尋光機(jī)器人課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)課題 尋光機(jī)器人單元6學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)三年級(jí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)光敏傳感器，能夠了解傳感器的工作原理。2.編寫(xiě)尋光機(jī)器人程序，完成相應(yīng)的要求。3.模擬仿真機(jī)器人尋光。4.搭建與調(diào)試尋光機(jī)器人。重點(diǎn)模擬仿真機(jī)器人尋光。難點(diǎn)搭建與調(diào)試尋光機(jī)器人。教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課以對(duì)話的方式展開(kāi)引入新的課題：男：玲玲，你看過(guò)神話故事夸父逐日嗎？女：看過(guò)，我知道夸父與太陽(yáng)才跑，一直追到太陽(yáng)落下的地方。男：我今天帶來(lái)的機(jī)器人也能追著太陽(yáng)跑。簡(jiǎn)單介紹一下夸父追日的故事：夸父為追求光明，頑強(qiáng)不息，堅(jiān)持不懈，一直追到太陽(yáng)落下的地方。我們要制作的機(jī)器人也能夠根據(jù)周?chē)h(huán)境，判斷光源的方向，并指揮它的雙腳向著光明前進(jìn)，最終追趕到“太陽(yáng)”。認(rèn)真聽(tīng)講，仔細(xì)思考，交流分享自己的看法。激發(fā)學(xué)生興趣，導(dǎo)入課題。講授新課一、認(rèn)識(shí)光敏傳感器人類(lèi)可以通過(guò)自己的眼睛，在黑暗中找到光源。若要機(jī)器人尋找光源，就需要給機(jī)器人裝上能看見(jiàn)光亮的“眼睛”光敏傳感器。他有兩個(gè)能判斷環(huán)境光線強(qiáng)弱的光敏傳感器探頭，主要功能是判斷哪邊的光線強(qiáng)。了解光敏的傳感器的幾個(gè)組成部分：可調(diào)電阻、傳感器連接線、光敏傳感器左探頭、光敏傳感器右探頭。長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)：當(dāng)外界環(huán)境光線的強(qiáng)、弱發(fā)生變化的時(shí)候，傳感器的也跟隨發(fā)生相應(yīng)的改變，并把這種變化傳輸給機(jī)器人的微電腦。光敏傳感器只能傳送給微電腦兩種電信號(hào)：一種是0，表示做光敏探頭組識(shí)別到的光線比較強(qiáng)；另一種是1，表示又光敏探頭組識(shí)別到的光線比較強(qiáng)。二、編寫(xiě)尋光機(jī)器人程序進(jìn)入RC編程平臺(tái)主界面，參考下圖的操作，編寫(xiě)讓機(jī)器人不停檢測(cè)光源的程序。在本步驟中，讓機(jī)器人的動(dòng)作再永久循環(huán)體中不斷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人無(wú)限重復(fù)的智能。給機(jī)器人安上能看見(jiàn)光亮的眼睛，即光敏傳感器，讓機(jī)器人開(kāi)始找光。雙擊“光敏”打開(kāi)傳感器設(shè)置框。選擇所需要的變量和端口，點(diǎn)擊“確定”按鈕來(lái)保證選擇已保存。選擇“光敏變量”，儲(chǔ)存光敏兩組探頭檢測(cè)到的信號(hào)。選擇“傳感器輸入7”，要與機(jī)器人微電腦連接的端口一致。說(shuō)一說(shuō)：光敏傳感器與微電腦連接的端口選擇哪個(gè)都可以嗎？參考課件中的圖片，編寫(xiě)讓機(jī)器人判斷光源方向的程序目的是判斷光敏傳感器是否有信號(hào)。賦予機(jī)器人執(zhí)行下列動(dòng)作的條件。在表達(dá)式框中輸入“光敏變量=1”，表示檢測(cè)到右側(cè)探頭光線較強(qiáng)。輸入完成后單擊確定。提出問(wèn)題，試著說(shuō)一說(shuō)“光敏變量=0”表示什么？參考下圖，編寫(xiě)讓機(jī)器人檢測(cè)到光源以后向著光源前進(jìn)的程序，當(dāng)右光敏傳感器有信號(hào)的時(shí)候，執(zhí)行該條件判斷左側(cè)的高速電機(jī)模塊。單擊“高速電機(jī)”，在條件判斷下面“是”“否”兩側(cè)分別添加“高速電機(jī)”。當(dāng)條件判斷為“是”時(shí)，將會(huì)進(jìn)入高速電機(jī)模塊，雙擊“高速電機(jī)”框進(jìn)入設(shè)置界面。當(dāng)右側(cè)光線較強(qiáng)時(shí)，設(shè)置左電機(jī)速度為10，右電機(jī)速度為0，此時(shí)機(jī)器人右電機(jī)停，左電機(jī)轉(zhuǎn)，讓機(jī)器人往右走。確定右側(cè)光敏傳感器沒(méi)有信號(hào)的時(shí)候，機(jī)器人應(yīng)該執(zhí)行條件判斷右側(cè)的動(dòng)作模塊。當(dāng)條件判斷為“否”時(shí)，也將會(huì)進(jìn)入高速電機(jī)模塊，雙擊“高速電機(jī)”框進(jìn)入設(shè)置界面。當(dāng)左側(cè)光線較強(qiáng)時(shí)，設(shè)置右電機(jī)速度為10，左電機(jī)速度為0，當(dāng)機(jī)器人右側(cè)光敏傳感器沒(méi)有信號(hào)的時(shí)候，機(jī)器人左電機(jī)停，機(jī)器人左走。三、模擬仿真機(jī)器人尋光在RC編程軟件中的仿真平臺(tái)上，如何測(cè)試尋光機(jī)器人呢?首先要設(shè)置模擬光源，然后放置模擬機(jī)器人，如下圖所示，機(jī)器人是否能完成找光源的任務(wù)。小妙招：設(shè)置傳感源的方法：1.在仿真環(huán)境中，單擊工具欄上的“添加傳感源”圖標(biāo)，彈出相對(duì)應(yīng)的對(duì)話框。2.選擇需要的傳感源，單擊添加。試著在仿真環(huán)境中測(cè)試機(jī)器人尋光源的程序。嘗試改變機(jī)器人與光源的遠(yuǎn)近距離，看機(jī)器人是否都能找到光源。若不止一個(gè)光源，機(jī)器人又是如何行動(dòng)的呢？四、搭建與調(diào)試尋光機(jī)器人男：玲玲，模擬仿真的時(shí)候，光源是機(jī)器人追逐的目標(biāo)。我們搭建好的機(jī)器人，用什么光源作為追逐的目標(biāo)呢？女：有很多呀！比如：蠟燭、手電筒、打火機(jī)、太陽(yáng)光、電燈等發(fā)出的光都可以作為機(jī)器人追逐的光源。參考課件中的圖，將光敏傳感器與微電腦連接好，然后將編寫(xiě)好的程序下載到搭建好的實(shí)物機(jī)器人微電腦上，看看尋光機(jī)器人會(huì)不會(huì)不斷地改變角度去尋找光源，并且逐漸縮小距離，然后接觸到光源。小妙招：1.調(diào)試機(jī)器人尋找光源的時(shí)候，我們可以移動(dòng)光源，讓機(jī)器人重新判斷光線的方向，再尋找光源。為大家布置任務(wù)：請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位進(jìn)行討論：如何制作一個(gè)能帶領(lǐng)探險(xiǎn)隊(duì)員找出洞口的機(jī)器人或者代替消防員尋找火源的機(jī)器人？了解光感傳感器：能夠識(shí)別光亮的傳感器除了光敏傳感器，還有光感傳感器。光感傳感器更適合用來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)忠于職守的機(jī)器人路燈管理員，因?yàn)椤肮飧凶兞?0”表示是黑夜，“光感變量=1”表示白天。每當(dāng)夜幕即將來(lái)臨時(shí)，它會(huì)根據(jù)光線的強(qiáng)弱來(lái)打開(kāi)路燈為人們的出行提供方便。黎明時(shí)，它又會(huì)根據(jù)光線的強(qiáng)弱將路燈及時(shí)關(guān)掉，避免浪費(fèi)電。認(rèn)真聽(tīng)講、仔細(xì)思考，動(dòng)手操作程序，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。提高學(xué)生的動(dòng)手能力，讓學(xué)生了解光敏傳感器的原理，激發(fā)學(xué)生對(duì)尋光機(jī)器人的興趣。課堂練習(xí)1.光敏傳感器的檢測(cè)靈敏度是可以調(diào)節(jié)（判斷）。答：正確2.當(dāng)光敏傳感器輸出信號(hào)0是表示（ ）光線比較強(qiáng)。答：左側(cè)3.能識(shí)別光亮的傳感器除了光敏傳感器外還有（ ）傳感器。答：光感學(xué)生思考回答問(wèn)題。讓學(xué)生開(kāi)動(dòng)思維，結(jié)合上課所學(xué)思考問(wèn)題。課堂小結(jié)1.認(rèn)識(shí)光敏傳感器2.編寫(xiě)尋光機(jī)器人程序。3.模擬仿真機(jī)器人尋光。4.搭建與調(diào)試尋光機(jī)器人。思考小結(jié)內(nèi)容，鞏固學(xué)習(xí)知識(shí)。讓學(xué)生開(kāi)動(dòng)思維，結(jié)合上課所學(xué)思考問(wèn)題。課堂作業(yè)作業(yè)：試著調(diào)整傳感器的靈敏度，將機(jī)器人所產(chǎn)生的變化記錄下來(lái)和同學(xué)們討論。是不是傳感器的靈敏度調(diào)的越高越好。學(xué)生仔細(xì)思考，學(xué)以致用。幫助理解、鞏固課本內(nèi)容，了解更多。板書(shū)無(wú)