川教版信息技术教案 9年级下

教学课题第一课走进机器人的世界(1课时)过程与方法让学生自己动手通过上网查询机器人的定义，以及机器人的发展主角是人还是机器人？是这样理解的„„准，按目前一般的方式可分为„„识知识与能力知道人与机器人是怎样进行交流的，认识纳英特和乐高动的讲解和演示操作相结合，辅以任务驱动的方式完成授课情感、态度和价值观通难点：学生如何能够熟练的完成打开编程软件---录入师：其实机器人并非人类因此它也不能听懂人类的语言，既然如此那么我们师：首先我们进行一个简单的设想，机器人首先还是一台机器，我们把它能那谁来充当我们的翻译呢，这就是编程软件了，我们把我们要说的话先组织好，师：首先给大家介绍两个翻译家认识，一个叫做纳英特、一个叫做乐高，这个来自杭州、一个来自北京，但是他们要做的工作是一样的，为我们和机器人步骤三下面我们随便输入一些想要给机器人说的话，比如让机器人动起步骤四好，接下来我们就要让翻译把这句转达给机器人了，在转达之间在一起，翻译是装在什么地方的？对，计算机里面的。那我们只需要把机器人没有连接，机器人电源有没有打开等情况。有时候什么也没有改变，下载成功后把电源拨到中间，关闭机器人，然后在把电源拨到右侧打开师：下面我再给大家介绍另一位翻译看看它又是怎样2、将红外发射器与电脑相连，做好下载前的准备（红就象我们使用计算机首先要装操作系统一样，固件也可以想象成是机器人[教学课题]第三课制作能行走的机器人1.知识目标：学习使用ROBOLAB软件编制培养良好的生活习惯、与人的沟通与合作、对他人的尊重、面对困难的毅志主界面上有三个菜单项：管理员、编程者级别和研究者级别，以及三个按），点一下，然后移到另一端口再点下，即可完成连线过程，连线正确为一现在我们以一个简单的例子来说明：目的：制作一辆直线竞速车，要跑得顺、跑机器人运作体验信息技术知识。并在动手做的过程中观察、体验、思考：我学会能力目标：通过实践培养学生的观察能力、动手能情感目标：培养良好的生活习惯、与人的沟通与合作、对他人的尊重、面对困难的及时间的合理分配和利用。培养学生对待知识的科学态度和辩证唯物主义观点。难点：用电脑编辑控制程序，控制机器人完成任务规定动作；按需组装好能完成回忆一下机器人怎样前进的。三行代码分别是进→转弯”的动作。如何通过程序实现“转任务分析：机器人运动的同时，还需要有一只机器人必须准确地到达目的，并能准确地将餐发点时不可以将餐盘打翻。由于餐桌上的空位解决策略：用两个马达驱动机器人的运动，一送餐任务。机器人行进路线和动作行为：前进——右转程序，想一想：要让机器人走正方形，该如何人与运动员一样绕正方形场地跑三圈，又该如用通讯下载线将机器人与计算机连接，打开放餐盘——后退——左转——后退，这几个动这个程序也要完成前进——右转——前进————后退几个动作，程序基本和方法一相同，只是在控制机器人转动时让每个小组发表见解，大家参与评价、分享。学生发表见解畅谈实验培养良好的生活习惯、与人的沟通与合作、对他人的尊重、面对困难的毅志的指令的集合，而程序全部都是用我们所掌握的语言来编写的。所以人们要控制计语言向计算机发出命令。把解决问题的方法、步骤，用计算机能听懂的语言，编成①机器语言机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器的设计者通过计算机的硬件结构赋予计算机的操作功能。机器语言具有灵活、直接执行和速度快等特点。不论是机器语言还是汇编语言都是面向硬件的具体操作的，语言对机计算机事业的发展,促使人们去寻求一些与人类自然语言相接近且确、自然直观和通用易学的计算机语言。这种与自然语言相近并为计算机所接随着计算机硬件的发展，近年来又出现了图形化编程语言，它具有直观易我们必须清楚，计算机本身是不能直接识别高级语言的，必须将高级语言器指令，计算机才能执行。这个翻译的工作是由“编译系统”软件来完成的。不同类型的行了四次“前进、左转”命令，这样的程序结构叫循环程序结构，以后我们还会个“END”语句，在程序执行时遇到任何第一个“END”语句都会停止执行。如果程序中只释程序中，称为标准函数。我们编写程序时，只要按约定写出函数名及它的自变第六课程序设计流程图教材分析：本节课是人如何控制机器人进行工作、交流的一节基础课程；学习后便于学生理清思路、严密思考、分析问题，并以相应的框图来形象、直观的表示问题，从而找到解决问题的算法，为程序设计做好关键的一步。教学目标知识与技能：学会用流程图来分析问题。过程与方法：通过分析、举例画出流程图。通过动手练习，发现这样做会让问题更简单，思路更清晰，思考问题更严密。情感态度与价值观：通过本节学习让学生体会到这样做会把复杂问题简单化，学好、会用、爱用流程图来分析问题并解决问题；成功调试一个程序，从而树立他们学习的信心，找到成教学重难点重点：了解程序设计的一般步骤及流程图，学会用流程图来表示问题，为其编好程式打下基难点：分析问题，正确的画出流程图写出程序并调试。学生分析：通过上几节的学习，学生巳经掌握和了解了机器人的相关知识，并对之产生浓厚的兴趣；学习本节后学生能更好的与ROBOT交流，控制它来完成一定任务。教法：例证分析任务驱动主题研究学法：观察，分析，模仿，任务驱动，评价前面的课程中我们学习了如何搭建一个机器人，并有目的搭建了走正方形和首先明确机器人要干什么，有些什么已知条件，未知条件，最终前边我们进行了算法设计，对于机器人走正方形的算法是相对来说很简单的与学生一起分析机器人走正方形的算法，画一个正NEXTI钟]前面我画好了流程图，编好了程序，是不是就大工告成了呢？不是这样的，们的机器人中去执行，对比与我们的目标是否一至，不对的就去修改程序，再），调节设置方法为：前边有一障碍物，若指示灯亮，则逆时针旋转直到不[学生动手自己测一下]WHILE条件为真WHILEDIGITAL（10）=0从活动组中抽取几个组的作品来展示，有成功的，有还存在问题的\总结，第一本活动课重在前边的用流程图分析，并写出程序调试，要完成任务必需会用，用好红外线传感器；第二对于传感器的使用关键在于障碍物可视范围参数设置；第三本活动第七课机器人的“感觉器官”教材分析：本节课主要介绍机器人的各种传感器，如，声音，红外，灰度，烟雾，触动，温度等等；它如同我们的感觉器官，要会灵活的使用它们，从而控制机器人工作。教学目标知识与技能：了解各种常用的传感器，并能够熟练使用红外、声音、灰度传感器，利用他们来检测声音的强弱，光值的变化，有无障碍物等。过程与方法：实验例证，观察分析；主学习、研究；多实践，多动手，多总结。情感态度与价值观：培养吃苦耐劳的钻研精神，动手通过实验得到第一手资料是很宝贵的。应用所学知识来解决现实生活中的实际问题，培养信息素养。教学重难点重点：声音传感器、灰度传感器等传感器的使用。难点：如何使用各种传感器，调试、并获取相关的参考值；实现：机器人+传感器+程序=任务的完成。学生分析：学生巳对机器人有所了解，能分析问题，画出流程图，编出简单任务的程序。教法：实验举例任务驱动学法：观察，分析，取证，自主学习教学设施：机器人活动室，多媒体投影仪，乐高套件，纳英特套件及各种传感器我们看到机器人具有我们人脑的一部分功能。机器人的核心是其电脑核心传感器是机器人的“感觉器官”，是一种电子元件或装置，能响应或一定规律转换成电信号，以供机器人核心识别。它就像人的眼睛、耳朵二、机器人的“嘴巴”和“耳朵”声音传感器的原理：将其连接在机器人的模拟端口上，用它调节方式：多圈电阻式调节，顺时针方向旋转功率声控传感器上配有信号指示灯，当有声音时指示灯会亮，还定的环境中有无声音时，可以使其先处于相对无声音的情况中，利用距离调节器：（三、机器人的“眼睛”红外传感器（以下简称红外）。红外具有一对红外信号发射信号，接收管接收这种频率的红外信号，当红外的检测方向遇到障碍物（反射面被接收管接收，经过处理之后，通过数字传感器接口返回到机器人主机，机器人灰度传感器是模拟传感器，有一只发光二极管和一只光敏电阻，安装在颜色的检测面对光的反射程度不同，光敏电阻对不同检测面返回的光其阻值也不测。在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照射在检测面上，检测面反射典型应用和说明:四、机器人的“鼻子”人们用鼻子来分辨气味，机器人的“鼻子”是用气体分析仪做成的五、机器人的“触觉”人们用通过身体部分的触觉器官如触碰、温度、温度来感知外界，作出反机器人的电源是其动力的核心，没有一个稳定的供电系统，你的机器人就无法第八课机器人走迷宫教材分析：机器人走迷宫是本节课在经过几节实验课后，在掌握了相关知识后的一项大的、传统的，并具有一定任务难度的活动课；它要求我们的同学能够综合前面的所学，加上自己的创造、创新，去分析、解释任务；搭建机器人；写出详细的流程图，并选择一种编程语言如BASIC来描述我们的算法，并通过机器人来检验其正确性，通过反复调试最终完成项目教学目标知识与技能：学会任务分析，找出其特点；综合运用红外传感器和相关机器人的知识来完成任务；用BASIC语言来编制程序，完成任务。情感态度与价值观：培养团队、合作、交流精神；形成脑力、智力资源共享；不经历风雨，教学重难点难点：迷宫定则的找出，画流程图，编程、下载、调试。学生分析：学生有一定的相关知识，但本节难度比较大，要多引导，多鼓励。教法与学法：问题分解模块化，组内合作、交流、分工；走迷宫是一项比较有趣的活动，是国际上最流行的赛一、任务分析及算法：让机器人沿迷宫的墙壁的某一侧行走可法则行走，机器人可以在左边安一个红外传感器来检测左边的墙壁，以确定前进的伸向前方，避免在前进的过程中撞到前方拐弯处的墙上。根据两只传感器获得的二、搭建机器人根据分析搭建一个机器人，因实践发现，由卡死，为了增加机器人视角，在其左前角45度功能：当条件满足时，即为真时，执行循环体中语句组。条件表五、编制走迷宫的程序[教师示范]注：教师辅导进行调试。按要求在场地上调试--修改，并记录下（小组作品展示，评价延伸）小组推荐一名同学自我描述第九课在仿真环境中走迷宫教材分析：仿真系统以优化机器人硬件和软件设计、缩短研发周期、节约成本为特色，解决机器人设计过程中的不足。本节是全新的一节，主要以纳英特的仿真系统来介绍，通过其NSTRSS软件的介绍，掌握如何搭建场地，如何在仿真状态下设计一个机器人，在仿真环境下测试机器人三个大部分。教学目标知识与技能：认识仿真下的虚拟机器人；能用NSTRSS设计场地、构建机器人并利真环境进行组队测试。情感态度与价值观：自由无限，创意无限，只有想不到，没有做不到。教学重难点难点：设计场地；搭建机器人。学生分析：通过上节学习我们了解了传感器，并使用它们进行走迷宫的实践练习，对走迷宫的机器人从设计到算法分析、程序设计都有一个了解，那么如何更加高效的设计我们自己的机器人并调试出来，我们可以使用虚拟仿真软件来完成任务，有了本节内容他们会更加有兴趣投入到机器人的创新、创造活动中来。教法：示例讲解任务驱动辅导答疑学法：仔细观察，多动手实践，讨论交流教学设施多媒体网络教室，NSTRSS仿真系统，仿真专题论坛系统在前面的课程中我们学习了有关机器人相关知识，并自己去动手设计、什么是仿真系统？仿真系统是机器人的设计、实现，完全在虚拟的环境中，以仿真软件。用户通过构建虚拟机器人、虚拟环境，编写虚拟机器人的驱动程序，模拟逼真的仿真效果。采用虚拟现实技术，高度接近实际环境下的机器人运动状态底图是搭建场地的依据，比赛中一般对场地的大小、颜色等均作一定要求，一注意：可以采用复制、粘贴加快搭建。部件的位置和方向不能用鼠标拖动，只：选择要搭建的机器人类型：选择新建，则从机器人最原始状项目，则对已搭建完成的机器人进行编辑；巳完成的机器人有祼机、走黑线[演示：]动手做一做[安上万向轮]（学生活动）该步骤完成机器人在场地中的初始位置设定，并且可以保存当前的入该界面以后，窗口的左上角将会列出当前所有可用的机器人，点击机器人之后[教师示范]机器人按照预定的设置，在控制程序的控制下完成预定的功能，系统将依据场加载控制程序：在机器人选中的情况下，可变更当前的控制程序。注：如开始：默认情况下，当前场景中所有的机器人将开始运行停止：默认情况下，当前场景中所有的机器人将停止运行。如果某个机复位：默认情况下，当前场景中所有的机器人的位置，第十课轨迹机器人教材分析：本节课是知识缧旋性上升中的综合性知识的一部分，在前的几节课中我们学习了关于机器人主机、传感器，并用实验完成了机器人走迷宫的项目任务，在此基础为了加快学习步伐我们介绍了在仿真环境中如何构建一个机器人来完成我们自设的任务，有了这些知识，我们巳对机器人的相关知识有了深入的了解和掌握，在此基础上我们学习本节的沿着某一特定路线运动的轨迹机器人，让我们的知识进一步深化；在学生的创造、创新、综合素质方面可以进一步的体现。学习图形编程语言（ROBLAB）的条件分支、循环、容量的使用；过程与方法：举例拓展视野，情景导入；作品分析，主题研究，巩固知识，提高应用所学知识解决实际问题的能力。自主探究，并发现问题；总结方法，解答疑问。树立模范，利用活动组，形成比干追，对表现突出的给予一定的奖励。情感态度与价值观：人人争做优秀教学重难点重点：乐高光电传感器的使用；轨迹任务的分析、流程图、编程，搭建一个轨迹机器人；ROBOLAB编程工具的补充介绍，并介绍其中的条件分支、容器、循环的使用。难点：写流程图，编走轨迹程序；分支、循环、容器的使用。学生分析：学生对此课非常感兴趣，但课堂中合作要加强，课后设备的整理、规范应形成习近年国际、国内各地组织的各级青少年机器人竞赛活动中，每一次竞赛活动轨迹多的。如，机器人滑雪，沿固定路线运动，机器人穿越障碍，机器人灭火„„等项目。轨迹机器人的共性是：它是搭建、控制机器人沿着一定路线运动，识别场机器人营救，机器人灭火，单光感走黑线，小学滑雪，城市交通，打保龄球„„各种活动都少不了用到一种让机器人来识别场地，辨识颜色标识的光电传感在前边的课程中我了解到光电传感器传感器相当于机器人的眼睛，那么再光电传感器机器人的眼睛，它是主要无件是一个发光二极管，有两个灯通过前面的实验和学习我们了解到单光感走一个闭合（没有交叉点）环路是非通过大家动手做，我们请几个组来介绍一下他们组的情况。我们发现几个组都没有交叉点时很成功，但一遇到交叉点和拐走完一次的都没有，请问是前面的程序不对吗？不是。是环境光影响吗？不是，可我们发现此任务中心仍是走黑线，只是有转弯和交叉点，这就是问题的情感目标：培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。培养学难点：编写三光感轨迹机器人程序流程图；通过流程图用事件控制算法为机器人编写程序；开始监控红色事件和蓝色事件事件着陆点检测到黑线，机器人左转，左转角度由2号光电控制，当2号光感碰到黑线，即停止转动；当三个光感同事件登记容器在容器功能面板里，其功能是将“事件的值”放在指定容22、„„根据事件的值，我们就可以判断是什么事件发生了，例如：请你仿照本课的思路搭建一个机器人，并用事件控制算法为机器人编写程序，程机器人内存中，到实际轨迹场地试试看，你的机器人能按规定的路线行走吗？想第12课机器人灭火—寻找火源情感目标：培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。机器人，在一间模拟平面结构的房间里运动，找到一根代表房间里火灾点的正在为了让机器人能“看见”火焰前的白色警戒线，我们需灰度传感器可以用来检测物体表面的黑白程度，浅色物体灰度小，深色在模拟机器人灭火任务中，最安全、方便的灭火方式是给机器人安装一个电这里需注意的是程序中马达和灰度传感器的端口必须与机器人搭建一致。事实上，燃烧的物体会产生较强的红外线，根据这一点，科学家用红外外信号强度的传感器，这种传感器对火焰产生的红外线特别敏感，所以把实验可见：正对火焰，距离火焰越近，火焰值越小；反之，任务3机器人从房间门口启动，对准火焰方向，直线前进，看到火焰，并部分进入白色警戒线内，停任何一个机器人的搭建和程序的编写只是理论上的算法合理，在实际应用中，境情况进行调试，机器人才能顺利完成任务。请搭建你的机器人，将上述程第13课机器人灭火——迷宫灭火知识目标：了解结构化程序设计。了解主程序和子程序的概念。知道在QBASIC中子程序的格式和如何在主程序中调用子程序。能力目标：机器人迷宫灭火的策略分析。学会编写迷宫灭火程序流程图。掌握迷宫灭火情感目标：培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。通过对提高学生的竞争和合作意识，锻炼学生比赛时的灵活性。教学重点、难点重点：迷宫灭火机器人的搭建。难点：结构化程序设计；QBASIC的程序算法中主程序和子程序的概念；编写迷宫机器教学方法以学生直接实践体验为主，辅以教师演示、启发、引导。教学准备纳英特机器人套装、电脑、网络教室，机器人调试场地或模拟平台环境。教学过程从流程图看，机器人走迷宫采用的是左手定则，为使机器人能判断焰，并确认自己已进入警戒线，我们还得给机器人安装一个灰度传感器和一个火”与“走迷宫”两个独立程序组合页成的。像这样将程序分成若干个模可以多次调用、能够完成特定操作功能的程序段编写成独立的程序模块，称每个子任务由功能相对独立的一段子程序完成，而主程序则整体控制和调用子任务描述：要求机器人停止在H，当“听”到出发的指令，立即本课给出的是最简单的迷宫灭火程序，通过试运行，你认为可以从哪些方教学目标知识目标：了解ROBOLAB的编程环境。认识机器人软件ROBOLAB，学会用ROBOLAB下载固件。掌握编写程序采集数据、上传数据并分析处理的方法。能力目标：设计和搭建实验。学会编写机器人程序。ROBOLAB固件下载及程序调试和数情感目标：培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。培养学生对待知识的科学态度和辩证唯物主义观点。培养学生探索机器人的兴趣和科学精神。教学重点、难点重点：认识ROBOLAB的编程环境，理解固件与RCX的关系。难点：编写机器人程序；ROBOLAB固件下载；程序调试和数据分析。教学方法以学生直接实践体验为主，辅以教师演示、启发、引导。教学准备乐高机器人套装、电脑、网络教室，机器人调试场地或模拟平台环境。教学过程学习和应用现代信息技术的平台。本课开始我们要像科学家一样建立一个在机器人实验室中，所做的每一个实验叫做一个项目，所有的项目又可以归属于一个大家知道，液体蒸发要吸热，物体温度会降低