《安全出站》教材分析

实验教材:LOGO语言与机器人本模块内容依据《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》规定的“课程教学内容小学模块七（拓展模块）”能够进行简单的程序设计、初步了解用程序指挥计算机工作的过程”设置，安排在六年级一学年进行学习，对应教材为《“LOGO语言与机器人”实验教材·六年级》（宁夏教育厅教研室编著电子工业出版社）,与九年级（下）“VB程序设计”内容衔接。本模块共10个单元，第1-4单元作为基础铺垫,其中1、2单元学习LOGO语言的基础知识，3、4单元学习机器人的基础知识并学会搭建机器人。从第5单元到第9单元，我们将以一名“驾驶员”的身份，在不断完善我们搭建的“学习者号”机器人的基础上，“驾驶”它完成“安全出站”“精准停靠”“遵守交规”“魔幻寻宝”系列任务，经历将一台机器逐渐变成智能机器人的过程。在第10单元，将总结我们积累的编程经验并过渡到可视化程序设计，为今后学习打下基础。具体内容如图所示。其中，“第1单元初识LOGO”的主要内容是介绍LOGO的启动、三种窗口方式及相互切换的方法、LOGO的退出，以及学习LOGO语言命令的格式和一些与移动和控制有关的命令；“第2单元LOGO的过程”学习过程的定义、组成、编辑、调用和保存，学习使用重复命令绘制有规律的图形，学习带参过程及绘制几何图形的多种方法,学习递归调用及赋值命令、关于画彩色图形的命令、停止命令和条件命令；“第3单元与机器人见面”了解机器人的概念、分类、构成及工作过程，学习萝卜圈仿真平台的安装、注册及登录，认识仿真平台的两种主窗口：仿真大厅和在线仿真平台，通过使用仿真包体验萝卜圈仿真环境，观察、辨识萝卜圈实物机器人配件清单；“第4单元搭建机器人”介绍Robotkid机器人编辑窗口进入及组成，以及学习机器人（仿真/实物）的搭建方法，了解模板的作用和设置以及学习使用视图切换的多种方法；“第5单元安全出站”介绍萝卜圈仿真环境下的“LOGO程序编写窗口”的进入及组成，学习并经历仿真环境下编写程序的一般过程，学习给实物机器人开下载程序及在真实场地中调试运行程序完成预定任务；“第6单元新手上路”介绍超声波传感器的工作原理，学习给机器人（仿真/实物）添加超声波传感器组件，通过完成“精准停靠”任务学习使用超声波传感器、递归调用及算法流程图；“第7单元小试牛刀”介绍灰度传感器的工作原理，学习给机器人（仿真/实物）添加灰度传感器组件，通过完成“遵守交规”任务学习使用灰度波传感器、在仿真场地取灰度值的方法、条件循环与条件判断的嵌套；“第8单元展示技艺”介绍障碍传感器和触碰传感器的工作原理，学习给机器人（仿真/实物）添加障碍传感器和触碰传感器传感器组件，通过完成“魔幻寻宝”任务学习使用障碍传感器和触碰传感器、迷宫算法及程序的基本结构；“第9单元一鼓作气”是通过将“安全出站”“精准停靠”“遵守交规”“魔幻寻宝”四个任务在“一鼓作气”一次性完成来学习模块化的程序设计思想及针对完成复杂任务的过程中要适时地根据仿真场地中各个子任务的起始位置、不断增加的机器人重量以及计算机CPU资源消耗等对程序进行测试和微调；“第10单元从LOGO语言编程到可视化语言编程”在已有经验的积累下介绍可视化程序设计语言和“VPL程序编辑”窗口的组成，学习VPL编程。单

元内

容课时第一单元初识LOGO3课时第二单元LOGO的过程5课时第三单元与机器人见面3课时第四单元搭建机器人3课时第五单元安全出站3课时第六单元新手上路3课时第七单元小试牛刀3课时第八单元展示技艺4课时第九单元一鼓作气1课时第十单元从LOGO语言编程到可视化编程2第5单元安全出站安全出站一、熟悉IRobotQ3D的编程环境二、体验IRobotQ3D仿真环境编程三、学习实践本单元是在已经完成“学习者号”机器人的仿真搭建和实物组装的基础上，根据“安全出站”任务,首次经历为机器人编写程序、调试、运行机器人（仿真/实物），指挥机器人完成任务的整个过程，体验赋予机器人智慧与生命，完成具体任务的全过程。在这个过程中，熟悉IRobot3D的编程环境、了解在仿真平台编写程序的一般步骤、体验IRobot3D仿真环境编程、经历将程序导入到实物机器人的控制器，让它在真实场地中完成任务的过程，有效激发学生的学习兴趣，树立学生的成就感。知道计算机程序设计的作用，领会程序设计的思想和方法，理解机器人与程序设计之间的关系，为后面的深入学习奠定基础。教材设计在“模块导读”引导学生思考在机器人搭建好后是不是就可以完成任务了？激发了学生的学习兴趣。通过呈现“安全出站”仿真任务，引导学生认识程序设计的作用，了解赋予机器人智慧的过程，知道在IRobot3D中是通过“安全出站一、熟悉IRobotQ3D的编程环境二、体验IRobotQ3D仿真环境编程三、学习实践图5.1第5单元内容结构其中：“一、熟悉IRobotQ3D的编程环境”内容为RobotQ3D的“LOGO程序编写窗口”的打开以及该窗口的组成和重要区域的介绍、区别在LOG语言编程环境与RobotQ3D仿真环境下编写LOGO程序的不同，了解在仿真环境下编写程序的一般步骤；“二、体验IRobotQ3D仿真环境”，通过完成“安全出站”任务，经历在仿真环境下编写程序的一般过程：任务分析、算法描述、编写程序及仿真调试。体验给机器人赋予“生命”和“智慧”，完成具体任务的全过程；“三、学习实践”，经历将“安全出站”程序导入实物机器人并在真实场地调试、运行，完成任务的全过程。一、教学目标及重难点1、教学目标：（1）理解机器人与程序设计之间的关系，区别在LOG语言编程环境与RobotQ3D仿真环境下编写LOGO程序的不同，掌握“等待命令”，了解在仿真环境下编写程序的一般步骤；（2）认识RobotQ3D的“LOGO程序编写窗口”，能够在“LOGO程序编写窗口”中编写、保存LOGO程序；（3）熟悉RobotQ3D仿真平台，掌握“进入仿真”的全过程。（4）熟悉仿真窗口，了解仿真工具栏和场景小地图，掌握仿真工具栏中、和等常用工具的使用。（5）掌握给实物机器人下载程序的方法，经历在真实场地导入程序、调试、运行机器人完成任务的全过程。2、教学重、难点：重点：1、仿真环境下编写程序的一般步骤；2、区别在LOG语言编程环境与RobotQ3D仿真环境下编写LOGO程序的不同。难点：区别在LOGO语言编程环境与RobotQ3D仿真环境下编写LOGO程序的不同。二、学习内容及要求结合《指导纲要》，梳理模块教学内容及学习要求如表5-2所示。表5-2第一单元教学内容及要求内容（位置）知识、技能点行为目标单元引导程序设计与机器人之的关系“编写程序”窗口理解程序设计与机器人之间的关系，了解赋予机器人“智慧”的一般过程，知道“编写程序”窗口是系统提供的为机器人编写程序的平台，以方便与机器人交流。一、熟悉IRobotQ3D的编程环境打开“LOGO程序编写”窗口“LOGO程序编写”LOGO编程环境与仿真编程环境仿真环境下编写程序的一般步骤掌握打开“LOGO程序编写”窗口方法；能辨识“LOGO程序编写”窗口的主要区域；知道“LOGO程序编写”窗口主要区域的名称和功能；掌握并学会使用“等待”命令区别在LOG语言编程环境与RobotQ3D仿真环境下编写LOGO程序的不同，理解真实环境对机器人完成任务的影响到；了解在仿真环境下编写程序的一般步骤二、体验IRobotQ3D仿真环境在“LOGO程序编写”窗口编写程序在“LOGO程序编写”窗口保存程序仿真导航仿真工具栏场景小地图工具栏通过完成“安全出站”任务，经历在仿真环境下编写程序的一般过程：任务分析、算法描述、编写程序及仿真调试，认识RobotQ3D的“LOGO程序编写窗口”，能够在“LOGO程序编写窗口”中编写、保存LOGO程序；熟悉RobotQ3D仿真平台，掌握“进入仿真”