機器人認路教學(xué)設(shè)計.doc

教學(xué)設(shè)計機器人認路By lwtyj888 發(fā)表于 2006-10-8 8:27:03 一、教材分析本課內(nèi)容選自人工智能與機器人小學(xué)版第五單元第四節(jié)給機器人裝上眼睛識顏色；這是即“避障傳感器”之后的第二個傳感器的學(xué)習(xí)，因此它在本書占有重要的位置。我確立本課教學(xué)重點是機器人走規(guī)定路線的算法；教學(xué)難點是軌跡識別傳感器工作原理；使學(xué)生達到以下教學(xué)目的，理解軌跡識別傳感器的工作原理；體會機器人走規(guī)定路線的算法；鞏固循環(huán)模塊的使用方法；仿真環(huán)境下自由創(chuàng)意圖形培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。二、學(xué)情分析 應(yīng)具備的知識：學(xué)生知道流程控制庫中的循環(huán)模塊和條件判斷環(huán)模塊的使用方法和在程序中的應(yīng)用；學(xué)生能力要求：能通過FLASH動畫形象直觀地加深對軌跡識別傳感器工作原理的理解。三、教學(xué)策略教材上主要講解了左右軌跡變量結(jié)合走圖形，為了讓同學(xué)們更好地掌握，我從教材出發(fā)提煉出本課內(nèi)容：讓學(xué)生認識機器人沿著路線的一側(cè)行走的算法（單獨用左或右軌跡變量），讓學(xué)生在仿真環(huán)境下進行調(diào)試體會機器人走規(guī)定路線的算法。這樣能夠使學(xué)生更加透徹地理解“軌跡識別傳感器”。本課采用任務(wù)驅(qū)動法，讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、最終解決問題中完成本課學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生知識擴展能力；培養(yǎng)學(xué)生正確的編程思想；培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維；激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，體會創(chuàng)新成功的快樂。四、教學(xué)準(zhǔn)備多媒體網(wǎng)絡(luò)教室教學(xué)過程一、引入新知師：（出示板書）同學(xué)們！我們的機器人神通廣大，不僅僅能避障，還能做很多事情，這節(jié)課我們一同來學(xué)習(xí)一下機器人認路好嗎？ 設(shè)計意圖：以機器人的功能激起學(xué)生好奇心，使教學(xué)更加順理成章師：機器人認路其實也就是讓機器人沿著有顏色的路線行走。（出示圖形）讓學(xué)生分析AB師：要想讓機器人沿著這條有顏色的路線行走，機器必須要具有什么智能呢？生：學(xué)生根據(jù)自己的想法回答師：要想讓機器人認路，必須給它安裝上能夠識別顏色的傳感器軌跡識別傳感器。（出示實物）。軌跡識別傳感器具有什么功能？(在標(biāo)題上分析)設(shè)計意圖：通過學(xué)生分析引出新知，使教學(xué)更加貼近學(xué)生二、探索新知活動1：軌跡識別傳感器工作原理（出示FLASH）1、它是由兩組發(fā)射管和接收管組成的，相當(dāng)于我們?nèi)说淖笥已劬?，發(fā)射管不斷發(fā)射信號，當(dāng)信號碰到地面時，接收管收到反射的信號。2、當(dāng)?shù)孛骖伾菧\顏色時，接收管收到的信號較強，并把強信號轉(zhuǎn)化成電信號1；當(dāng)?shù)孛骖伾巧铑伾珪r，接收管收到的信號較弱，并把弱信號轉(zhuǎn)化成電信號0；3、電信號1或0 不斷地傳向機器人的大腦；這就是機器人的大腦主控系統(tǒng)。主控系統(tǒng)機器人的大腦，把收到的電信號1或0賦給軌跡變量；根據(jù)軌跡變量的值，機器人大腦主控系統(tǒng)，就可以了解地面的情況，讓機器人做出相應(yīng)的動作。根據(jù)活動1要記?。寒?dāng)軌跡識別傳感器處于深顏色時；軌跡變量=0；當(dāng)軌跡識別傳感器處于淺顏色時；軌跡變量=1；設(shè)計意圖：通過教師分析并借助FLASH動畫加深學(xué)生對工作原理理解活動2：利用工作原理走圖形1、建場地（師演示）師：現(xiàn)在我們就來利用軌跡識別傳感器的特性來走一下這個圖形，同學(xué)們先進入仿真環(huán)境建立仿真場地，把它保存起來，下次用時直接調(diào)出。生：學(xué)生實踐建立圖形設(shè)計意圖：使學(xué)生通過老師演示很快建好場地并保存，節(jié)省時間。2、編程序（出示FLASH動畫并進行分析講解）師：要想讓機器人走的時候不偏離這白線，我們可以把傳感器的位置選擇在一側(cè)（左側(cè)或右側(cè)）。讓機器人沿著白線一側(cè)行走。生：學(xué)生認真觀察動畫。左側(cè)處于白色時，左轉(zhuǎn)；左側(cè)處于黑色時，右轉(zhuǎn)；設(shè)計意圖：用FLASH動畫分析講解讓機器人可以沿一側(cè)行走。3、根據(jù)動畫黑板出示算法（流程圖）師：同學(xué)們之間認真體會和討論一下這個算法，然后編寫程序讓機器人走剛才你所畫的圖形。（師巡視輔導(dǎo)）對出現(xiàn)的問題師生共同分析。生：同學(xué)之間討論并進行程序設(shè)計（沿左側(cè)行走），在仿真環(huán)境中運行調(diào)試。設(shè)計意圖：通過分析體會算法編寫程序三、評價交流及擴展師：鼓勵學(xué)生展示自己所編寫的程序生：把自己的程序展示給同學(xué)們并能編寫沿右側(cè)走的程序。設(shè)計意圖：展示促進學(xué)生學(xué)習(xí)，激勵學(xué)生發(fā)展四、鞏固新知師：要求：10分鐘自由創(chuàng)意圖形?？凑l走的圖形多，并且用的方法多。生：學(xué)生設(shè)計圖形編寫程序。展示作品給同學(xué)們看設(shè)計意圖：發(fā)散思維進行設(shè)計體會設(shè)計帶來的感受五、師生總結(jié)師：機器人走規(guī)定路線的方法很多，我們今天把傳感器選擇在了一側(cè)，課下請同學(xué)們思考傳感器左右側(cè)同時選擇的走法如何實現(xiàn)。生：說出自己本節(jié)課所學(xué)知識和體會設(shè)計意圖：歸納所學(xué)知識，提出新的研究任務(wù)自評：本課導(dǎo)入沒有煩瑣的設(shè)計，但樸實生動的語言，使教學(xué)更加順理成章，同樣激發(fā)了學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，這樣的導(dǎo)入很貼近教師的日常教學(xué)習(xí)慣。我從教材出發(fā)提煉出本課內(nèi)容，讓學(xué)生認識機器人沿著路線的一側(cè)行走的算法，非常有創(chuàng)意，這樣能夠使學(xué)生更加透徹地理解“軌跡識別傳感器”。借助Flash動畫來講解軌跡識別傳感器的工作原理，是本課的另一特色，形象逼真的flash動畫，使枯燥的知識變得生動有趣，這樣的動畫教師制作起來簡單，學(xué)生學(xué)習(xí)起來容易。點評：本課學(xué)生都能獨立地完成教學(xué)目標(biāo)，說明學(xué)生具有正確的編程思想。軌跡識別傳感器這部分知識容易造成混淆（因為沿規(guī)定路線行走的方法很多），所以學(xué)生一定要深透理解其工作原理，才能擴展所學(xué)知識，采用flash動畫進行講解，生動形象，使學(xué)生容易接受，可謂本課的獨到之處。本課的評價過程做的比較到位，師生