九年級下冊信息技術(shù)教案

1、九年級（下冊）信息技術(shù)教學(xué)課題第一課走進(jìn)機(jī)器人的世界（1課時）教學(xué)目標(biāo)知識與技能知道什么是機(jī)器人，了解機(jī)器人的發(fā)展情況，對即將要學(xué)習(xí)的機(jī)器人有一個感性的認(rèn)識。過程與方法讓學(xué)生自己動手通過上網(wǎng)查詢機(jī)器人的定義，以及機(jī)器人的發(fā)展概況。再通過討論把自己的所見所聞講述出來，教師歸納總結(jié)。再以豐富的視頻資料幫助學(xué)生對教學(xué)機(jī)器人建立一個感性的認(rèn)識。情感、態(tài)度、價值觀讓學(xué)生體會自主學(xué)習(xí)所帶來的成功感，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。教學(xué)重點(diǎn)了解機(jī)器人的基本知識，特別是現(xiàn)在普遍使用的教學(xué)機(jī)器人。教學(xué)難點(diǎn)如何讓學(xué)生對機(jī)器人有一個生動形象的認(rèn)識，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課前準(zhǔn)備計算機(jī)機(jī)房、互聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人器材教學(xué)

2、方法講授任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)步驟教師活動學(xué)生活動教學(xué)目的1.播放影片剪輯終結(jié)者2片段觀看影片引起學(xué)生的注意2.提出問題：影片中的主角是人還是機(jī)器人？展開思考作答機(jī)器人引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入主題3.提出問題：什么是機(jī)器人？請同學(xué)們通過網(wǎng)絡(luò)尋找答案學(xué)生開始通過搜索引擎去尋找答案讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)去解決問題4.巡視整個機(jī)房，了解學(xué)生完成情況，并對部分學(xué)生給予提示。通過操作，學(xué)生對機(jī)器人的定義有了初步認(rèn)識讓學(xué)生體會成功感5.請部分學(xué)生講述他所發(fā)現(xiàn)的關(guān)于機(jī)器人的描述學(xué)生各自表達(dá)自己的觀點(diǎn)通過發(fā)言的方式讓學(xué)生增強(qiáng)自信心6.總結(jié)發(fā)言：各位同學(xué)對機(jī)器人的描述都是大同小異的，應(yīng)該說都是正確的，我們國家的科學(xué)家對機(jī)器人是這樣理解

3、的關(guān)注教材中對機(jī)器人所下的定義讓學(xué)生明白機(jī)器人實(shí)際上是一個開放性的話題7.提出任務(wù)：同學(xué)們接下來繼續(xù)通過搜索引擎去網(wǎng)上下載機(jī)器人的圖片，等一下拿出來大家交流一下，看看誰下的不同種類的機(jī)器人最多？學(xué)生開始通過搜索引擎去下載圖片繼續(xù)滲透自主學(xué)習(xí)8.巡視機(jī)房掌握學(xué)生完成情況將下載下來的圖片保存在硬盤中了解學(xué)生的操作情況，為開展下一步教學(xué)作準(zhǔn)備9.請同學(xué)來展示自己下載的機(jī)器人圖片并提出問題：你能給你下載的機(jī)器人進(jìn)行一個簡單的歸類嗎？學(xué)生憑自己的想象力進(jìn)行歸納為講解機(jī)器人的分類作一個鋪墊10.歸納總結(jié)：其實(shí)機(jī)器人分類的方法很多，現(xiàn)在還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，按目前一般的方式可分為（結(jié)合課本對這些分類作簡單解

4、釋）關(guān)注教材中對機(jī)器人的分類讓學(xué)生對機(jī)器人有一個框架上的認(rèn)識11.結(jié)合課本引入教學(xué)機(jī)器人的介k重點(diǎn)說明教學(xué)機(jī)器人在我國的"展情況，以及在現(xiàn)實(shí)中的具體應(yīng)k配合講解出示目前使用比較普的機(jī)器人器材學(xué)生認(rèn)真聽講，并觀察機(jī)器人器材實(shí)物通過實(shí)物展示，提高學(xué)生的感性認(rèn)識，為即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容提升興趣12.播放收集整理的關(guān)于教學(xué)機(jī)器人的使用和比賽片段，結(jié)合視頻作一工的補(bǔ)充說明（比如近年來發(fā)生在品邊的青少年智能機(jī)器人大賽等觀看視頻讓機(jī)器人從一個抽象的概念變得較為形象，為下步學(xué)習(xí)作一個鋪墊13.出示一個已經(jīng)制作好的機(jī)器人實(shí)k結(jié)合這個機(jī)器人來講解機(jī)器人的基本組成通過聽講和觀察，去理解機(jī)器人的組成部分出示實(shí)物讓

5、學(xué)生能夠把教師所講的組成部分很容易和實(shí)際聯(lián)系起來，加深理解14.提出思考問題：用自己的方式表你心目中未來的機(jī)器人是什么卜的?學(xué)生思考回答培養(yǎng)學(xué)生的想象力課后反思教學(xué)課題第二課機(jī)器人的編程系統(tǒng)（1課時）教學(xué)目標(biāo)知識與能力知道人與機(jī)器人是怎樣進(jìn)行交流的，認(rèn)識納英特和樂高機(jī)器人的編程平臺過程與方法以形象生動的講解和演示操作相結(jié)合，輔以任務(wù)驅(qū)動的方式完成授課情感、態(tài)度和價值觀通過對本節(jié)知識的學(xué)習(xí)，著重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、理解能力和模仿能力。重、難點(diǎn)分析重點(diǎn)：認(rèn)識機(jī)器人的編程平臺，知道人與機(jī)器人是如何通訊的難點(diǎn)：學(xué)生如何能夠熟練的完成打開編程軟件-錄入指令下載程序到機(jī)器人課前準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)教室、樂高納英特編程

6、軟件、機(jī)器人核心部件（機(jī)器人的大腦）課時安排1課時教學(xué)方法講授任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)步驟1、課前引入師：人與人之間的交流主要是通過語言完成的，比如我叫大家打開電腦，你們馬上就可以完成這個動作。那么人與機(jī)器人之間的交流是怎樣完成的呢？生：認(rèn)真思考師：其實(shí)機(jī)器人并非人類因此它也不能聽懂人類的語言，既然如此那么我們到底通過什么手段和機(jī)器人交流呢？這是我們這節(jié)課所要學(xué)習(xí)的。2、新課教學(xué)師：首先我們進(jìn)行一個簡單的設(shè)想，機(jī)器人首先還是一臺機(jī)器，我們把它能聽懂的話叫做機(jī)器語言，人要與機(jī)器人進(jìn)行溝通就需要一個翻譯，把人類的語言翻譯為機(jī)器語言，這樣機(jī)器人就能聽懂我們說的話了。那誰來充當(dāng)我們的翻譯呢，這就是編程軟件了，我

7、們把我們要說的話先組織好，寫在編程軟件里，再由它告訴機(jī)器人。接下來我們就來具體學(xué)習(xí)怎樣使用我們的翻譯，讓它把我們的要求告訴機(jī)器人。師：首先給大家介紹兩個翻譯家認(rèn)識，一個叫做納英特、一個叫做樂高，這是兩個不同地方的翻譯家，一個來自杭州、一個來自北京，但是他們要做的工作是一樣的，為我們和機(jī)器人充當(dāng)翻譯。首先我們來看看納英特編程軟件怎么使用？納英特使用步驟：步驟一使用前首先要把這個軟件裝入電腦。裝好以后可以看到桌面上的nstrobot圖標(biāo)。步驟二雙擊該圖標(biāo)，就可以看到納英特積木式機(jī)器人圖形化編程平臺了。步驟三下面我們隨便輸入一些想要給機(jī)器人說的話，比如讓機(jī)器人動起來（機(jī)器人的行動主要靠馬達(dá)來完成）。

8、1、從左邊的執(zhí)行器模塊庫中拖一個啟動電機(jī)模塊到程序中如圖，注：這里的拖動和我們平時拖動文件到某個地方是一樣的2、在右邊的啟動電機(jī)模塊上雙擊或者點(diǎn)右鍵，點(diǎn)模塊屬性，如下圖，把馬達(dá)的功率設(shè)置為100。步驟四好，接下來我們就要讓翻譯把這句轉(zhuǎn)達(dá)給機(jī)器人了，在轉(zhuǎn)達(dá)之間我們還要把機(jī)器人和我們的翻譯聯(lián)在一起，翻譯是裝在什么地方的？對，計算機(jī)里面的。那我們只需要把機(jī)器人和計算機(jī)連接在一起就可以了1、先把機(jī)器人通訊線的一頭和電腦的一個串口連接，連接方法見下圖2、通訊線的另一端和機(jī)器人相連，見下圖。步驟五下面我們就開始讓翻譯把我們的指令傳達(dá)給機(jī)器人在下載前我們用1個手把機(jī)器人提起，防止馬達(dá)的轉(zhuǎn)動使機(jī)器人從高處摔下

9、損壞，然后向右打開開關(guān)。點(diǎn)“編譯下載”，選擇好與電腦連接的串口，點(diǎn)“下載應(yīng)用程序”，如果下載失敗，請檢查串口是否搞錯，通信線有沒有連接，機(jī)器人電源有沒有打開等情況。有時候什么也沒有改變，關(guān)開一下電源，重新下載，也可能會取得成功。下載成功后把電源撥到中間，關(guān)閉機(jī)器人，然后在把電源撥到右側(cè)打開機(jī)器人，這時你就可以看到機(jī)器人按我們的意思動起來了任務(wù)一下面各位同學(xué)馬上把剛才學(xué)習(xí)到的體驗(yàn)一下吧，有什么問題請舉手師：下面我再給大家介紹另一位翻譯看看它又是怎樣把我們的語言翻譯給機(jī)器人的樂高的使用步驟步驟安裝好的軟件在桌面有一個快捷方式，雙擊該快捷方式即可進(jìn)入如圖所示的ROBOLAB的主菜單界面。1、單擊“管

10、理員”按鈕即可進(jìn)入管理者界面2、將紅外發(fā)射器與電腦相連，做好下載前的準(zhǔn)備（紅外發(fā)射器和剛才使用的通訊線作用是一樣的，負(fù)責(zé)把程序傳給機(jī)器人。3、RCX電源打開，并將RCX紅外發(fā)射的地方（前面黑色部分）對準(zhǔn)紅外發(fā)射塔的紅外發(fā)射部分，如下圖：3、下面我們點(diǎn)擊“下載固件”按鈕，將固件下載到機(jī)器人里面。為什么需要下載固件？就象我們使用計算機(jī)首先要裝操作系統(tǒng)一樣，固件也可以想象成是機(jī)器人大腦的操作系統(tǒng)。有了它，機(jī)器人才可以識別翻譯傳達(dá)來的信息。為什么剛才使用的納英特不需要固件？納英特的固件實(shí)際上在出廠前已經(jīng)固化在機(jī)器人的大腦里了，所以不需要再次安裝。課后反思教學(xué)課題第三課制作能行走的機(jī)器人教學(xué)目標(biāo)：1 .

11、知識目標(biāo)：學(xué)習(xí)使用ROBOLAB軟件編制程序，會搭建具體的機(jī)器人2 .能力目標(biāo)：通過實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力、創(chuàng)造能力，具體要達(dá)到：能夠使用樂高編程軟件；練習(xí)用電腦控制機(jī)器人，啟動機(jī)器人；學(xué)會簡單的搭建技術(shù)3 .情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生對待知識的科學(xué)態(tài)度和辯證唯物主義觀點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生探索機(jī)器人的興趣和科學(xué)精神。培養(yǎng)良好的生活習(xí)慣、與人的溝通與合作、對他人的尊重、面對困難的毅志力與自信心的樹立及時間的合理分配和利用。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：編程軟件的使用。難點(diǎn)：編寫程序的邏輯思想。教學(xué)方法：以學(xué)生直接體驗(yàn)為主，并輔以教師啟發(fā)、引導(dǎo)。教學(xué)準(zhǔn)備：樂高機(jī)器人套裝、電腦、網(wǎng)絡(luò)教室。教學(xué)方法講授任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)

12、過程：1、引入：通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了怎樣跟機(jī)器人交流。今天，我們具體搭建一個機(jī)器人，讓它按我們的要求工作。2、新課：首先我們還是要再次熟悉一下今天我們要使用的翻譯家“樂高編程軟件”。步驟一介紹基本圖標(biāo)功能從電腦桌面雙擊其快捷方式，即可進(jìn)入robolab的編程主界面。(圖一)主界面上有三個菜單項(xiàng)：管理員、編程者級別和研究者級別，以及三個按鈕：幫助、退出和說明。點(diǎn)擊編程者級別菜單項(xiàng)進(jìn)入其界面(圖二)，它的界面菜單分為導(dǎo)航者與發(fā)明家兩大級別，每一級下有三個小項(xiàng)：水平、主題和程序。一般編程分為三個步驟：1 .根據(jù)模型從功能板上選擇所需的圖標(biāo)2 .在編程窗口里合理布置圖標(biāo)，并進(jìn)行連線3 .程序

13、的下載a.當(dāng)功能和工具模塊不在編程窗口顯示時，可通過點(diǎn)擊菜單欄里的Windows,分別選取showtoolspalette(顯示工具面板)和showfunctionspalette(顯示功能面板)來使它們出現(xiàn)b.工具模塊中主要用到的幾個說明：1-操縱工具(operatingtool):2-定位工具(postioningtool):可選取、移動物件3-標(biāo)示工具(labelingtool):編輯注解或文字輸入4-連線工具(wiringtool):連接圖示區(qū)內(nèi)各結(jié)點(diǎn)5-彈出工具(objectpopup)6-滾動工具(scrollingtool)7斷點(diǎn)工具(set/clearbreakpoint)8探

14、針工具(probedata)9一顏色工具(getcolor)10-著色工具(setcolor)注：圖標(biāo)的選取一般選用定位工具；連線使用連線工具c.圖標(biāo)的抓取及連線說明：把光標(biāo)移到功能模塊上，選取所需的圖標(biāo)點(diǎn)擊一下，然后把鼠標(biāo)移到適合的位置再點(diǎn)擊一下鼠標(biāo)，則完成了圖標(biāo)的抓取過程；把鼠標(biāo)移到工具模塊上，在連線圖標(biāo)點(diǎn)一下，便可進(jìn)行連線。當(dāng)把鼠標(biāo)移到將要進(jìn)行連線的圖標(biāo)上，圖標(biāo)會不停的閃爍并出現(xiàn)黃色的端口提示，在所要進(jìn)行連線的端口點(diǎn)一下，然后移到另一端口再點(diǎn)下，即可完成連線過程，連線正確為一條粉紅色的粗線，不正確為黑色的細(xì)虛線。步驟二：搭建一個任務(wù)機(jī)器人現(xiàn)在我們以一個簡單的例子來說明：目的：制作一輛直線

15、競速車，要跑得順、跑得好，車子不能一跑就散了。1 .我們用兩個馬達(dá)控制車輪2 .左圖中使用了一個L型的積木，它的作用是什么？3 .小車轱轆擦邊如何解決？4 .想想圖中各部分結(jié)構(gòu)的作用？步驟三、演示圖標(biāo)對機(jī)器人的控制下面我們給機(jī)器人編寫一個往返跑的程序注意觀察兩個程序有什么不同？答：剛才我們說過連線正確為一條粉紅色的粗線，不正確為黑色的細(xì)虛線。因此，只有第二個程序能夠正確執(zhí)行。5 .課堂體驗(yàn)：讓他們從具體的搭建過程中感受力學(xué)知識；從控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)動中體驗(yàn)電學(xué)知識；從電腦控制機(jī)器人運(yùn)作體驗(yàn)信息技術(shù)知識。并在動手做的過程中觀察、體驗(yàn)、思考：我學(xué)會了什么？我怎樣才能做得更好？這與我們的生活有什么聯(lián)系？六

16、、布置課后探索思考：(1)我們能為這個機(jī)器人設(shè)計更多、更好的動作嗎？(2)今天學(xué)的機(jī)器人同我們自己家的電器有什么關(guān)系?課后反思教學(xué)課題第四課讓機(jī)器人送餐教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：了解馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)帶動齒輪及機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)原理。知道通過馬達(dá)控制機(jī)器人運(yùn)動的基本原理。能力目標(biāo)：通過實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力、創(chuàng)造能力，具體要達(dá)到：通過編輯程序控制機(jī)器人前進(jìn)、轉(zhuǎn)向等動作。學(xué)會按需組裝簡單機(jī)器人，例如：齒輪連接、馬達(dá)的連接等；觀察機(jī)器人的運(yùn)作原理,思考是否能改進(jìn)，使它運(yùn)作得更好一些。情感目標(biāo)：培養(yǎng)良好的生活習(xí)慣、與人的溝通與合作、對他人的尊重、面對困難的毅志力與自信心的樹立及時間的合理分配和利用。培養(yǎng)學(xué)生對待知

17、識的科學(xué)態(tài)度和辯證唯物主義觀點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生探索機(jī)器人的興趣和科學(xué)精神。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：正確完成通過編輯程序控制機(jī)器人前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向、上下移動等動作。難點(diǎn)：用電腦編輯控制程序，控制機(jī)器人完成任務(wù)規(guī)定動作；按需組裝好能完成規(guī)定任務(wù)的機(jī)器人；控制好機(jī)器人完成任務(wù)的動作距離。教學(xué)方法：以學(xué)生直接實(shí)踐體驗(yàn)為主，輔以教師演示、啟發(fā)、引導(dǎo)。教學(xué)準(zhǔn)備：納英特機(jī)器人套裝若干套，樂高機(jī)器人套裝若干套，電腦，積木、導(dǎo)線等若干工具。教學(xué)方法講授任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)過程:教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動復(fù)習(xí)舊知識前兩次課我們學(xué)習(xí)過讓機(jī)器人動起來”、能行走的機(jī)器人”，現(xiàn)在我們來回憶一下機(jī)器人怎樣前進(jìn)的。板書：Motor0,50Mo

18、tor1,50Sleep2'可題一：請一位同學(xué)來說說上面這段代碼是什么意思。'可題二：如果是樂高機(jī)器人又是怎么樣實(shí)現(xiàn)上面的功能。學(xué)生回顧舊知識，回答：三行代碼分別是讓0號馬達(dá)按轉(zhuǎn)速50正轉(zhuǎn)；1號馬達(dá)按轉(zhuǎn)速50正轉(zhuǎn)；兩個馬達(dá)轉(zhuǎn)動的時間為2秒。導(dǎo)入新任務(wù)情景演示：一個機(jī)器人按正方形的路徑進(jìn)行；一個機(jī)器人進(jìn)行送餐”表演。今天我們不光要讓機(jī)器人前進(jìn)，我們還要讓它按照我們的設(shè)定的程序前進(jìn)。學(xué)生觀察、思考，激發(fā)學(xué)生興趣新課一、教納英特機(jī)器人走正方形要讓納英特機(jī)器人完成走正方形，實(shí)際上就是讓機(jī)器人重復(fù)完成四次前進(jìn)一轉(zhuǎn)彎”的動作。我們先來看看，機(jī)器人是怎樣實(shí)現(xiàn)前進(jìn)一轉(zhuǎn)彎”的：首先啟動電機(jī)，讓機(jī)

19、器人以一定的速度向前一段路程，再以左輪（或右輪）為中心轉(zhuǎn)動90。,最后停止。這樣就走完了正方形的一個邊。BASIC程序設(shè)計可參考教材圖4-1。二、讓樂高機(jī)器人去送餐壬務(wù)分析：機(jī)器人運(yùn)動的同時，還需要有一只機(jī)械手托起餐盤。另外，機(jī)器人必須準(zhǔn)確地到達(dá)目的，并能準(zhǔn)確地將餐盤放在餐桌上，后退回出發(fā)點(diǎn)時不可以將餐盤打翻。由于餐桌上的空位不在出發(fā)區(qū)的正前方，機(jī)揩人必須做轉(zhuǎn)彎運(yùn)動。弊決策略：用兩個馬達(dá)驅(qū)動機(jī)器人的運(yùn)動，一個馬達(dá)控制機(jī)械手，完成送餐任務(wù)。機(jī)器人行進(jìn)路線和動作行為：前進(jìn)右轉(zhuǎn)前進(jìn)放餐盤后退左轉(zhuǎn)后退。用時間控制機(jī)器人前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、后退的距離。學(xué)生觀察、分析機(jī)器人是如何通過程序?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)變”。學(xué)生分析總?cè)蝿?wù)

20、、解決策略，思考如何在程序設(shè)計里實(shí)現(xiàn)左右轉(zhuǎn)、后退、放餐盤等具體動作指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)動手體驗(yàn)第一個任務(wù)：讓機(jī)器人走正方形區(qū)個任務(wù)由納英特機(jī)器人機(jī)器人來完成，剛才我們講了正方形一個邊的隹序，想一想：要讓機(jī)器人走正方形，該如何修改程序？如果要讓機(jī)器人與運(yùn)動員一樣繞正方形場地跑三圈，又該如何修改程序？參與程序如組4-2所示。書通訊下載線將機(jī)器人與計算機(jī)連接，打開下載運(yùn)行開關(guān)；單擊編譯下載按鈕，編譯下載程序，試運(yùn)行，觀察機(jī)器人運(yùn)動情況，修改程序。第二個任務(wù)：讓機(jī)器人送餐要完成這個任務(wù)，首先要搭建可以實(shí)現(xiàn)送餐的機(jī)器人，圖4-5A是馬達(dá)驅(qū)動機(jī)器人運(yùn)動的參考搭建，這里采用的是齒輪傳動，主動輪24齒，從動輪40齒。完成

21、這個任務(wù)有兩種方法。方法1、時間控制法。樂高機(jī)器人送餐重點(diǎn)要解決幾個關(guān)鍵動作：前進(jìn)右轉(zhuǎn)前進(jìn)放餐盤后退左轉(zhuǎn)后退，這幾個動作的控制距離還要通過同學(xué)們實(shí)踐反復(fù)調(diào)試。周試時機(jī)器人如果沒能按你的要求動作，請仔細(xì)檢查機(jī)器人的連線是否正確，如果馬達(dá)的轉(zhuǎn)動方向不是你希望的，可以改變導(dǎo)線的連接方向。方法2、角度傳感器控制法。角度傳感器的RCX和樂高軸的連接方式可以參考圖4-7。當(dāng)馬達(dá)工作時，特動樂高軸轉(zhuǎn)動，套在軸上的角度傳感器開始記數(shù)。同時，由于角度傳感器與RCX的輸入端口相連，計數(shù)器的值隨時反饋給RCX,以便機(jī)器人故出判斷和決策。在程序設(shè)計時，要清楚角度傳感器的計數(shù)器與它的初始位置有關(guān)。當(dāng)初始化角度傳感器時，

22、它的計數(shù)值被設(shè)置為0,為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，角度傳惑器在重新計數(shù)前，最好對其清零。這個程序也要完成前進(jìn)右轉(zhuǎn)前進(jìn)放餐盤后退左轉(zhuǎn)后退幾個動作，程序基本和方法一相同，只是在控制機(jī)器人轉(zhuǎn)動時同學(xué)們參考圖4-2進(jìn)行程序設(shè)計與修改實(shí)現(xiàn)機(jī)器人跑正方形三圈根據(jù)圖4-6程序的提示進(jìn)行設(shè)計程序，重點(diǎn)是反復(fù)調(diào)試，直到完成相應(yīng)任務(wù)為止。根據(jù)圖4-7程序的提示進(jìn)行設(shè)計程序，重點(diǎn)是反復(fù)調(diào)試，直到完成相應(yīng)任務(wù)為止。使用的程序不一樣。平價激勵，成果分享讓每個小組發(fā)表見解，大家參與評價、分享。對實(shí)驗(yàn)成功的學(xué)生給予表揚(yáng)，并鼓勵改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法；對實(shí)驗(yàn)失敗的學(xué)生要幫助分析原因，重樹他們的自信心；不論成功還是失敗，每個小組都會發(fā)現(xiàn)一些問題

23、，以及對這些問題的分析和議論，或是對實(shí)驗(yàn)有創(chuàng)意的想法和設(shè)計。學(xué)生發(fā)表見解暢談實(shí)驗(yàn)過程中的感想。布置課后探索思考1、圖4-6所示的程序中，機(jī)器人是怎樣實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)的？請補(bǔ)充機(jī)器人送餐后，返回出發(fā)區(qū)的程序。2、同樣是指揮機(jī)器人前進(jìn)和轉(zhuǎn)彎，納英特機(jī)器人和樂高機(jī)器人在編程思想和方式上，有哪些地方相同，哪些地方不同？3、對機(jī)器人來說，角度傳感器是輸入信息還是輸出信息？它是怎樣工作的？使用角度傳感器控制機(jī)器人運(yùn)動的距離與電池的電量有關(guān)嗎？為什么？課后反思教學(xué)課題第五課計算機(jī)程序與QBASIC語言教學(xué)目標(biāo)1 .知識目標(biāo)：了解計算機(jī)語言、計算機(jī)程序的基礎(chǔ)知識。了解BASIC語言的基本運(yùn)用規(guī)則。了解BASIC的函數(shù)

24、和變量。2 .能力目標(biāo)：能準(zhǔn)確運(yùn)用QBASIC語句的格式能編輯簡單的QBASIC程序。3 .情感目標(biāo)：培養(yǎng)良好的生活習(xí)慣、與人的溝通與合作、對他人的尊重、面對困難的毅志力與自信心的樹立及時間的合理分配和利用。培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的程序員基本道德操守。培養(yǎng)學(xué)生編寫程序的興趣。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：計算機(jī)語言的基礎(chǔ)知識。編寫簡單QBASIC程序語句。難點(diǎn)：正確理解程序語言QABSIC的常量、變量與函數(shù)的定義與作用；正確理解程序語言QBASIC的變量的數(shù)據(jù)類型；如何編寫QBASIC的循環(huán)語句。教學(xué)方法教師講解、演示、啟發(fā)；學(xué)生上機(jī)實(shí)踐體驗(yàn)；教師個別輔導(dǎo)。教學(xué)過程第一板塊計算機(jī)程序與計算機(jī)語言介紹

25、。1 .計算機(jī)程序在上節(jié)課“教機(jī)器人走正方形”的任務(wù)中，我們知道，讓機(jī)器人執(zhí)行程序后就能完成“前進(jìn)轉(zhuǎn)彎”的動作。如果讓計算機(jī)執(zhí)行圖5-1所示的程序2，它就能沿著正方形軌跡運(yùn)動。電腦每做的一次動作，一個步驟，都是按照以經(jīng)用計算機(jī)語言編好的程序來執(zhí)行的，程序是計算機(jī)要執(zhí)行的指令的集合，而程序全部都是用我們所掌握的語言來編寫的。所以人們要控制計算機(jī)一定要通過計算機(jī)語言向計算機(jī)發(fā)出命令。把解決問題的方法、步驟，用計算機(jī)能聽懂的語言，編成一條條指揮計算機(jī)動作的指令集，就叫做計算機(jī)程序，簡稱程序。如果由機(jī)器人的“大腦”執(zhí)行一段程序，它就能完成相應(yīng)的任務(wù)。2 .計算機(jī)語言計算機(jī)語言通常是一個能完整、準(zhǔn)確和規(guī)

26、則地表達(dá)人們的意圖,并用以指揮或控制計算機(jī)工作的“符號系統(tǒng)”。機(jī)器語言機(jī)器語言是用二進(jìn)制代碼表示的計算機(jī)能直接識別和執(zhí)行的一種機(jī)器指令的集合。它是計算機(jī)的設(shè)計者通過計算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)賦予計算機(jī)的操作功能。機(jī)器語言具有靈活、直接執(zhí)行和速度快等特點(diǎn)。機(jī)器語言編出的程序全是些0和1的指令代碼,直觀性差,還容易出錯?，F(xiàn)在,除了計算機(jī)生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員外,絕大多數(shù)程序員已經(jīng)不再去學(xué)習(xí)機(jī)器語言了。語匯編語言為了克服機(jī)器語言難讀、難編、難記和易出錯的缺點(diǎn)，人們就用與代碼指令實(shí)際含義相近的英文縮寫詞、字母和數(shù)字等符號來取代指令代碼（如用ADD表示運(yùn)算符號“”的機(jī)器代碼）,于是就產(chǎn)生了匯編語言。所以說,匯編語言是

27、一種用助記符表示的仍然面向機(jī)器的計算機(jī)語言。匯編語言亦稱符號語言。匯編語言由高級語言不論是機(jī)器語言還是匯編語言都是面向硬件的具體操作的，語言對機(jī)器的過分依賴，要求使用者必須對硬件結(jié)構(gòu)及其工作原理都十分熟悉，這對非計算機(jī)專業(yè)人員是難以做到的,對于計算機(jī)的推廣應(yīng)用是不利的。計算機(jī)事業(yè)的發(fā)展,促使人們?nèi)で笠恍┡c人類自然語言相接近且能為計算機(jī)所接受的語意確定、規(guī)則明確、自然直觀和通用易學(xué)的計算機(jī)語言。這種與自然語言相近并為計算機(jī)所接受和執(zhí)行的計算機(jī)語言稱高級語言。高級語言是面向用戶的語言。無論何種機(jī)型的計算機(jī),只要配備上相應(yīng)的高級語言的編譯或解釋程序,則用該高級語言編寫的程序就可以通用。隨著計算機(jī)硬

28、件的發(fā)展，近年來又出現(xiàn)了圖形化編程語言，它具有直觀易學(xué)的特點(diǎn)。如ROBOLAB語言就是一種圖形化編程語言。我們必須清楚，計算機(jī)本身是不能直接識別高級語言的，必須將高級語言的程序翻譯成計算機(jī)能識別的機(jī)器指令，計算機(jī)才能執(zhí)行。這個翻譯的工作是由“編譯系統(tǒng)”軟件來完成的。不同類型的計算機(jī)上使用的翻譯軟件也不盡相同。3 .程序結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu)順序程序結(jié)構(gòu)循環(huán)程序結(jié)構(gòu)分支程序結(jié)構(gòu)等。執(zhí)行程序1，機(jī)器人先前進(jìn)2秒，然后再左轉(zhuǎn)0.6秒，最后停止。機(jī)器人從程序開始依次執(zhí)行命令，直到程序結(jié)束，這樣的程序結(jié)構(gòu)叫順序程序結(jié)構(gòu)；而程序2,我們用了fori=1to4step1next語句，使機(jī)器人執(zhí)行了四次“前進(jìn)、左轉(zhuǎn)”命

29、令，這樣的程序結(jié)構(gòu)叫循環(huán)程序結(jié)構(gòu)，以后我們還會學(xué)到條件循環(huán)和無條件循環(huán)程序結(jié)構(gòu)以及分支程序結(jié)構(gòu)等。第二板塊QBASIC語言簡介。所有計算機(jī)語言中，高級程序語言是適合人們學(xué)習(xí)的編程工具，高級語言有：C語言、BIASC語言、FOXBASE、JAVA等，在眾多的高級語言中，QBASIC語言是比較適用青少年學(xué)生學(xué)習(xí)和使用的高級語言，它具有簡單、適用、易學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。是比爾?蓋茨發(fā)明的。1 .QBASIC程序的組成一個QBASIC程序由若干行組成，程序按照語句排列順序執(zhí)行。每一行稱為一個語句行，一行中可以包含一個語句，也可以包含多個語句，若一行中包含多個語句，語句間應(yīng)用“：”分開。注意由于納英特機(jī)器人的微電

30、腦比我們使用的普通電腦處理能力差，在它的QBASIC子系統(tǒng)中規(guī)定，一行中只能有一個語句。每個語句都以一個語句定義符開始，如程序中的stop、dimfor等都是語句定義符。語句定義符用來標(biāo)識語句的性質(zhì)，告訴QBASIC執(zhí)行什么樣的功能，語句定義符后面一般還跟有語句體，表示語句執(zhí)行的對象。如dimiasint說明變量i是一個整數(shù)型變量一個QBASIC程序一般以“END”語句結(jié)束。程序執(zhí)行到“END”語句時即停止執(zhí)行。一個程序中可以有多個“END”語句，在程序執(zhí)行時遇到任何第一個“END”語句都會停止執(zhí)行。如果程序中只有一個“END”，“END語句應(yīng)放在整個程序的最后。但在納英特機(jī)器人QBASIC子

31、系統(tǒng)中，沒有END命令，我們用STOP來停止機(jī)器人動作。一個程序可以只包括主程序，也可以包括一個主程序及若干個子程序或函數(shù)。2 .QBASIC常量、變量、函數(shù)介紹板書：整數(shù)：-32767到32767之間的整數(shù)；單精度浮點(diǎn)數(shù)：可以精確到小數(shù)點(diǎn)后7位；雙精度浮點(diǎn)數(shù)：可以精確掉小數(shù)點(diǎn)后15位；字符串：是一個不超過32767個字符的序列。函數(shù)相當(dāng)于數(shù)理化中的計算公式。在QBASIC中，開發(fā)人員把一些常用的算法編成一個個標(biāo)準(zhǔn)程序放在解釋程序中，稱為標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。我們編寫程序時，只要按約定寫出函數(shù)名及它的自變量就可以隨時調(diào)用了。如圖5-1程序中的motor,sleep就是函數(shù)名，而其后的數(shù)字則是自變量的值。如

32、motor0,50表示0號馬達(dá)以50轉(zhuǎn)速前進(jìn)；motor0,-50表示0號馬達(dá)以50轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)；sleep2.0表示延時2秒。本節(jié)注意點(diǎn)：字符串需要用引號引起來變量的數(shù)據(jù)類型必須在使用前定義3 .QBASIC語言的語句格式QBASIC的基本語句一般格式為：語句定義符語句體變量說明語句格式：dim變量名as變量類型舉例：dimiasint解釋：定義變量i為一個整數(shù)型數(shù)字變量。循環(huán)語句格式：FOR循環(huán)變量=初始值TO終止值STEP步長命令串NEXT循環(huán)變量舉例：fori=1to4step1motor0,50motor1,50sleep2.0motor0,-50motor1,50sleep0.6nex

33、ti解釋：第一行程序表示給循環(huán)變量i賦初始值1，終止值是4，步長是1，這是循環(huán)的開頭。第六行是循環(huán)體，指揮機(jī)器人前進(jìn)2秒，左轉(zhuǎn)0.6秒。結(jié)束語句格式：stop功能：終止程序執(zhí)行五、探索活動請編依照本課實(shí)例，試著編寫一段程序，讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)走“8”字。六、教學(xué)反思第六課程序設(shè)計流程圖教材分析：本節(jié)課是人如何控制機(jī)器人進(jìn)行工作、交流的一節(jié)基礎(chǔ)課程；學(xué)習(xí)后便于學(xué)生理清思路、嚴(yán)密思考、分析問題，并以相應(yīng)的框圖來形象、直觀的表示問題，從而找到解決問題的算法，為程序設(shè)計做好關(guān)鍵的一步。教學(xué)目標(biāo)知識與技能：學(xué)會用流程圖來分析問題。過程與方法：通過分析、舉例畫出流程圖。通過動手練習(xí)，發(fā)現(xiàn)這樣做會讓問題更簡單，思

34、路更清晰，思考問題更嚴(yán)密。情感態(tài)度與價值觀：通過本節(jié)學(xué)習(xí)讓學(xué)生體會到這樣做會把復(fù)雜問題簡單化，學(xué)好、會用、愛用流程圖來分析問題并解決問題；成功調(diào)試一個程序，從而樹立他們學(xué)習(xí)的信心，找到成功感。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：了解程序設(shè)計的一般步驟及流程圖，學(xué)會用流程圖來表示問題，為其編好程式打下基礎(chǔ)。難點(diǎn)：分析問題，正確的畫出流程圖寫出程序并調(diào)試。學(xué)生分析：通過上幾節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生巳經(jīng)掌握和了解了機(jī)器人的相關(guān)知識，并對之產(chǎn)生濃厚的興趣；學(xué)習(xí)本節(jié)后學(xué)生能更好的與ROBOT交流，控制它來完成一定任務(wù)。教法與學(xué)法：教法：例證分析任務(wù)驅(qū)動主題研究學(xué)法：觀察，分析，模仿，任務(wù)驅(qū)動，評價課時：1節(jié)教學(xué)過程：一、引入課題前面

35、的課程中我們學(xué)習(xí)了如何搭建一個機(jī)器人，并有目的搭建了走正方形和送餐機(jī)器人，并了解和使用了用BASIC語言來編程控制我們的機(jī)器人，但我們都是直接拿來用的，今天我們就與同學(xué)們一起學(xué)習(xí)、分析如何進(jìn)行程序設(shè)計，要經(jīng)過哪些步驟、了解什么是算法？算法與流程圖有什么關(guān)系？它的作用是什么？如何畫流程圖，并根據(jù)流程圖來進(jìn)行程序設(shè)計。二、程序設(shè)計的一般步驟（15分鐘）要為機(jī)器人設(shè)計一個好的程序，一般需要以下幾個步驟：分析問題-設(shè)計算法-畫出框圖-編寫程序-調(diào)試程序，共5個步驟。1.分析問題首先明確機(jī)器人要干什么，有些什么已知條件，未知條件，最終要達(dá)到什么目標(biāo)，要完成這些還需要哪些條件。2 .設(shè)計算法從已知的條件出

36、發(fā)，到達(dá)目標(biāo)需要經(jīng)過一系列的處理過程，通常把這種解決問題的方法步驟稱為“算法”。注，它不是數(shù)學(xué)中“計算方法”，而是解決問題的方法步驟。如，前邊我們講到的讓機(jī)器人走正方形的算法見書P32頁倒數(shù)第四行開始。3 .畫出流程圖前邊我們進(jìn)行了算法設(shè)計，對于機(jī)器人走正方形的算法是相對來說很簡單的，但一般情況我們面對的問題都是比較復(fù)雜的，故人們喜歡用一種框圖來描述算法，這樣讓我們把解決問題的思路更加清晰、形象、直觀地表現(xiàn)出來，為下一步的程序編制打下基礎(chǔ)?，F(xiàn)在我們就以機(jī)器人走正方形的算法來畫出流程圖：師：與學(xué)生一起分析機(jī)器人走正方形的算法，畫一個正方形推導(dǎo)機(jī)器人運(yùn)動過程，找出共同點(diǎn)，如前進(jìn)-轉(zhuǎn)彎要做同樣的事4

37、次才能形成一個正方形，分析時看到書上的流程圖6-1所示。流程圖中各框圖的意思見書上圖6-24 .編寫程序根據(jù)流程圖我們可以用相應(yīng)的指令、命令語句來編制出程序了。如前面的走正形的程序?yàn)椋篎ORI=1TO4STEP1MOTOR0，50MOTOR1，50SLEEP2.0MOTOR0,-50MOTOR1,50SLEEP0.6NEXTISTOP任務(wù)1：現(xiàn)在分析并畫出一個機(jī)器人原地轉(zhuǎn)4個圓圈的流程圖，并寫出程序。（仿照圖6-1）時間5分鐘小帖示：此題在于只要任何一個輪子不動，另一個以一定的速度轉(zhuǎn)動，這樣就形成了一個同心圓。5 .調(diào)試程序前面我畫好了流程圖，編好了程序，是不是就大工告成了呢？不是這樣的，還要

38、將編制好程序下載到我們的機(jī)器人中去執(zhí)行，對比與我們的目標(biāo)是否一至，不對的就去修改程序，再下載，再調(diào)試了，可能個需要多次才能成功哦，大家快去調(diào)試吧，享受其中的快樂吧。三、應(yīng)用舉例：前方有障礙，STOP！完成此任務(wù)的步驟：1. 任務(wù)描述機(jī)器人在前進(jìn)的過程中，遇到障礙物，即停止，否則繼續(xù)前進(jìn)。2. 分析任務(wù)機(jī)器人運(yùn)動中最重要的是檢測有無障礙物，無繼續(xù)前進(jìn)，這樣一直下去直到檢測到障礙物機(jī)器人停止。流程圖（見P35圖6-5）要完成這個任務(wù)必需要一個檢測設(shè)備，它就是紅外線傳感器。3. 紅外線傳感器檢測障礙物的納英特的紅外線傳感器見書圖6-3（實(shí)物出示），它檢測到障礙物燈亮，否則燈為不亮。調(diào)節(jié)設(shè)置方法為：前

39、邊有一障礙物，若指示燈亮，則逆時針旋轉(zhuǎn)直到不亮；相反，則順時針調(diào)節(jié)傳感器的調(diào)節(jié)鈕，直到調(diào)亮；這樣的距離為為其檢測范圍。（演示示例）如，10CM距離有手前后移動時，指示燈會在移近時產(chǎn)生一個高電平燈亮，移開時會是低電平燈處于滅的狀態(tài)。學(xué)生動手自己測一下4. 生搭建一個兩輪的機(jī)器人，用上紅外線傳感器，如書上圖所示將傳感器連在第10輸入端口上。5. 編程因?yàn)橐恢睓z測下去，只當(dāng)傳感器檢測到障礙物下停下，所以要使用條件循環(huán)，在BASIC中其語句和語法格式為：WHILE條件為真語句組WEND所以，上面的任務(wù)的程序應(yīng)如下：WHILEDIGITAL（10）=0MOTOR0，50MOTOR1，50WENDSTO

40、P表示10號端口的傳感器沒檢測到障礙物時狀態(tài)為0，反之為1；若一直為0就一直前進(jìn)，反之就停止。6. 調(diào)試注意其值和傳感器可檢測范圍的調(diào)整。四、學(xué)生作品展示、評價從活動組中抽取幾個組的作品來展示，有成功的，有還存在問題的，引導(dǎo)學(xué)生從下表內(nèi)來點(diǎn)評，老師總結(jié)。總結(jié)，第一本活動課重在前邊的用流程圖分析，并寫出程序調(diào)試，要完成任務(wù)必需會用，用好紅外線傳感器；第二對于傳感器的使用關(guān)鍵在于障礙物可視范圍參數(shù)設(shè)置；第三本活動重在動手實(shí)踐，從問題分析-搭建-編程-調(diào)試的動手做、做中學(xué)的思想中感受成功。五、各組歸納整理設(shè)備各組按分類盒的要求歸納整理好自己使用的設(shè)備，檢查后離開。目標(biāo)行為習(xí)慣的養(yǎng)成，做事有條不紊，愛

41、護(hù)設(shè)備。六，教學(xué)反思教學(xué)流程暢通嗎？學(xué)生參予度？繪流程圖的情況，編寫程序，進(jìn)行調(diào)試情況？從學(xué)生作品評價后發(fā)現(xiàn)了些什么問題？第七課機(jī)器人的“感覺器官”教材分析：本節(jié)課主要介紹機(jī)器人的各種傳感器，如，聲音，紅外，灰度，煙霧，觸動，溫度等等；它如同我們的感覺器官，要會靈活的使用它們，從而控制機(jī)器人工作。教學(xué)目標(biāo)知識與技能：了解各種常用的傳感器，并能夠熟練使用紅外、聲音、灰度傳感器，利用他們來檢測聲音的強(qiáng)弱，光值的變化，有無障礙物等。過程與方法：實(shí)驗(yàn)例證，觀察分析；主學(xué)習(xí)、研究；多實(shí)踐，多動手，多總結(jié)。情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)吃苦耐勞的鉆研精神，動手通過實(shí)驗(yàn)得到第一手資料是很寶貴的。應(yīng)用所學(xué)知識來解決現(xiàn)

42、實(shí)生活中的實(shí)際問題，培養(yǎng)信息素養(yǎng)。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：聲音傳感器、灰度傳感器等傳感器的使用。難點(diǎn)：如何使用各種傳感器，調(diào)試、并獲取相關(guān)的參考值；實(shí)現(xiàn)：機(jī)器人+傳感器+程序=任務(wù)的完成。學(xué)生分析：學(xué)生巳對機(jī)器人有所了解，能分析問題，畫出流程圖，編出簡單任務(wù)的程序。教法與學(xué)法：教法：實(shí)驗(yàn)舉例任務(wù)驅(qū)動學(xué)法：觀察，分析，取證，自主學(xué)習(xí)課時：2課時教學(xué)設(shè)施：機(jī)器人活動室，多媒體投影儀，樂高套件，納英特套件及各種傳感器教學(xué)過程：一、播放影片剪輯片段，引入課題（5分鐘）播放影片剪輯片段終結(jié)者2及機(jī)器人視頻迎賓機(jī)器人、快樂接線員，通過影片和視頻片段，我們看到機(jī)器人具有我們?nèi)四X的一部分功能。機(jī)器人的核心是其電腦核心

43、，光有電腦發(fā)號施令還不行，要讓機(jī)器人處理相視頻中的各種復(fù)雜的事務(wù)，對周圍的環(huán)境能夠很快做出反應(yīng)，能夠完成“至歡迎詞”，“能過簡單接聽電話”等功能，是靠各種傳感器來實(shí)現(xiàn)的，他們好像有我們?nèi)祟惖难邸⒍?、口、鼻、舌。什么是傳感器？傳感器是機(jī)器人的“感覺器官”，是一種電子元件或裝置，能響應(yīng)或感知被測量的物理量或化學(xué)量，并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號，以供機(jī)器人核心識別。它就像人的眼睛、耳朵、鼻子一樣，能夠感應(yīng)到周圍環(huán)境的信息，并把這些信息傳遞給機(jī)器人的“大腦”。有了傳感器，機(jī)器人就變得更加聰明了。下圖展示的是各種類型的傳感器。二、機(jī)器人的“嘴巴”和“耳朵”1、機(jī)器人的“嘴巴”：它是一個峰鳴器，也叫揚(yáng)聲器，可

44、以通過它發(fā)出聲音，如音符、音樂等。2、機(jī)器人的“耳朵”：它只能分辯聲音的強(qiáng)、弱度，返回一個電信號，用相應(yīng)的數(shù)值來表示，而現(xiàn)在此類傳感器不能分辨具體的聲音，也就是沒辦法進(jìn)行高難度、復(fù)雜的語言智能識別。聲音傳感器的原理：將其連接在機(jī)器人的模擬端口上，用它感覺外界聲音的強(qiáng)度與給定的強(qiáng)度比較，超過時向主機(jī)發(fā)送“有聲音”，反之“無聲音”。如圖所示（納英特聲控傳感器）：技術(shù)指標(biāo)：外形尺寸：30.5*5.014.5mm（長版X高）重量：20g額定電壓：直流電源5.0V線長：17.2cm±0.2cm調(diào)節(jié)方式：多圈電阻式調(diào)節(jié)，順時針方向旋轉(zhuǎn)功率調(diào)強(qiáng)，逆時針方向旋轉(zhuǎn)功率調(diào)弱連接方式：單條3芯排線，251

45、0型3腳插頭安裝方式：單顆?3螺絲安裝返回值：有聲音返回1，無聲音返回0（相對）指示方式：白燈發(fā)出綠光指示使用方法:使用單顆?3螺絲將聲控傳感器安裝于要檢測的環(huán)境之內(nèi)，將其連接線接入任何空閉的數(shù)字傳感器接口中。聲控傳感器上配有信號指示燈，當(dāng)有聲音時指示燈會亮，還配有檢測強(qiáng)度調(diào)節(jié)器。欲使聲控傳感器在給定的環(huán)境中有無聲音時，可以使其先處于相對無聲音的情況中，利用距離調(diào)節(jié)器可調(diào)出給定的初始聲音強(qiáng)度。方法如下：a）如果指示燈不亮，將調(diào)節(jié)器順時針方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至指示燈剛剛不亮為止；b）如果燈不亮，將調(diào)節(jié)器逆時針方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至指示燈剛剛亮起為止；此時，聲控傳感器的檢測強(qiáng)度即為給定的強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)一：測定聲強(qiáng)

46、相對值（將學(xué)生按4個人一小組進(jìn)行分組來完成本實(shí)驗(yàn)任務(wù)。）運(yùn)行下面的程序：（見書P38）注意：WHILE1。WEND是一個無條件循環(huán)，始終為真，也稱為死循環(huán)。在LCD上會顯示當(dāng)前的聲強(qiáng)值，如：ANALOG（4）=100其中返回值的范圍為0，255，聲音越大，值越大，反之越小。師：巡視，幫助學(xué)生測出相應(yīng)聲強(qiáng)的值；注意事項(xiàng):1、環(huán)境內(nèi)的聲音值是個變量，要取得比較精確的環(huán)境聲音值，可以在一段時間內(nèi)連續(xù)取幾次值，再求它們的平均數(shù)。這種辦法適用于所有的模擬傳感器。2、檢測指定環(huán)境聲音時，注意不要受其它聲源干擾。三、機(jī)器人的“眼睛”眼睛是人們心靈的窗戶，人們80%的信息都是通過視覺獲取的，所以是非常重要的器

47、官。機(jī)器人的視覺傳感器也一樣非常重要，它主要通過紅外傳感器或光電傳感器兩種傳感器來“看”東西，“辨別”顏色。現(xiàn)目前主要的紅外傳感器、灰度傳感器和光電傳感器：原理和功能：紅外傳感器（以下簡稱紅外）。紅外具有一對紅外信號發(fā)射與接收二極管，發(fā)射管發(fā)射一定頻率的紅外信號，接收管接收這種頻率的紅外信號，當(dāng)紅外的檢測方向遇到障礙物（反射面）時，紅外信號反射回來被接收管接收，經(jīng)過處理之后，通過數(shù)字傳感器接口返回到機(jī)器人主機(jī)，機(jī)器人即可利用紅外波的返回信號來識別周圍環(huán)境的變化?；叶葌鞲衅魇悄M傳感器，有一只發(fā)光二極管和一只光敏電阻，安裝在同一面上。灰度傳感器利用不同顏色的檢測面對光的反射程度不同，光敏電阻對不

48、同檢測面返回的光其阻值也不同的原理進(jìn)行顏色深淺檢測。在有效的檢測距離內(nèi)，發(fā)光二極管發(fā)出白光，照射在檢測面上，檢測面反射部分光線，光敏電阻檢測此光線的強(qiáng)度并將其轉(zhuǎn)換為機(jī)器人可以識別的信號。用途范圍：-通過檢測光強(qiáng)變化計數(shù)人數(shù)-通過測試反向光強(qiáng)來辨別顏色-測量一個光源的光強(qiáng)類型和供電要求:有源模擬傳感器典型應(yīng)用和說明:實(shí)例1：沿黑線機(jī)器人。實(shí)例2：在交通模型中，控制路燈在晚上自動打開。實(shí)例3：自動門。實(shí)驗(yàn)二：分別用不同的傳感器來檢測迷宮場地地面（黑色）和白線的灰度值。方法一：將書上P40的圖7-5程序編寫好并下載到納英特機(jī)器人內(nèi)存中，檢測其灰度值。實(shí)驗(yàn)結(jié)論填寫在書上。方法二：不用編程將樂高光電直接

49、在其輸入端口1上面，打開電源按一下RCX上VIEW，將光電分別對白色物體和黑色物體上，觀察其LCD上顯示的數(shù)值。樂高光電讀取值的范圍為（0100）實(shí)驗(yàn)結(jié)論（白色物體的讀取到的灰度值應(yīng)大于50，黑色物體的灰度值應(yīng)小于50）。注意：各品牌的傳感器只能用于本品牌的電腦核心上，不能相互混用。四、機(jī)器人的“鼻子”人們用鼻子來分辨氣味，機(jī)器人的“鼻子”是用氣體分析儀做成的，當(dāng)遇到某類氣體其電阻會發(fā)生變化，這樣電路上反應(yīng)出來，機(jī)器人接受到后，從而實(shí)現(xiàn)如報警等處理方式?，F(xiàn)在我們就來了解一下機(jī)器人的“鼻子”吧。原理和功能：檢測環(huán)境是否有煙霧和煙霧的濃度，例如檢測起火時的濃煙。煙霧探頭碰到煙霧或某些特定的氣體，煙

50、霧探頭內(nèi)部阻值發(fā)生變化，產(chǎn)生一個模擬值，從而對其進(jìn)行控制。煙霧傳感器利用煙霧敏感電阻受煙霧（主要是可燃顆粒）濃度影響阻值變化的原理向機(jī)器人主機(jī)發(fā)送煙霧濃度相應(yīng)的模擬信號。煙霧傳感器是模擬傳感器，接在主板（A2-A6）模擬口跟擴(kuò)展板的（A16-A31）模擬口。使用前先預(yù)熱15分鐘（開機(jī)1-5分鐘后使用）。在無煙的房間內(nèi)，煙霧傳感器測試的返回值大概在75左右。例如：你可以點(diǎn)支香煙，距離煙霧50公分左右時，煙霧傳感器測試的返回值在110左右，濃煙時，煙霧傳感器測試的返回值在180左右。編程應(yīng)用示例：While1Print"Bottom=%d”,analog（4）/煙霧傳感器接在模擬口4上S

51、leep0.5WEND運(yùn)行程序，觀察液晶屏顯示可知：煙霧濃度越高，返回值越大；煙霧濃度越低，返回值越小。注意事項(xiàng):1 、環(huán)境內(nèi)的煙霧濃度值是個變量，要取得比較精確的環(huán)境煙霧值，可以在一段時間內(nèi)連續(xù)取幾次值，再求它們的平均數(shù)。這種辦法適用于所有的模擬傳感器。2、檢測指定環(huán)境煙霧時，注意不要受其他煙霧源的干擾。3、煙霧探頭上裝有濾煙網(wǎng)，注意在使用時不要堵塞濾煙網(wǎng)，否則會影響檢測效果。4、可以點(diǎn)支香煙，測試煙霧傳感器的效果。實(shí)驗(yàn)：本實(shí)驗(yàn)由老師完成，學(xué)生只觀看其結(jié)果，實(shí)驗(yàn)中注意防火。五、機(jī)器人的“觸覺”人們用通過身體部分的觸覺器官如觸碰、溫度、溫度來感知外界，作出反應(yīng)。而機(jī)器人的觸覺傳感器仍然是都過相

52、應(yīng)的觸敏元件來反饋接觸信號，從而主機(jī)處理接受到信號。使用方法與技巧見網(wǎng)上資源：RCX傳感器介紹篇。使用方法與技巧見網(wǎng)上資源：實(shí)驗(yàn)三：用樂高機(jī)器人做一個碰墻返回的機(jī)器人。步驟1，用樂高設(shè)備搭一個機(jī)器人，最前面安一個觸碰傳感器。2 ，在ROBLAB中編寫如下的程序，并下載到樂高RCX的中。程序表示：A、B馬達(dá)一直前進(jìn)，當(dāng)1號端口的觸動傳感器碰到墻后馬上退回來。自主學(xué)習(xí)、探究：自主探究其余的幾個傳感器。六、機(jī)器人的電源機(jī)器人的電源是其動力的核心，沒有一個穩(wěn)定的供電系統(tǒng)，你的機(jī)器人就無法很好運(yùn)轉(zhuǎn)，它是一切的有本之源?，F(xiàn)目前的所有教育機(jī)器人一般都使用直流的9V12V供電，可采用鋰電池、堿性電池、可充電的

53、鎳氫電池和相應(yīng)的交流變壓器。建議大家平時訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)時都使用可充電電池，這樣一次性投入可以得到一個經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、穩(wěn)定的電源。七、探索活動練：1 將已經(jīng)認(rèn)識的幾種傳感器，填寫在下表中。2 .設(shè)計一個聲控機(jī)器人，無聲音時原地不動，“聽”到聲音時立即向前運(yùn)動。八、后記第八課機(jī)器人走迷宮教材分析：機(jī)器人走迷宮是本節(jié)課在經(jīng)過幾節(jié)實(shí)驗(yàn)課后，在掌握了相關(guān)知識后的一項(xiàng)大的、傳統(tǒng)的，并具有一定任務(wù)難度的活動課；它要求我們的同學(xué)能夠綜合前面的所學(xué)，加上自己的創(chuàng)造、創(chuàng)新，去分析、解釋任務(wù)；搭建機(jī)器人；寫出詳細(xì)的流程圖，并選擇一種編程語言如BASIC來描述我們的算法，并通過機(jī)器人來檢驗(yàn)其正確性，通過反復(fù)調(diào)試最終完成項(xiàng)目任務(wù)

54、。教學(xué)目標(biāo)知識與技能：學(xué)會任務(wù)分析，找出其特點(diǎn)；綜合運(yùn)用紅外傳感器和相關(guān)機(jī)器人的知識來完成任務(wù)；用BASIC語言來編制程序，完成任務(wù)。情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)、合作、交流精神；形成腦力、智力資源共享；不經(jīng)歷風(fēng)雨，怎么會見彩虹。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：任務(wù)分析找準(zhǔn)走迷宮的左手法則、或右手法則；搭建機(jī)器人；畫流程圖；編程；調(diào)試。難點(diǎn)：迷宮定則的找出，畫流程圖，編程、下載、調(diào)試。學(xué)生分析：學(xué)生有一定的相關(guān)知識，但本節(jié)難度比較大，要多引導(dǎo)，多鼓勵。教法與學(xué)法：問題分解模塊化，組內(nèi)合作、交流、分工；教學(xué)過程：走迷宮是一項(xiàng)比較有趣的活動，是國際上最流行的賽事之一，可以考驗(yàn)每個人的記憶力、判斷力、分析問題等方面的能力。如圖8-1所示是一個迷宮場地，要求機(jī)器人從起如區(qū)出發(fā)，尋找一個最佳路徑，走完1，2，3，4號房間后回到起始區(qū)。具體參數(shù)如書P44頁所述。一、任務(wù)分析及算法：讓機(jī)器人沿迷宮的墻壁的某一側(cè)行走可以使機(jī)器人走遍迷宮幾個房間，這是走迷宮的一般方法，我們稱沿左側(cè)行走的方法為左手法則，稱沿右側(cè)行走的方法為右手法則。假設(shè)按左手法則行走，機(jī)器人可以在左邊安一個紅外傳感器來檢測左邊的墻壁，以確定前進(jìn)的方向，一只紅外傳感器伸向前方，避免在前進(jìn)的過程中撞到前方拐彎處的墻上。根據(jù)兩只傳感器獲得的光電信息可以做出以下四種判斷：1當(dāng)左邊檢測到墻壁障礙物時，向前方走，如圖1所