第7課時 仿真機器人避障教學目標 1.了解紅外避障傳感器的組成。2.分析掃地機器人的行走規律。3.編寫程序，在虛擬環境中模擬掃地機器人躲避障礙行走。教學重點和難點1.教學重點：紅外傳感器的工作原理2.教學難點：使用開源硬件或者使用虛擬機器人實現小車紅外避障。教學準備1教學環境。計算機網絡教室、互聯網環境、教學廣播系統。2教學資源。準備我國的機器狗、無人駕駛汽車、無人掃地機、樓道感應燈、手機中的傳感器等本課知識相關視頻片段。簡易機器人，機器人結構組件，機器人傳感器實物或圖片。教學活動一、導課（4分鐘）1.播放掃地機器人走迷宮視頻片段。2 引導學生思考以下問題.分組交流、討論。（1）掃地機器人是如何自動驟避障（2） 掃地機器人工作流程。3.歸納總結，并對學生的問答做出適當的評價。掃地機器人通過傳感器定現自動避障。機器人工作流程是：機器人進入工作時，如果遇到障礙物就轉向或后退，否則前進。4.揭示課題，第7課 仿真機器人二、紅外線傳感器的應用（3分鐘）1.指導學生閱讀教材第50頁“認識紅外線避障傳感器”活動內容。2.教師出示紅外線傳感器或紅外傳感器圖片。3.紅外傳感器的使用方法。（1）紅外傳感器在使用時要調節可變電阻，達到探測的理想距離。（開源硬件需要調節，具體的調節方法請看硬件說明書。閉源硬件通過程序設定距離值）（2）紅外傳感器探測到障礙物，指示燈亮。（開源硬件有指示燈，閉源硬件沒有，是通過程序的設定值進行判斷）三、工作流程（5分鐘）1.思考：掃地機器人完成工作任務實現的條件和工作流程。2 學生帶著問題，自學教材第5051頁的掃機器人的工作情況.3.學生交流，并匯報。4.教師分析并總結。（1）掃地機器人能完成自動掃地的任務是因為它有紅外傳感器，能實現自動避障。（2）掃地機器人工作示意圖具體參見教材第51頁圖7-4.四、編寫程序（選擇2：開源硬件機器人程序）（15分鐘）本環節分為仿真機器人程序和開源硬件程序，教師可根據學校條件選擇兩者之一進行教學。1.啟動仿真機器人程序。（各學校可編寫選擇適合本校條件的仿真機器人程序）2.程序界面的學習，3.學生根據工作流程圖，嘗試編程。（1）教師進投程序結構.（2）教師講授循環結構.（3）教師講授判斷結構.（4）學生分組討論、編程。4.學生調試程序四、編寫程序（選擇2：開源硬件機器人程序）（15分鐘）5.選用開源硬件進行機器人編程。（1）軟硬件設備主控板為micro:bit ;4.軟件;Mind+Mind+是一款我國扣有自主知識產權的國產青少年編程軟件，支持 Arduimo、 micro;bit、掌控板等各種開源硬作.表容 Seratch.支持AI與IoT功能，只需要拖動圖形化程序塊即可完成編程，還可以使用Pyuhon、c、c+等高級編程語言。可在線編輯或本地安裝。（2） 軟件運行模式為：上傳模式。（3） 在軟件左下角，點擊擴展按鈕，增加micro;bi擴展板傳感器模塊micro:bit（4）程序界面的學習。（5）教師進行程序分模塊教學前進模塊（電機M1為左輪，M為在輪），見圖一。轉彎模塊（以左轉為例），見圖一。紅外測距傳感器距離判斷，見圖一。教師講授程序結構。教師講授循環結構。教師講授判斷結構。圖一（6）學生分組討論、編程（7）學生調試程序。五、創新活動（10分鐘）1.選擇開源獲件或使用機器人仿真系統，搭建雙紅外傳感器的避障機器人。2.雙紅外傳感器避障機器人，任務要求如下。（1）當左邊傳感器遇到障礙物，向右轉。（2）當右邊傳感器遇到障礙物，向左轉。（3）當左、右傳感器同時遇到障礙物時機器人向后退并選擇左轉或右轉。3.學生分組、分分模塊完成流程圖。4.有時間的學生可自行編寫程序或作為課后練習。六、總結評價(3分鐘)1、組織學生進行分組演示。2、引導分組學生自我評價和相互欣賞與評價作品。3、引導學生填寫教材第54頁評價表。4、總結：本課開始學習機器人程序編寫，理解掌握編程思想和程序的結構，學會畫流程圖