时， 那么小车停止。 教师提问：任务中小车有几种状态？学生回答后教师继续提问。 问题：什么条件下前进？什么条件下停止？学生回答。 教师分析：小车的大脑一直在进行着条件判断，当它距离障碍物距 离＞20cm 这个条件是真时，那么就以 100 转速前进。反之条件成立时 就停止。所以要用到条件控制语句 继续分析讲解：在我们生活中，我们也经常进行着条件判断。比如： 如果明天天气晴朗，我就去海边玩耍，否则，我就在家里看书。 提出问题：谁能用如果……那么……，否则……来描述一下小车避 障。 学生举例。 在学生理解如果……那么……，否则……后，让学生用它描述任务。 任务描述：如果超声波传感器距离障碍物大于 20cm 时， 那么小车以 100 速度前进， 否则小车停止。 教师讲解：还要用到新的编程模块。打开程序，拖出 并指出这个接口 3 在学生的小车上可能是 1 、2 或 4，关键看学生刚才连在 哪里。还要用到 。 学生编程并上传到小车大脑。上传完成后在开阔点的地方对小车进行程序测试。 完成后，请两组同学展示他们的编程结果，并进行评价。 （三）开动脑筋（大显身手） 在小车避障项目中，除了让小车停止，你还可以怎样编写程序？教师提问，请几组成员说说自己的改进措施和想法。 学生到学生机上对程序进行改进并测试。请学生说说和演示自己改进后的小车。 （四）总结评价 表扬获得星星最多的小组。 总结：认识什么是超声波，超声波回声定位原理是什么，如何编程使 mbot 小车避障？ （五）板书设计 声波测距避障碍 声波测距原理 安装超声波模块 编程测试 学科网（北京）股份有限公司 $$