单光感巡线教学设计.doc

单光感巡线教学设计乐清市淡溪镇第二学 侯晓辉 一、教学内容与分析巡线就是机器人沿着地面的一条线走，基本原理就是通过检测反射回来的光的强度来判断机器人与线的位置偏差有多少。本课教学内容单光感寻线是巡线任务中最基础的方式，是光电传感器在机器人上的应用。通过光电传感器测试反射光强度来辨别颜色，在安装光电传感器之后，需要编写程序实现。二、教学目标1、了解光电传感器的工作原理。2、掌握用光电传感器识别黑色和白色的方法。3、理解巡线传感器与条件判断语句、循环语句的综合运用。4、逐步掌握根据实际环境调试机器人的方法。5、感受探究性学习“发现问题、分析问题和解决问题”的过程。6、体会“迁移”、“比较”的方法对学习的帮助与促进作用。7、乐于进行自主学习与创造活动，体验完成任务后成功的喜悦。三、教学重难点1、理解判断语句、循环语句的含义。2、掌握利用光电传感器识别黑色和白色的方法。四、教学准备乐高机器人（EV3），利用黑色胶布贴出的环形路线图，多媒体设备，多媒体课件。五、设计理念（一）“授人以渔”比“授人以鱼”更重要在教学活动中，学生掌握一定的知识和技能是必需的，但与此同时更应注重掌握过程与方法，培养能力，促进学生的发展。知识与技能是基础，能力（过程）与方法是核心。本课在新知识和新技能的学习过程中，设计了感受探究学习的过程，体会迁移与比较的学习方法，基础与核心相互渗透与交融，但更关注教与学的过程，注重学生能力的培养。（二）智能机器人课程是能力培养的工具和载体智能机器人作为多种科学技术的融合体，天生就深受青少年的喜爱。青少年学生学习智能机器人课程，不应是学习如何使用一种智能机器人，不应是仅仅学习智能机器人技术本身，而是通过课程的学习培养动手能力、思维能力和创造能力。（三）丰富有趣、注重体验的课堂更能提高学习效率、促进学生发展心理学研究表明，多种方式和手段的刺激，能有效提高和强化同一内容的学习效率。本课在设计过程中，采用表演的形式，使用贴近学生生活实际的例子，课堂丰富有趣，学生感兴趣爱学。同时，智能机器人的课堂是“做中学”的模式，注重体验的过程，学生在课堂上有大量动手实践的机会，学生乐学。这样的课堂更能提高学习效率，促进学生发展。六、教学过程教学过程设计意图一、导入【视频导入】“餐厅送餐机器人”视频教师先播放一个在餐厅送餐的机器人，如果遇到人、障碍物或者将食物送达指定地点的时候，送餐机器人就会做出不同的反应。【猜想】同学们想一想，是用什么指挥机器人的吗？机器人是依据什么判断是否在自己的路线上呢？【揭秘】光电传感器把接收到的信号根据强度划分1024档，颜色越深，数值越小；颜色越浅，数值越大。 【PPT】展示光电传感器的原理解密以一个实际的机器人应用的小视频来激发学生兴趣，点明主题。（此时未点明是光电传感器的应用。研究表明，适度的神秘感可以促使人产生积极的探究和学习的欲望。教师操作机器人的过程视频充满了神秘感，能够激发学生的学习兴趣。 二、探究（一）动作分析教师演示光电传感器的操作过程，学生分析动作。【板书】反射光信号低于中间值向左转 反射光信号高于中间值向右转【提醒】数值的范围只能高于中间值，或者小于中间值。需要进行判断（二）判断接收信号范围 教师讲授光电传感器判断程序。教师：请同学们根据动作分析设置参数，先自行编写调试黑色和白色测到的光值。【预设】学生编程范例要么要么 分支结构似乎没有难度，但在老师引导下学生发现问题、教师分析问题，最后自然的引出解决问题的方法，学习新的程序结构。同时，学生感受探究性学习“发现、分析和解决问题”的基本过程。【尝试】学生编写程序，教师确认程序无误，准备指挥机器人巡线完成。学生尝试失败，发现不能沿着黑线顺畅走动，左右摇动幅度太大。【设疑】为什么？【预设】学生回答：因为光电传感器的位置安装的太高了，测出来的光值不一致。要利用光电传感器实地测量相关准确的数值。教师：让我们寻求其他老师的帮助！按照常理，本课应该先学硬件基础连接光电传感器，然后编写程序完成任务。教师此处先学程序的道理，意图是使学生从失败的体验中更深刻的认识到本课的重点：光电传感器中判断的数值怎么实现？从心理学的角度来看，这样设计更能加深刺激和体验的效果。三、小车巡线，完成任务学生能够编写程序让小车能够沿着黑线运动。此时编写程序已经是在复习，能够加强学习效果。四、拓展与探索【PPT】想一想，试一试请你仔细阅读老师编写的单光感巡线机