機(jī)器人課程介紹

1、第 1 課 機(jī)器人簡(jiǎn)介目的意義概述 ：本課以科普的形式介紹機(jī)器人的發(fā)展及應(yīng)用，并在此基礎(chǔ) 上初步給出機(jī)器人的定義； 機(jī)器人的分類和機(jī)器人的基本組成； 最后向?qū)W生介紹 了款教學(xué)機(jī)器人。1 1 什么是機(jī)器人？ 本節(jié)以科普的形式機(jī)器人的誕生及其廣泛應(yīng)用，并簡(jiǎn)單地給出了“機(jī)器人 的定義”。教學(xué)中讓學(xué)生在自學(xué)的基礎(chǔ)上， 通過(guò)上網(wǎng)了解更多的機(jī)器人誕生的背 景，目前的應(yīng)用范圍以及科學(xué)家目前的努力方向。 關(guān)于機(jī)器人的定義目前國(guó)際上 還沒(méi)有準(zhǔn)確的定義， 因此讓學(xué)生理解什么是機(jī)器人， 機(jī)器人與普通機(jī)器人的主要 區(qū)別是什么就可以了。1 2 機(jī)器人的分類 與計(jì)算機(jī)的分類一樣，機(jī)器人按照不同的分類方式有著多種不同類別的

2、機(jī) 器人，教材中介紹了多種分類機(jī)器人。 同樣建議在教學(xué)中采用自學(xué)和上網(wǎng)探究的 學(xué)習(xí)方式， 主要是了解各種不同類型的機(jī)器人的應(yīng)用情況， 以及在我國(guó)現(xiàn)階段機(jī) 器人工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人以及仿人型機(jī)器人主要有哪些方面的應(yīng)用。1 3 常見(jiàn)教學(xué)機(jī)器人簡(jiǎn)介教材在介紹各種教學(xué)機(jī)器人的基礎(chǔ)上， 主要介紹了樂(lè)高機(jī)器人和納英特機(jī)器人的 特點(diǎn)。有條件的情況下，一定要向?qū)W生展示和演示教學(xué)機(jī)器人完成任務(wù)的過(guò)程， 以提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。14 機(jī)器人的基本組成 本節(jié)教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生明白， 機(jī)器人系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣， 包括硬件和軟件兩部 份。機(jī)器人硬件包括思維器官、 動(dòng)作器官和感應(yīng)器官， 而軟件系統(tǒng)包括操

3、作系統(tǒng) 和高級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程系統(tǒng)。同時(shí)應(yīng)讓學(xué)生明白機(jī)器人學(xué)習(xí)中， 主要是學(xué)習(xí)科學(xué)家是如何分析問(wèn)題， 并針對(duì)問(wèn) 題設(shè)計(jì)和搭建機(jī)器人來(lái)解決問(wèn)題的。重點(diǎn)應(yīng)落實(shí)到分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法 上。上學(xué)生樹(shù)立信心： 隨著機(jī)器人的技術(shù)的不斷提高， 設(shè)計(jì)和制作自己的機(jī)器人 是完全可行的。第 2 課 機(jī)器人的編程系統(tǒng)目的意義概述 ：本課通過(guò)實(shí)際操作納英特機(jī)器人和樂(lè)高機(jī)器人了解和學(xué)習(xí) 機(jī)器人的編程系統(tǒng)。 教學(xué)時(shí)可根據(jù)學(xué)校的實(shí)際， 選用一種類型的教學(xué)機(jī)器人實(shí)施 教學(xué)，教師應(yīng)盡可能的創(chuàng)造條件讓學(xué)生有機(jī)會(huì)親自操作，至少應(yīng)能給同學(xué)演示。 本課的重點(diǎn)是機(jī)器人與機(jī)器人的連接方法、 為機(jī)器人下載操作系統(tǒng)。 學(xué)生的興奮 點(diǎn)在如何讓

4、“機(jī)器人前進(jìn)”的任務(wù)上。概述：首先讓同學(xué)明確，機(jī)器人的微處理器實(shí)際是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，它只 懂得機(jī)器語(yǔ)言， 不同類型的機(jī)器人一般都有自己專門的操作系統(tǒng)。 另外，由于機(jī) 器人的微處理器體積小， 功能簡(jiǎn)單， 一般不提供直接編程。 因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下人 們都需要在計(jì)算機(jī)上為機(jī)器人編寫程序， 再通用下載線將程序下載到機(jī)器人內(nèi)存 中，以便控制機(jī)器人的行為。21 納英特機(jī)器人編程系統(tǒng)本節(jié)重點(diǎn)介紹納英特機(jī)器人編程環(huán)境，納英特機(jī)器人與計(jì)算機(jī)的連接方式以及如 何為納英特機(jī)器人下載操作系統(tǒng)和程序，最后通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例一一讓機(jī)器人 前進(jìn)，讓同學(xué)們感受和體驗(yàn)人們是怎么為機(jī)器人下達(dá)命令并讓機(jī)器人運(yùn)動(dòng)起來(lái) 的。教學(xué)中，教師

5、應(yīng)盡可能讓學(xué)生有動(dòng)手機(jī)會(huì)，至少要能觀看教師的演示操作。2. 1. 1納英特機(jī)器人編程系統(tǒng)簡(jiǎn)介打開(kāi)納英特機(jī)器人編程軟件窗口，指出納英特機(jī)器人編程系統(tǒng)支持 C、 LOGO BASIC等多種計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言以及流程圖方式編程。為了學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程 語(yǔ)言和思維方法，本書我們采用 BASIC為納英特機(jī)器人編寫程序。2. 1. 2機(jī)器人與計(jì)算機(jī)的連接讓學(xué)生明確機(jī)器人通訊下載線是計(jì)算機(jī)與機(jī)器人連接的橋梁，教師可通過(guò) 實(shí)物投影儀向?qū)W生清楚地演示計(jì)算機(jī)與機(jī)器人的連接方法。2. 1. 3機(jī)器人操作系統(tǒng)的下載對(duì)初中同學(xué)來(lái)講，他們很清楚計(jì)算機(jī)正常工作需要有正確的操作系統(tǒng)。教 師應(yīng)充分利用這一有利條件，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的正

6、遷移，使學(xué)生明白機(jī)器人的“大腦”是一臺(tái)微電腦，它也需要有自己的操作系統(tǒng)。教師演示或分組操作，學(xué)習(xí)如何為納英特機(jī)器人下載操作系統(tǒng)。2. 1. 4應(yīng)用舉例一一讓機(jī)器人前進(jìn)有了操作系統(tǒng)的機(jī)器人就能執(zhí)行人們的程序指令了，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí) 興趣，作為第一個(gè)機(jī)器人行為任務(wù)，我們選用了最簡(jiǎn)單的任務(wù)，機(jī)器人直線前進(jìn)。 任務(wù)雖然簡(jiǎn)單，但它包含了以下四個(gè)基本過(guò)程：A、為機(jī)器人編寫程序B下載程序C、試運(yùn)行機(jī)器人D觀察調(diào)試本環(huán)節(jié)的重點(diǎn)是讓學(xué)生明確要機(jī)器人完成任何一個(gè)任務(wù)，都需要上述四個(gè)基 本過(guò)程。難點(diǎn)在理解圖2-6所示的程序。2. 2樂(lè)高機(jī)器人編程系統(tǒng)（ROBOLAB2. 2. 1樂(lè)高機(jī)器人編程系統(tǒng)簡(jiǎn)介讓學(xué)生明白，

7、樂(lè)高機(jī)器人編程軟件很多，最常用的是 “ ROBOLAB它是一款 集RCX管理、機(jī)器人編程和數(shù)據(jù)采集、顯示、分析于一身的圖形化編程系統(tǒng)軟件。教師可向?qū)W生簡(jiǎn)單演示ROBOLA的圖形化編程特點(diǎn)。2. 2. 2機(jī)器人與計(jì)算機(jī)的連接樂(lè)高機(jī)器人采用紅外發(fā)射器與計(jì)算機(jī)連接，連接方法很簡(jiǎn)單。教學(xué)時(shí)應(yīng)讓 學(xué)生知道這是紅外線無(wú)線連接，需要將紅外射器的發(fā)射端與機(jī)器人紅外接收接對(duì) 接。2. 2. 3選擇紅外線發(fā)射器的端口我們可以通過(guò)ROBOLA管理員來(lái)管理樂(lè)高機(jī)器人，為了正確實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與 計(jì)算機(jī)的通訊，當(dāng)然需要選報(bào)正確的紅外發(fā)射器的安裝端口。 這是學(xué)生很容易理 解的。如果在本課教學(xué)中只選擇了樂(lè)高機(jī)器人，教師在教學(xué)過(guò)程

8、可適當(dāng)拓展介紹 ROBOLA管理中的其他功能。2. 2. 4下載 RCX固件RCX固件可以理解RCX勺操作系統(tǒng)。下載固件的方法比較簡(jiǎn)單，教學(xué)時(shí)應(yīng) 講清楚圖2-13RCX顯示器代表的意義。第3課制作能行走的機(jī)器人目的意義概述：本課主要想通用制作一個(gè)能行走的機(jī)器人，讓學(xué)習(xí)親身體 驗(yàn)機(jī)器人制作的基本步驟。通過(guò)活動(dòng)鍛煉同學(xué)們的動(dòng)手動(dòng)腦能力。本課的重點(diǎn)是 體驗(yàn)機(jī)器人制作過(guò)程，難點(diǎn)是 ROBOLAB編程環(huán)境及編程方法。教學(xué)建議：將本兩分為2課時(shí)完成，第一課時(shí)完成機(jī)器人的搭建及 ROBRLAB 編程環(huán)境的認(rèn)識(shí)；第2課時(shí)，完成為機(jī)器人編寫程序和調(diào)試機(jī)器人。3 . 1機(jī)器人制作的基本步驟在中小學(xué)機(jī)器人活動(dòng)中，機(jī)

9、器人的外型常常被做成車的外型，為了打破這一固有 思維，教師可通過(guò)視頻展示各種外型、不同功能的機(jī)器人。在展示的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生理解設(shè)計(jì)制作機(jī)器人的四個(gè)基本步驟：1、確立目標(biāo)2、搭建機(jī)器人3、編寫程序4、調(diào)試機(jī)器人3 . 2搭建機(jī)器人的“身軀”本環(huán)節(jié)的目的是讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)搭建機(jī)器人所用到的各種積木件。有條件的學(xué)校應(yīng)該同學(xué)親自動(dòng)手摸一摸、試一試。3 . 3制作能行走的機(jī)器人3 . 3 . 1搭建“身軀”樂(lè)高機(jī)器人的精華之一是它具體豐富的積木塊和靈活多樣的搭建方式。 能行走的 機(jī)器人，巧妙地應(yīng)用了齒輪傳動(dòng)和活賽桿。教學(xué)時(shí)中應(yīng)讓學(xué)生理解傳動(dòng)原理，不 限制學(xué)生的思維，弓I導(dǎo)他們自行設(shè)計(jì)更好的機(jī)器人。3 . 3

10、 . 2進(jìn)入ROIBOLAB 編程環(huán)境初看ROBOLAB編程環(huán)境會(huì)有眼花繚亂的感覺(jué)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分類認(rèn)識(shí) ROBOLAB的功能面板和工具面板。教師應(yīng)演示如何拖拉功能圖標(biāo)，編寫程序。3.3 . 3為機(jī)器人編寫程序教師在上面講清了編程方法后，這里可分組讓學(xué)生自己完成任務(wù)。 因?yàn)?，這個(gè)任 務(wù)十分簡(jiǎn)單，教材也說(shuō)得很清楚。3.3 . 4下載程序本環(huán)節(jié)的重點(diǎn)是講清楚程序的選擇。3.3 . 5程序的執(zhí)行和測(cè)試這個(gè)環(huán)節(jié)同樣可分組讓學(xué)生自己完成，教師的任務(wù)是幫助學(xué)生解決他們解 決不了的問(wèn)題。第4課讓機(jī)器人送餐目的意義概述：本課的目的是通過(guò)兩個(gè)具體任務(wù)為教學(xué)載體，培養(yǎng)學(xué)生分 析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思維方法。兩個(gè)任務(wù)

11、從編寫程序的角度來(lái)講，都是解決機(jī)器 人轉(zhuǎn)彎的問(wèn)題，這是本節(jié)的重點(diǎn)。4 . 1教機(jī)器人走正方形本任務(wù)我們用納英特機(jī)器人完成，其目的是把同學(xué)的注意力集中在編程的算法 上。如何走正方形，對(duì)學(xué)生來(lái)講不是難點(diǎn)，難點(diǎn)在于如何控制機(jī)器人轉(zhuǎn)彎。 這里有兩 個(gè)問(wèn)題：一是實(shí)際機(jī)器人馬達(dá)電源的接口與程序控制的馬達(dá)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎 樣的？二是，如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)。教師應(yīng)講清楚：一般從左到右，0號(hào)馬達(dá)，1號(hào)馬達(dá)；轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的幾種方法可讓 學(xué)生討論，差速轉(zhuǎn)動(dòng)和反轉(zhuǎn)都能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)看你是要轉(zhuǎn)大彎還是小 彎而定。本節(jié)的第二個(gè)難點(diǎn)是圖4-2中的程序，要求學(xué)生能理解就行了。4 . 2讓機(jī)器人送餐本任務(wù)用樂(lè)高機(jī)器人完成，其

12、目的是皆顧兩種機(jī)器人器材的選取。送餐機(jī)器人的搭建比較難，需要在老師的指導(dǎo)下完成。建議教學(xué)時(shí)分組完成，由 一部分同學(xué)負(fù)責(zé)搭建，一部分同學(xué)負(fù)責(zé)編程。關(guān)于任務(wù)描述：有條件的學(xué)?？梢源钜粋€(gè)場(chǎng)地，條件一般的學(xué)校，可以畫一個(gè)場(chǎng) 地，用一個(gè)方塊代替餐桌。4. 2 . 1解決方案一一時(shí)間控制本環(huán)節(jié)分為機(jī)器人的搭建和編程，可分組進(jìn)行。程序的編寫難點(diǎn)在圖標(biāo)的修飾量的設(shè)置，對(duì)此，需要教師演示，掃清障礙。 4. 2 . 2解決方案二一一角度傳感器控制角度傳感器是學(xué)生接觸的第一個(gè)傳感器， 教學(xué)時(shí)應(yīng)讓學(xué)生理解，角度傳感器其實(shí) 就是一個(gè)記數(shù)器，它記錄轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。圖4-8的程序比較復(fù)雜，教師除了講清各圖標(biāo)的意義外，還應(yīng)

13、說(shuō)明圖標(biāo)在功能 面板中的位置。第5課 計(jì)算機(jī)程序與QBASIC語(yǔ)言目的意義概述：本冊(cè)的編寫意圖之一是通過(guò)智能機(jī)器人活動(dòng)為教學(xué)載體， 學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序編寫的基本思想和方法。 本節(jié)主要學(xué)習(xí)什么是計(jì)算機(jī)程序、 計(jì)算 機(jī)語(yǔ)言等基本概念，并在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí) QBASIC語(yǔ)言。本節(jié)的重點(diǎn)是：QBASIC程序的組成及格式以及 QBASIC語(yǔ)言中的常量和變量， 變量的數(shù)據(jù)類型。本節(jié)的技能目標(biāo)要求，同學(xué)們?cè)诶斫饫痰幕A(chǔ)上，能應(yīng)用常數(shù)、變量以及函數(shù) 編寫簡(jiǎn)單的程序。5 . 1算機(jī)的程序與語(yǔ)言5.1 . 1計(jì)算機(jī)程序本小點(diǎn)通過(guò)兩個(gè)具體的機(jī)器人控制程序， 讓同學(xué)理解什么是程序。即:把解決問(wèn) 題的方法、步驟，用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言

14、編寫成一條條指揮計(jì)算機(jī)動(dòng)作的指令集， 就叫計(jì) 算機(jī)程序。5.1 . 2計(jì)算機(jī)語(yǔ)言既然程序是由計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫而成的， 那么，什么是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言它與人們使用的 自然語(yǔ)言有什么相同和區(qū)別呢？從邏輯的順序首先應(yīng)讓同學(xué)明白，計(jì)算機(jī)還“聽(tīng)”不懂人類的自然語(yǔ)言，它只懂 得二進(jìn)制的“機(jī)器指令”。開(kāi)始人們用機(jī)器語(yǔ)言為計(jì)算機(jī)編程，后來(lái)改用“匯編 語(yǔ)言”，一種米用符號(hào)代表機(jī)器人指令的語(yǔ)言。不管是機(jī)器語(yǔ)言還是匯編語(yǔ)言， 它們都依賴于具體的計(jì)算機(jī)。再后來(lái)，人們開(kāi)發(fā)出了“計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言”，一種接近人們自然語(yǔ)言和數(shù)學(xué)語(yǔ)言 的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，它們與具體的計(jì)算機(jī)無(wú)關(guān)，但計(jì)算機(jī)執(zhí)行這樣的語(yǔ)言編寫的程序 之前，必須由解釋程序和編譯程序翻

15、譯成具體的計(jì)算機(jī)指令。教學(xué)時(shí)，應(yīng)理清什么是機(jī)器人語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言，以及它們的發(fā) 展歷程，但不具體深究。5. 1 . 3程序的結(jié)構(gòu)程序的好壞與程序的結(jié)構(gòu)直接相關(guān)， 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中提供的循環(huán)程序結(jié)構(gòu)、 條件分 支結(jié)構(gòu)是解決實(shí)際問(wèn)題的突破口。 在此，可簡(jiǎn)單提示同學(xué)，程序的執(zhí)行并非從第 一條指令順序招待到最后一條指令。5 . 2 QBASIC 語(yǔ)言簡(jiǎn)介5 . 2 . 1QBASIC程序的組成QBASIC程序的組成是QBASIC語(yǔ)言編程的約定，也是程序編寫時(shí)必須遵守的 法規(guī)。對(duì)此，教師應(yīng)對(duì)比具體的例程說(shuō)明，避免空洞地說(shuō)教，否則說(shuō)了學(xué)生也記 不住。5 . 2 . 2常量和變量常量和變量是計(jì)算機(jī)

16、語(yǔ)言中的基本概念，教學(xué)時(shí)同樣應(yīng)通過(guò)具體的例子說(shuō)明，以 幫助理解。5.2 . 3變量的數(shù)據(jù)類型變量的數(shù)據(jù)類型是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言所特有的（一般在數(shù)學(xué)中不區(qū)別變量的類型），原 因是不同的數(shù)據(jù)類型，計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)空間和方式不同。 所以，在編寫程序使用變 量之前，須說(shuō)明變量的數(shù)據(jù)類型。對(duì)此，學(xué)生是能夠理解的。5 . 2 . 4QBASIC語(yǔ)句的格式基本格式：語(yǔ)句定義符 語(yǔ)句體這里建議：以例程2講解語(yǔ)句的格式，同進(jìn)說(shuō)明各語(yǔ)句的功能。程序都是一些 簡(jiǎn)單的鞏單詞，學(xué)生在理解上應(yīng)該沒(méi)有障礙。5 . 2 . 5QBASIC 的函數(shù)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中的函數(shù)相當(dāng)于數(shù)學(xué)中的公式。用 QBASIC語(yǔ)言控制機(jī)器人的動(dòng)作 使用得最多的函數(shù)

17、是 MOTOR和SLEEP，應(yīng)該說(shuō)這兩個(gè)函數(shù)都不難理解。我們 可通過(guò)延長(zhǎng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的時(shí)間或提高機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度等具體問(wèn)題，幫助學(xué)生理解它們。第6課程序設(shè)計(jì)流程圖目的意義概述：學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，接下來(lái)就可以用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫程序， 解決具體問(wèn)題了。本課的目標(biāo)是了解程序設(shè)計(jì)的一般步驟及流程圖， 學(xué)會(huì)用流程 圖表示問(wèn)題的解決過(guò)程。本課首先通過(guò)讓機(jī)器人走正方形這一任務(wù)， 說(shuō)明程序設(shè)計(jì)的一般步驟，再在此基 礎(chǔ)上引入程序流程圖的概念及表示方法。最后通過(guò)“前方有障礙，STOP ”這個(gè)具體實(shí)例的應(yīng)用，讓學(xué)生親歷，問(wèn)題分析、機(jī)器人的搭建，程序設(shè)計(jì)和編寫、調(diào) 試的過(guò)程，從而構(gòu)建分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路和方法。流程圖

18、是本節(jié)的重點(diǎn)。 建議用兩課時(shí)完成。6 . 1程序設(shè)計(jì)的一般步驟本小點(diǎn)學(xué)生不難理解，可略講。值得注意的是應(yīng)讓學(xué)生理解“算法”這一 概念。6 . 2程序流程圖程序流程圖是本課的重點(diǎn)，首先可通過(guò)圖 6-1說(shuō)明，像這樣用圖框描述解決問(wèn) 題或執(zhí)行任務(wù)的方法、思路或算法的圖叫程序流程圖；然后再引導(dǎo)學(xué)生觀察，不 同的操作用不同形狀的框表示，箭頭表示了計(jì)算機(jī)處理或執(zhí)行的邏輯順序。建議第一課時(shí)到此為止，剩下的時(shí)間可讓學(xué)生畫出送餐機(jī)器人程序的流程圖，通過(guò)實(shí)物展臺(tái)或視頻展示的方法，講評(píng)學(xué)生作業(yè)，以檢查學(xué)生的掌握情況。最后總結(jié)流程圖的優(yōu)點(diǎn)。6 . 3應(yīng)用舉例：前言有障礙，STOP !本小節(jié)是前部分知識(shí)的具體應(yīng)用，對(duì)學(xué)

19、生來(lái)說(shuō)問(wèn)題是全新的。教材提示的問(wèn)題簡(jiǎn) 單，目的是把學(xué)生的注意力和思維放在問(wèn)題的解決方法和過(guò)程上來(lái)， 而不是自怎 樣求解這個(gè)問(wèn)題。6. 3 . 1任務(wù)描述任務(wù)描述也是任務(wù)解決需達(dá)成的目標(biāo)， 可以說(shuō)在機(jī)器人活動(dòng)中，能準(zhǔn)備描述出任 務(wù)目標(biāo)，任務(wù)已經(jīng)解決一半了。建議通過(guò)動(dòng)畫或視頻演示說(shuō)明任務(wù)達(dá)成目標(biāo)。6. 3 . 2任務(wù)分析在機(jī)器人活動(dòng)中，任務(wù)分析常常要從兩方面去思考， 一是機(jī)器人的硬件搭建，二 是程序?qū)崿F(xiàn)的可行性。這兩者常常又是相輔相成的，也就是說(shuō)，不同的搭建需要 不同的程序。有的老師可能會(huì)認(rèn)為機(jī)器人的搭建不是信息技術(shù)的內(nèi)容，而我們認(rèn)為，機(jī)器人的搭建不僅是信息技術(shù)的內(nèi)容，而且是重要內(nèi)容。試想，機(jī)器人

20、感受 其周圍環(huán)境，不正是感測(cè)技術(shù)嗎？本節(jié)的任務(wù)分析，建議讓學(xué)生討論。首先作為機(jī)器人來(lái)說(shuō)，它怎么感受到有無(wú)障 礙物，自然同學(xué)們會(huì)想到，需要有一個(gè)檢測(cè)是否有障礙物的元件；第二，機(jī)器人 的行為動(dòng)作是怎樣的？無(wú)障礙物怎么辦？有障礙物怎么辦？6.3 . 3機(jī)器人的搭建這里機(jī)器人的搭建很簡(jiǎn)單，教師可先搭好，讓學(xué)生觀察，認(rèn)識(shí)紅外避障傳感器。 教師應(yīng)可通過(guò)實(shí)物投影儀講解紅外避障傳感器的結(jié)構(gòu)。6.3 . 4設(shè)定檢測(cè)距離紅外避障傳感器是感測(cè)技術(shù)的常用傳感器， 對(duì)此學(xué)生也很容易理解。教學(xué)時(shí)，應(yīng) 注意講清楚檢測(cè)距離的調(diào)整方法。有條件的學(xué)?？煞纸M實(shí)驗(yàn)。6.3 . 5程序流程圖這個(gè)程序流程圖比較簡(jiǎn)單，可讓學(xué)生討論完成。6

21、 . 3 . 6QBASIC 程序程序的實(shí)現(xiàn)方法很多，可能成為難點(diǎn)的是紅外避障傳感器檢測(cè)到有無(wú)障礙在程序 中的表達(dá)式是怎樣的?？捎孟旅娴谋砀癖硎荆杭t外避障傳感器檢Digital(IO)測(cè)（其中10是連接端口號(hào)）有障礙Digital(10)=1無(wú)障礙Digital(10)=0建議：如果學(xué)生能力強(qiáng)的，可引導(dǎo)學(xué)生討論程序的編寫；對(duì)于能力一般的，只要 求能理解程序就行了。最后，下載程序，運(yùn)行，調(diào)試，根據(jù)機(jī)器人停止點(diǎn)距障礙物的距離，教師可適當(dāng) 調(diào)整距離，讓學(xué)生體會(huì)檢測(cè)距離的作用。探索活動(dòng)：機(jī)器人前方遇障礙，右轉(zhuǎn)90度后繼續(xù)直線前進(jìn)。 這個(gè)任務(wù)是應(yīng)用舉例的延續(xù)，可引導(dǎo)學(xué)生在前一任務(wù)的基礎(chǔ)上修改。第7課機(jī)器

22、人的“感覺(jué)器官”目的意義概述：通過(guò)前一課的學(xué)習(xí)，我們知道機(jī)器人可以通過(guò)紅外線傳感 器感知障礙。本課類比人的感覺(jué)器官，認(rèn)識(shí)機(jī)器人的傳感器，了解幾種常見(jiàn)傳感 器的原理和作用。教材安排了三個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，建議用二課時(shí)，第一課時(shí)完成 7.1-7.3，第二課時(shí)完成7.4-7.5 和探究活動(dòng)。教學(xué)時(shí)始終應(yīng)讓學(xué)生明白一個(gè)道理，那就是，機(jī)器人與機(jī)器最顯著的區(qū)別在于， 機(jī)器人對(duì)外界環(huán)境具有邏輯判斷和思維的能力。那么，機(jī)器人是如何感覺(jué)環(huán)境變化的呢？它是靠各種傳感器。傳感器實(shí)質(zhì)上是一些特殊的電子元件或裝置， 它能 感受或響應(yīng)特定的被測(cè)量的物理量或化學(xué)量，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。7 . 1機(jī)器人的“嘴巴”和“耳朵”明確機(jī)器

23、人的“嘴巴”和“耳朵”其實(shí)就是機(jī)器人的發(fā)聲和聽(tīng)覺(jué)裝。教學(xué)時(shí)讓學(xué) 生了解，目前人們還只能讓機(jī)器人感知聲音的有無(wú)或強(qiáng)弱，還不能識(shí)別音色。要讓機(jī)器人認(rèn)識(shí)人的聲音，還有待科學(xué)家的努力。簡(jiǎn)單的聲控傳感器很容易實(shí)現(xiàn)，教材介紹了納英特機(jī)器人的聲控傳感器。 教學(xué)建議：1、認(rèn)識(shí)納英特聲控傳感器；2、明確納英特聲控傳感器是模擬傳感器，檢測(cè)環(huán)境聲音的相對(duì)強(qiáng)度；3、會(huì)正確連接納英特聲控傳感器；4、將“實(shí)驗(yàn)一：檢測(cè)環(huán)境聲強(qiáng)的相對(duì)值”作為探究性實(shí)驗(yàn)。7 . 2機(jī)器人的“眼睛”視覺(jué)傳感器是機(jī)器人身上至關(guān)重要的傳感器。由于目前還找不到能代替人眼這樣 精密的視覺(jué)傳感器（既能分辨顏色，又能判斷距離）。人們只好根據(jù)不同的用途 制作

24、出不同的視覺(jué)傳感器，如有檢測(cè)距離的紅外傳感器或超聲波傳感器； 有能分 辨顏色的光電傳感器或灰度傳感器。教學(xué)建議：教材對(duì)紅外傳感器和灰度傳感器的原理敘述十分清楚， 學(xué)生易于理解， 可指導(dǎo)學(xué)生閱讀?；顒?dòng)重點(diǎn)應(yīng)放在“實(shí)驗(yàn)二：檢測(cè)迷宮場(chǎng)地地面和白線的灰度值” 上。當(dāng)然，也可檢測(cè)不同物體表面顏色的灰度值。如果是使用樂(lè)高光電傳感器，也可以檢測(cè)不同顏色的物體的光值。7 . 3機(jī)器人的“鼻子”機(jī)器人的鼻子其實(shí)就是一個(gè)煙霧傳感器。建議教學(xué)時(shí)簡(jiǎn)單介紹。7 . 4機(jī)器人的“觸覺(jué)”機(jī)器人的觸覺(jué)傳感器很多，教材中只介紹了觸碰傳感器和溫度傳感器。 教學(xué)建議：由于有前面的基礎(chǔ)，本節(jié)的實(shí)驗(yàn)三，可以讓學(xué)生自主探究完 成。7 .

25、 5機(jī)器人的能源機(jī)器人的能源一般來(lái)源于電池的化學(xué)能。探索活動(dòng)：本課的探究活動(dòng)效果明顯，趣味性強(qiáng)。建議創(chuàng)造條件讓學(xué)生動(dòng)手去做。第8課機(jī)器人走迷宮目的意義概述：前面學(xué)習(xí)了機(jī)器人的傳感器和程序的編寫。作為應(yīng)用，教 材選用了機(jī)器人走迷宮，目的是通過(guò)機(jī)器人走迷宮問(wèn)題的分析和求解， 培養(yǎng)和提 高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。本課1-3小節(jié)重在問(wèn)題的分析和機(jī)器人的搭建；4-6小節(jié)為程序的編寫、 保存和調(diào)試。建議：本課用兩課時(shí)，1-3小節(jié)為一課，4-6小節(jié)為第二課時(shí)；機(jī)器人硬 件條件不夠的學(xué)?？蓪⒈菊n與下一課重組，在仿真環(huán)境下學(xué)習(xí)和練習(xí)。8 . 1任務(wù)描述本節(jié)主要是讓學(xué)生明確機(jī)器人走迷宮所需完成的任務(wù)，教學(xué)時(shí)

26、可用納英特仿真軟件“快速啟動(dòng)項(xiàng)目”仿真演示。8 . 2任務(wù)分析及算法可組織同學(xué)討論，如果是我們?nèi)藖?lái)完成走迷宮，你會(huì)怎么走？在此基礎(chǔ)上引入迷 宮定則。確定左手或右手定則后，再進(jìn)一走討論，在迷宮里行走過(guò)程中可能遇到的幾種情 況：下面是左手定則的三種情況：(1) 前方有障礙(2) 前方無(wú)障礙 左方有障礙(3) 前方無(wú)障礙 左方無(wú)障礙進(jìn)一步討論，在上述三種情況中，機(jī)器人應(yīng)做出怎樣的反應(yīng)？8 . 3走迷宮機(jī)器人的搭建機(jī)器人的搭建，涉及到兩個(gè)問(wèn)題，選用什么樣的傳感器來(lái)判斷障礙物？傳感器如 何安裝？這實(shí)質(zhì)上就是上一課傳感器學(xué)習(xí)后的應(yīng)用問(wèn)題。可組織學(xué)習(xí)討論解決方案。8 . 4機(jī)器人走迷宮程序流程圖有了前面的分

27、析，畫出程序流程圖不是難事。8 . 5機(jī)器人走迷宮的QBASIC 程序根據(jù)流程圖寫程序，難點(diǎn)在于 QBASIC語(yǔ)言的表達(dá)。已經(jīng)寫出的程序?qū)W生要讀 懂不難，難在自己寫程序。再有就是程序中馬達(dá)參數(shù)的調(diào)整， 實(shí)際上馬達(dá)參數(shù)的 調(diào)整與場(chǎng)地有關(guān)，必須認(rèn)真觀察機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)后，才能得到正確的參數(shù)。建議：對(duì)程度一般的學(xué)生，只要求能讀懂程序就可以了。 有條件的學(xué)校，應(yīng)安排時(shí)間調(diào)試程序。8 . 6程序的保存新版的納英特編程軟件保存操作簡(jiǎn)單多了。探索活動(dòng)：活動(dòng)1 :建議改為：假定機(jī)器人前方紅外傳感器接 10號(hào)數(shù)字傳感器端口，要求機(jī)器人前 方有障礙特，左轉(zhuǎn)90度，否則直行。本目題實(shí)質(zhì)上是在理解前面程序的基礎(chǔ)上的改寫，

28、也是條件判斷語(yǔ)句的練習(xí)。If digital（10）=1 the nMotor （0,-70）Motor （1,70）ElseMotor （0,100）Motor （1,100）End答案不唯一，教師慶鼓勵(lì)學(xué)生寫出不同的程序段。活動(dòng)2 :這是一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人活動(dòng)，對(duì)場(chǎng)地要求不高。在機(jī)房就可完成。第9課 在仿真環(huán)境中走迷宮目的意義概述：教材安排本課的目的，一方面是學(xué)習(xí)如何在仿真軟件中搭 建場(chǎng)地和機(jī)器人，另一方面是利用仿真軟件開(kāi)展機(jī)器人活動(dòng)，彌補(bǔ)硬件條件不足。 實(shí)際新版的納英特仿真軟件，較教材中介紹的軟件操作更簡(jiǎn)單。本課可完成兩課時(shí)，第一課時(shí)，認(rèn)識(shí)軟件，搭建場(chǎng)地；第二課時(shí)，搭建機(jī)器人， 仿真運(yùn)行。

29、9 . 1認(rèn)識(shí)機(jī)器人仿真系統(tǒng)初三的學(xué)生使用納英特仿真軟件，很容易上手。這一節(jié)主要應(yīng)通過(guò)“快速啟動(dòng)” 感受三維立體仿真系統(tǒng)，同時(shí)會(huì)變換不同視角，觀察機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)情況。9 . 2在仿真系統(tǒng)中搭建場(chǎng)地場(chǎng)地的搭建包括（1 ）畫場(chǎng)地底圖（2）導(dǎo)入場(chǎng)地圖（3）搭建場(chǎng)地實(shí)物 本小節(jié)的難點(diǎn)在搭建場(chǎng)地實(shí)物。教學(xué)建議：教師可安排具體而簡(jiǎn)單的操作任務(wù)，讓學(xué)生練習(xí)。9 . 3在仿真環(huán)境下搭建機(jī)器人機(jī)器人的搭建包括馬達(dá)、輪子和傳感器的安裝。這部分內(nèi)容教材寫得很詳細(xì)，新版的軟件也比較好用。教師只要安排足夠的時(shí)間讓同學(xué)們上機(jī)實(shí)踐就可以了。9 . 4在仿真環(huán)境中測(cè)試機(jī)器人仿真運(yùn)動(dòng)包括：（1 ）機(jī)器人組隊(duì)設(shè)置（2）機(jī)器人與場(chǎng)地

30、的合成（3 ）仿真運(yùn)行 對(duì)同學(xué)來(lái)說(shuō)，按提示操作，問(wèn)題不大。第10課軌跡機(jī)器人目的意義概述：軌跡機(jī)器人是機(jī)器人活動(dòng)應(yīng)用的又一個(gè)典范，本課教材以 軌跡機(jī)器人活動(dòng)任務(wù)為載體，學(xué)習(xí)樂(lè)高光電傳感器的工作原理、 使用方法；以及 ROBOLAB的編程技巧，主要學(xué)習(xí)條件分支和跳轉(zhuǎn)圖標(biāo)的使用。從思維訓(xùn)練的 角度上講，本課分別就單光感和雙光感機(jī)器人走軌跡進(jìn)行了任務(wù)描術(shù)和算法分 析，對(duì)開(kāi)拓同學(xué)的創(chuàng)新思維具體一定的幫助和借鑒。建議：本課用二課時(shí)，第一課時(shí)完成 1、2小節(jié)，單光感走軌跡；第二課時(shí)完成 第3小節(jié)雙光感走軌跡。10 .1光電傳感器是怎樣工作的本節(jié)主要介紹了光電傳感器的工作原理，樂(lè)高光電傳感器的使用方法。就原

31、理部 分，學(xué)生很容易理解。教學(xué)中應(yīng)著重介紹樂(lè)高光電傳感器的使用方法， 特別是如 何檢測(cè)物體的光值。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真完成P65的試一試。10 . 2單光電傳感器實(shí)現(xiàn)走軌跡單光感走軌跡只能是單線軌跡，為此，教師應(yīng)準(zhǔn)備一個(gè)簡(jiǎn)單的場(chǎng)地。本任務(wù)涉及到機(jī)器人的搭建、算法分析、程序的編寫、下載運(yùn)行和調(diào)試， 四方面的問(wèn)題，對(duì)同學(xué)來(lái)講都是全新的，下面就這四方面提出建議：1、機(jī)器人的搭建，不是我們教學(xué)的重點(diǎn)，加之這樣的機(jī)器人的搭 建也不是很復(fù)雜，教師可先搭建好，與學(xué)生一起分析為什么這 樣搭就行了。2、算法分析，是思維的高級(jí)訓(xùn)練，教師可制作一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)畫演 示，幫助學(xué)生理解。流程圖能直觀、清晰的表示算法分析。3、

32、程序設(shè)計(jì)：作為例程，教師可先介紹程序，讓學(xué)生理解程序。 再演示程序的編寫。在ROLBLAB中，常用跳轉(zhuǎn)圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)無(wú)限循環(huán)。分支圖標(biāo)可實(shí)現(xiàn)各種條件分支，本例中的光感分支圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)了，根 據(jù)光電傳感器不同的反饋值，讓機(jī)器人做出不同的動(dòng)作反應(yīng)。4、程序的保存、下載、運(yùn)行和調(diào)試 樂(lè)高機(jī)器人程序的保存、下載都很簡(jiǎn)單。關(guān)于程序的優(yōu)化，可引導(dǎo)學(xué)生討論，圖10-5所示的程序有什么不足？ 為什么？從而進(jìn)一步思考，怎么制作一個(gè)全自動(dòng)機(jī)器人。另外，作為思 維訓(xùn)練，應(yīng)讓學(xué)生明白，傳感器自主采集數(shù)據(jù)是信息技術(shù)應(yīng)用的重要組 成部分。10 .3用雙光感實(shí)現(xiàn)走軌跡從任務(wù)描述看，本任務(wù)比前一個(gè)任務(wù)多了一個(gè)“十字”路口，教師應(yīng)引導(dǎo)

33、學(xué)生分別出圖10-12所示的幾種情況，并讀懂圖10-13所示的程序。 建議：本課時(shí)的重點(diǎn)應(yīng)放在機(jī)器人的調(diào)試上。第11課可監(jiān)控事件的機(jī)器人目的意義概述：事件控制技術(shù)是信息技術(shù)中傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的重 要內(nèi)容。同時(shí)事件控制也是解決多任務(wù)并發(fā)問(wèn)題的一種有效途徑。教材安排本課既是學(xué)習(xí)多任務(wù)（事件）監(jiān)控處理的方法，同時(shí)又有利于提高同學(xué)們分析問(wèn)題和 解決問(wèn)題的能力。本課的重點(diǎn)是事件監(jiān)控的思維訓(xùn)練，難點(diǎn)是理解本課的程序流程圖和程序。 11 .1什么是事件控制本小節(jié)主要是讓學(xué)生理解什么是事件、什么是事件監(jiān)控。所謂事件，簡(jiǎn)單地理解就是一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的事情、或事物變化。 事件監(jiān)控是指關(guān)注事件是否發(fā)生，當(dāng)事件發(fā)

34、生后做出什么樣的響應(yīng)和處理。 建議：教學(xué)時(shí)多用同學(xué)們熟悉的實(shí)例說(shuō)明。11 . 2 RCX對(duì)事件的監(jiān)控本小節(jié)的重點(diǎn)應(yīng)讓同學(xué)知道事件監(jiān)控分為定義事件、監(jiān)控事件、事件著陸 和停止監(jiān)控四個(gè)步驟，并認(rèn)識(shí)相應(yīng)的圖標(biāo)。ROBOLAB對(duì)事件的監(jiān)控用以下四步：1、定義事件：即事件觸發(fā)的條件2、監(jiān)控事件：即關(guān)注事件的發(fā)生。如果只是定義了事件，沒(méi)有開(kāi)始監(jiān)控 事件，即使事件發(fā)生了，處理器也不會(huì)對(duì)事件做出響應(yīng)。3、事件著陸：指事件觸發(fā)后的著陸點(diǎn)，其后是事件觸發(fā)后，所做出的響 應(yīng)命令。4、停止監(jiān)控：指程序結(jié)束對(duì)事件的監(jiān)控。以上四個(gè)操作中，定義事件是難點(diǎn)。11 . 3三光電傳感器軌跡機(jī)器人的制作11. 3 . 1問(wèn)題解決策

35、略問(wèn)題解決策略分為硬件搭建和軟件實(shí)現(xiàn)，二者是相輔相成的。教材中所用的硬件搭建是經(jīng)典的三光感小車， 教師可事先搭建，并向?qū)W生介紹這 樣搭建的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)力后驅(qū)，具有強(qiáng)勁的動(dòng)力，兩輪距離較大，具有較大的動(dòng)力力矩（轉(zhuǎn)彎 靈活）；三光感成“品”字排列，有利用黑線的檢測(cè)，減小檢測(cè)黑線后的擺幅。循線策略分析：這是訓(xùn)練學(xué)生思維能力的良好載體，是教學(xué)分析的重點(diǎn)。11 . 3. 2程序流程圖初看圖11-5的程序流程圖會(huì)有眼花繚亂的感覺(jué)，教學(xué)時(shí)應(yīng)注意理清思維邏輯。 簡(jiǎn)單地說(shuō)就是：初始化環(huán)境條件（包括環(huán)境光的檢測(cè)、事件的定義等）； 事件分支：即如果紅色事件發(fā)生，如何處理；藍(lán)色事件發(fā)現(xiàn)如何處理；兩事件同 時(shí)發(fā)生如何

36、處理。以上述邏輯層次去分析流程圖，能幫助學(xué)生理清思路。11 . 3. 3程序圖11-6的程序與流程圖對(duì)應(yīng)理解應(yīng)該說(shuō)不是很困難。程序理解上的難點(diǎn)在于“事件的值”上，教師應(yīng)說(shuō)明由于有多個(gè)監(jiān)控的事件，而事件的著陸點(diǎn)只有一 個(gè),那么如何區(qū)別是哪個(gè)事件發(fā)生了呢？最大的辦法就是通過(guò)“事件的值”去區(qū)分，再根據(jù)事件的值分支，當(dāng)不同的事件發(fā)生，實(shí)現(xiàn)不同的響應(yīng)和處理。第12課機(jī)器人滅火一一尋找火源目的意義概述：機(jī)器人滅火可以說(shuō)是一個(gè)大型的綜合任務(wù)，所涉及到的傳 感器的應(yīng)用和程序的處理都比較復(fù)雜， 同時(shí)，它又是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí) 解決實(shí)際問(wèn)題的一個(gè)典型實(shí)例。教材以納英特機(jī)器人滅火活動(dòng)為載體，化整為零， 從簡(jiǎn)單

37、到復(fù)雜一步一步的引導(dǎo)學(xué)生完成滅火任務(wù)，這樣做既分散了教學(xué)難點(diǎn)，將 灰度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、聲控傳感器以及模塊化程序結(jié)構(gòu)思想溶入教學(xué)中。 建議：本課分兩課時(shí)完成，第1、2節(jié)為第一課時(shí)，第3節(jié)為第二課時(shí)。12 .1 滅火實(shí)驗(yàn)及場(chǎng)地簡(jiǎn)介此小節(jié)目的在于讓學(xué)生明確任務(wù)目標(biāo)，可讓學(xué)生自行閱讀。12 . 2簡(jiǎn)易滅火機(jī)器人的制作本節(jié)的重點(diǎn)是認(rèn)識(shí)納英特灰度傳感器及其使用方法，并會(huì)用灰度傳感器檢測(cè)物體 表面的灰度值。而本節(jié)的任務(wù)1可作為灰度傳感器的應(yīng)用實(shí)例。任務(wù)一只要求機(jī)器人能判斷自己是否進(jìn)入警線。12 . 2 . 1簡(jiǎn)易滅火機(jī)器人的搭建要求：1、認(rèn)識(shí)地面灰度傳感器，并會(huì)正確安裝；2、知道灰度傳感器屬模擬傳感器，

38、一般來(lái)說(shuō)，物體表面顏色越深， 灰度值越大；白色（淺色）物體，灰度值小于 125，黑色（深色）物體， 灰度值大于125 ;3、理解圖12-4的程序，會(huì)正確檢測(cè)物體表面灰度。12 . 2 . 2滅火程序到現(xiàn)在讀懂圖12-6的程序并不困難。12 . 2 . 3測(cè)試建議：教師可自制一個(gè)簡(jiǎn)易場(chǎng)地，讓學(xué)生分組完成滅火任務(wù)。12 . 3使用火焰?zhèn)鞲衅鲗ふ一鹪礈缁鹩脵z測(cè)是否“看”到白線的方法滅火很不科學(xué)，學(xué)生很自然地會(huì)想到是否有一個(gè) 能檢測(cè)火焰的火焰?zhèn)鞲衅鳌?2 . 3 . 1火焰?zhèn)鞲衅髯鳛樾畔⒓夹g(shù)，正確采集有利信息非常重要。因此，根據(jù)火焰特征，制作的火焰 傳感器能有效的檢測(cè)和判斷火源的位置。至于火焰?zhèn)鞲衅鞯?/p>

39、反饋值與火源的距離及方位的關(guān)系，教材把它作為探究性實(shí) 驗(yàn)，為既有利于教師組織教學(xué)活動(dòng)，又有利于培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的興趣和能力。12 . 3 . 2能尋找火源的機(jī)器人搭建由于有前面的基礎(chǔ)，這里的搭建很容易。12 . 3 . 3教會(huì)機(jī)器人尋找火源這是一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，我們希望同學(xué)在讀懂程序的基礎(chǔ)上， 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)火焰 值與火焰距離以及方位的關(guān)系。12 . 3 . 4尋找火源滅火的兩個(gè)任務(wù)這兩個(gè)任務(wù)，有條件的學(xué)校也可作為探索性實(shí)驗(yàn)。 硬作條件不足的學(xué)校，可在仿 真環(huán)境下完成。任務(wù)2與任務(wù)1的算法一樣，只是以火焰值來(lái)判斷滅火的有效位置。任務(wù)3實(shí)質(zhì)上是任務(wù)1和任務(wù)2的綜合，滅火條件是復(fù)合條件，即：火焰值

40、達(dá) 到有效距離，并且進(jìn)入警戒線。第13課機(jī)器人滅火一一迷宮滅火目的意義概述：本課是迷宮機(jī)器人和滅火機(jī)器人的綜合。本課的重點(diǎn)應(yīng)放在分析 問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維以及程序的模塊化結(jié)構(gòu)上。換言之，本課的機(jī)器人滅火任 務(wù)的完成只是作為學(xué)習(xí)的一個(gè)結(jié)果，甚至可淡化實(shí)驗(yàn)，利用仿真軟件幫助學(xué)生理 解，這樣可減小真實(shí)實(shí)驗(yàn)中一些不確定的干擾因素，把注意力集中在思維訓(xùn)練上。 建議：本課用兩課時(shí) 第一節(jié)為第一課時(shí)，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)和第二節(jié)為第二課時(shí)13 .1迷宮機(jī)器人的制作13 . 1.1迷宮滅火的策略可借助仿真軟件，比如把火焰放在房間 2或房間3，組織學(xué)生討論滅火方 案。引導(dǎo)學(xué)生得出迷宮滅火策略，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)火焰，走迷宮，尋

41、找火源；發(fā) 現(xiàn)火焰，啟動(dòng)滅火程序。13 . 1 .2迷宮滅火的流程圖圖13-1所示的滅火程序流程圖，非常符合人的思維習(xí)慣，教師應(yīng)很好的 加以利用。左邊的模塊化程序流程圖，簡(jiǎn)單，清晰。右邊的程序流程圖， 是左邊流程圖的細(xì)化。即啟動(dòng)滅火程序，具體要做什么？又該怎樣走迷宮 尋找火源。程序流程圖的細(xì)化，實(shí)質(zhì)上將程序分成了兩個(gè)分支，每個(gè)分支只完成該分 支所要解決的問(wèn)題。另外，對(duì)復(fù)雜任務(wù)，我們還可以分工合作，一部分人 解決發(fā)現(xiàn)火焰后如何滅火，一部分人解決尋找火源的問(wèn)題。這樣的教學(xué)， 我們不僅教給了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法，而且倡導(dǎo)的合作精神。 這才是教學(xué)的根本。13 . 1 .3迷宮滅火機(jī)器人的搭建這

42、里的機(jī)器人實(shí)質(zhì)上是迷宮機(jī)器人和簡(jiǎn)易滅火機(jī)器人的綜合。建議通過(guò)仿 真練習(xí)機(jī)器人的搭建。13 . 1 .4迷宮機(jī)器人滅火程序要求學(xué)生能讀懂程序。建議：通過(guò)仿真滅火幫助學(xué)生理解程序。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想作為知識(shí)窗介紹，要求學(xué)生能理解就行了。關(guān)于主程序和子程序的關(guān)系，可歸納為：主程序羅列滿足什么條件，需要 完成什么任務(wù)；而子程序則回答，如何去完成相應(yīng)的任務(wù)。13 . 2聲控啟動(dòng)滅火機(jī)器人 本節(jié)可以說(shuō)是前面的大綜合。要求能讀懂程序就行。第14課機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室目的意義概述：前面我們提到的機(jī)器人基本上都是一輛車，一輛智能化的 小車。通過(guò)傳感器，感受環(huán)境的變化，采集數(shù)據(jù)，再根據(jù)程序做出相應(yīng)的 處理和

43、響應(yīng)，所涉及到的信息技術(shù)，主要包括傳感技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)， 但還未涉及到信息的采集后的分析、處理和加工。為了拓展學(xué)生裝的思維 和知識(shí)面，本課我們將學(xué)習(xí)如何利用 ROBOLAB軟件建立一個(gè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn) 室，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的物理實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)編寫程序，體驗(yàn)數(shù) 據(jù)的采集、上傳、分析和處理的全過(guò)程。對(duì)課對(duì)教師和教學(xué)設(shè)備要求都比較高，建議作為演示教學(xué)，目的是讓學(xué)生 體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程。14 .1建立自己的主題ROBOLAB實(shí)驗(yàn)研究是在研究者級(jí)別中完成的，在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)之前，需要?jiǎng)?chuàng) 建一個(gè)實(shí)驗(yàn)主題。本節(jié)的重點(diǎn)，應(yīng)讓學(xué)生明確一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所經(jīng)歷的五個(gè)步驟1、使用傳感器設(shè)計(jì)和搭建實(shí)驗(yàn)2、編寫程序，告訴RCX

44、需要采集的信息；3、開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，采集信息；4、上傳數(shù)據(jù)（信息）；5、分析數(shù)據(jù)14 . 2我的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)大家都知道，蒸發(fā)要吸熱，物體溫度要降低，但物體溫度降低了多少？經(jīng) 過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間溫度降到最低？要得到相關(guān)的數(shù)據(jù)，并制成溫度變化曲線還真 不是一件容易的事，但智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)，確可以輕易的做到。14 . 2 . 1設(shè)計(jì)和搭建實(shí)驗(yàn)利用樂(lè)高溫度傳感器，很容易設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)要求：讓RCX每隔3秒鐘采集一次溫度數(shù)據(jù)，1分鐘后停止采集。14 . 2 . 2程序的編寫這里我們用的是研究者編別中的編程者級(jí)別 1，即最簡(jiǎn)單的研究者程序，程 序雖然簡(jiǎn)單，但它仍包含了數(shù)據(jù)的采集思想：即采集什么數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集的速度 以及結(jié)束采集的條件。這是教學(xué)的重點(diǎn)。14 . 2 . 3下載程序與編程者級(jí)別一樣。14 . 2 . 4開(kāi)始實(shí)驗(yàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)很簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)時(shí)間也不長(zhǎng)。14 . 2 . 5上傳數(shù)據(jù)上傳數(shù)據(jù)是本節(jié)的難點(diǎn)。這里包括：1、數(shù)據(jù)集名字，相當(dāng)于數(shù)據(jù)保存文件名；2、數(shù)據(jù)桶顏色