九年級下冊信息技術教案

1、歡迎閱讀九年級（下冊）信息技術教學課題第一課走進機器人的世界（1課時）教學目標知識與技能 知道什么是機器人，了解機器人的發(fā)展情況，對即將要學習的機器人有一個感性的認識。過程與方法讓學生自己動手通過上網查詢機器人的定義，以及機器人的發(fā)展概況。再通過討論把自己的所見所聞講述出來，教師歸 納總結。再以豐富的視頻資料幫助學生對教學機器人建立一個感性的認識。情感、態(tài)度、價值觀讓學生體會自主學習所帶來的成功感，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。教學重點 了解機器人的基本知識，特別是現(xiàn)在普遍使用的教學機器人。教學難點如何讓學生對機器人有一個生動形象的認識，從而激發(fā)學生的學習興趣。課前準備計算機機房、互聯(lián)網、

2、機器人器材教學方法講授任務驅動法教學步驟教師活動學生活動教學目的1.播放影片剪輯終結者2片段觀看影片引起學生的注意2.提出問題：影片中的 主角是人還是機器人？展開思考作答機器人引導學生進入主題3.提出問題：什么是機器人？請同學 們通過網絡尋找答案學生開始通過搜索引擎去尋找答案讓學生通過自主學習去解決問題4.巡視整個機房，了解學生完成情況，并對部分學生給予提示。通過操作，學生對機器人的定義有 了初步認識讓學生體會成功感5.請部分學生講述他所發(fā)現(xiàn)的關于 機器人的描述學生各自表達自己的觀點通過發(fā)言的方式讓學生增強自信心6.總結發(fā)言：各位同學對機器人的描 述都是大同小異的，應該說都是正 確的，我們國家

3、的科學家對機器人關注教材中對機器人所下的定義讓學生明白機器人實際上是一個開 放性的話題是這樣理解的7.提出任務：同學們接下來繼續(xù)通過 工索引擎去網上下載機器人的圖 ”,等一下拿出來大家交流一下， j看誰下的不同種類的機器人最多？學生開始通過搜索引擎去下載圖片繼續(xù)滲透自主學習8.巡視機房掌握學生完成情況將下載下來的圖片保存在硬盤中了解學生的操作情況，為開展下一 步教學作準備9.請同學來展示自己下載的機器人 卜片并提出問題：你能給你下載的 兒器人進行一個簡單的歸類嗎？學生憑自己的想象力進行歸納為講解機器人的分類作一個鋪墊10.歸納總結：其實機器人分類的方 工很多，現(xiàn)在還沒有一個統(tǒng)一的標 k按目前一

4、般的方式可分為（結合課本對這些分類作簡單解降）關注教材中對機器人的分類讓學生對機器人有一個框架上的認 識C - -ii.結合課本引入教學機器人的介 k重點說明教學機器人在我國的 ，展情況，以及在現(xiàn)實中的具體應 書，配合講解出示目前使用比較普 "的機器人器材學生認真聽講，并觀察機器人器材 實物j I 產一.t ' "通過實物展示，提高學生的感性認 識，為即將學習的內容提升興趣12.播放收集整理的關于教學機器人 勺使用和比賽片段，結合視頻作一 1的補充說明（比如近年來發(fā)生在: ，邊的青少年智能機器人大賽等.|） j觀看視頻讓機器人從一個抽象的概念變得較 為形象，為下步學

5、習作一個鋪墊13.出示一個已經制作好的機器人實 k結合這個機器人來講解機器人 、勺基本組成.1通過聽講和觀察，去理解機器人的 組成部分出示實物讓學生能夠把教師所講的 組成部分很容易和實際聯(lián)系起來， 加深理解14.提出思考問題：用自己的方式表 大，你心目中未來的機器人是什么 羊的？, - -,學生思考回答培養(yǎng)學生的想象力課后反思教學課題第二課機器人的編程系統(tǒng)（1課時）教學目標知識與能力知道人與機器人是怎樣進行交流的，認識納英特和樂高機器人的編程平臺過程與方法以形象生動的講解和演示操作相結合，輔以任務驅動的方式完成授課情感、態(tài)度和價值觀通過對本節(jié)知識的學習，著重培養(yǎng)學生的觀察能力、理解能力和模仿能

6、力。重、難點分析重點：認識機器人的編程平臺，知道人與機器人是如何通訊的難點：學生如何能夠熟練的完成打開編程軟件一錄入指令-下載程序到機器人課前準備網絡教室、樂高納英特編程軟件、機器人核心部件（機器人的大腦）課時安排1課時教學方法講授任務驅動法教學步驟1、課前引入師：人與人之間的交流主要是通過語言完成的，比如我叫大家打開電腦，你們馬上就可以完成這個動作。那么人與機器人之間的交流是怎樣完成的呢？生：認真思考師：其實機器人并非人類因此它也不能聽懂人類的語言，既然如此那么我們到底通過什么手段和機器人交流呢？這是我們這節(jié)課所要學習的。2、新課教學師：首先我們進行一個簡單的設想，機器人首先還是一臺機器，我

7、們把它能聽懂的話叫做機器語言，人要與機器人進行溝通就需要 一個翻譯，把人類的語言翻譯為機器語言，這樣機器人就能聽懂我們說的話了。那誰來充當我們的翻譯呢，這就是編程軟件了，我 們把我們要說的話先組織好，寫在編程軟件里，再由它告訴機器人。接下來我們就來具體學習怎樣使用我們的翻譯，讓它把我們的 要求告訴機器人。師：首先給大家介紹兩個翻譯家認識，一個叫做納英特、一個叫做樂高，這是兩個不同地方的翻譯家，一個來自杭州、一個來自北京，但是他們要做的工作是一樣的，為我們和機器人充當翻譯。首先我們來看看納英特編程軟件怎么使用？納英特使用步驟：步驟一使用前首先要把這個軟件裝入電腦。裝好以后可以看到桌面上的nstr

8、obot圖標。步驟二雙擊該圖標，就可以看到納英特積木式機器人圖形化編程平臺了。步驟三下面我們隨便輸入一些想要給機器人說的話，比如讓機器人動起來（機器人的行動主要靠馬達來完成）。1、從左邊的執(zhí)行器模塊庫中拖一個啟動電機模塊到程序中如圖，注：這里的拖動和我們平時拖動文件到某個地方是一樣的2、在右邊的啟動電機模塊上雙擊或者點右鍵，點模塊屬性，如下圖，把馬達的功率設置為100。步驟四好，接下來我們就要讓翻譯把這句轉達給機器人了，在轉達之間我們還要把機器人和我們的翻譯聯(lián)在一起，翻譯是裝在什么地方的？對，計算機里面的。那我們只需要把機器人和計算機連接在一起就可以了1、先把機器人通訊線的一頭和電腦的一個串口

9、連接，連接方法見下圖2、通訊線的另一端和機器人相連，見下圖。步驟五下面我們就開始讓翻譯把我們的指令傳達給機器人在下載前我們用1個手把機器人提起，防止馬達的轉動使機器人從高處摔下?lián)p壞，然后向右打開開關。點編譯下載”，選擇好與電腦連接的串口，點 下載應用程序”，如果下載失敗，請檢查串口是否搞錯，通信線有沒有連接，機器人電源有沒有打開等情況。有 時候什么也沒有改變，關開一下電源，重新下載，也可能會取得成功。下載成功后把電源撥到中間，關閉機器人，然后在把電源撥到右側打開機器人，這時你就可以看到機器人按我們的意思動起來了任務一下面各位同學馬上把剛才學習到的體驗一下吧，有什么問題請舉手師：下面我再給大家介

10、紹另一位翻譯看看它又是怎樣把我們的語言翻譯給機器人的樂高的使用步驟步驟安裝好的軟件在桌面有一個快捷方式，雙擊該快捷方式即可進入如圖所示的ROBOLAB的主菜單界面。1、單擊管理員”按鈕即可進入管理者界面歡迎閱讀歡迎閱讀2、將紅外發(fā)射器與電腦相連，做好下載前的準備(紅外發(fā)射器和剛才使用的通訊線作用是一樣的，負責把程序傳給機器人。3、RCX電源打開，并將 RCX紅外發(fā)射的地方(前面黑色部分)對準紅外發(fā)射塔的紅外發(fā)射部分，如下圖：3、下面我們點擊 下載固件”按鈕，將固件下載到機器人里面。為什么需要下載固件？就象我們使用計算機首先要裝操作系統(tǒng)一樣，固件也可以想象成是機器人大腦的操作系統(tǒng)。有了它，機器人

11、才可以識別翻譯傳達來的信息。為什么剛才使用的納英特不需要固件？納英特的固件實際上在出廠前已經固化在機器人的大腦里了，所以不需要再次安裝。課后反思教學課題第三課 制作能行走的機器人教學目標：1 .知識目標：學習使用 ROBOLAB軟件編制程序，會搭建具體的機器人2 .能力目標：通過實踐培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力、創(chuàng)造能力，具體要達到：能夠使用樂高編程軟件；練習用電腦控制機器人，啟動機器人；學會簡單的搭建技術3 .情感目標：培養(yǎng)學生對待知識的科學態(tài)度和辯證唯物主義觀點。培養(yǎng)學生探索機器人的興趣和科學精神。培養(yǎng)良好的生活習慣、 與人的溝通與合作、對他人的尊重、面對困難的毅志力與自信心的樹立及時間的

12、合理分配和利用。教學重點難點：重點：編程軟件的使用。難點：編寫程序的邏輯思想。教學方法：以學生直接體驗為主，并輔以教師啟發(fā)、引導。教學準備：樂高機器人套裝、電腦、網絡教室。教學方法講授任務驅動法教學過程：1、引入：通過前面的學習，我們已經知道了怎樣跟機器人交流。今天，我們具體搭建一個機器人，讓它按我們的要求工作。2、新課：首先我們還是要再次熟悉一下今天我們要使用的翻譯家樂高編程軟件步驟一介紹基本圖標功能從電腦桌面雙擊其快捷方式，即可進入robolab的編程主界面。(圖一)主界面上有三個菜單項：管理員、編程者級別和研究者級別，以及三個按鈕：幫助、退出和說明。點擊編程者級別菜單項進入其界面(圖二)

13、，它的界面菜單分為導航者與發(fā)明家兩大級別，每一級下有三個小項：水平、主題和程序。一般編程分為三個步驟：I I1 .根據模型從功能板上選擇所需的圖標2 .在編程窗口里合理布置圖標，并進行連線3 .程序的下載"''a.當功能和工具模塊不在編程窗口顯示時，可通過點擊菜單欄里的Windows,分別選取showtoolspalette (顯示工具面板)和showfunctionspalette (顯示功能面板)來使它們出現(xiàn)b.工具模塊中主要用到的幾個說明：1-操縱工具(operatingtool) :2-定位工具(postioningtool):可選取、移動物件 3-標示工具(

14、labelingtool):編輯注解或文字輸入 4-連線工具(wiringtool ):連接圖示區(qū)內各結點 5-彈出工具(objectpopup) 6-滾動工具 (scrollingtool) 7一斷點工具(set/clearbreakpoint) 8一探針工具(probedata) 9一顏色工具(getcolor) 10-著色工具(setcolor)注:圖標的選取一般選用定位工具；連線使用連線工具c.圖標的抓取及連線說明：把光標移到功能模塊上，選取所需的圖標點擊一下，然后把鼠標移到適合的位置再點擊一下鼠標，則完成 了圖標的抓取過程；把鼠標移到工具模塊上，在連線圖標點一下，便可進行連線。當把鼠

15、標移到將要進行連線的圖標上，圖標會不 停的閃爍并出現(xiàn)黃色的端口提示，在所要進行連線的端口點一下，然后移到另一端口再點下，即可完成連線過程，連線正確為一條 粉紅色的粗線，不正確為黑色的細虛線。步驟二：搭建一個任務機器人現(xiàn)在我們以一個簡單的例子來說明：目的：制作一輛直線競速車，要跑得順、跑得好，車子不能一跑就散了。歡迎閱讀1 .我們用兩個馬達控制車輪2 .左圖中使用了一個 L型的積木，它的作用是什么？3 .小車粘轆擦邊如何解決？4 .想想圖中各部分結構的作用？步驟三、演示圖標對機器人的控制下面我們給機器人編寫一個往返跑的程序注意觀察兩個程序有什么不同？答：剛才我們說過連線正確為一條粉紅色的粗線，不

16、正確為黑色的細虛線。因此，只有第二個程序能夠正確執(zhí)行。3.課堂體驗：讓他們從具體的搭建過程中感受力學知識；從控制馬達的轉動中體驗電學知識；從電腦控制機器人運作體驗信息技術 知識。并在動手做的過程中觀察、體驗、思考：我學會了什么？我怎樣才能做得更好？這與我們的生活有什么聯(lián)系？六、布置課后探索思考：(1)我們能為這個機器人設計更多、更好的動作嗎？(2)今天學的機器人同我們自己家的電器有什么關系？課后反思教學課題第四課讓機器人送餐教學目標知識目標：了解馬達的運轉帶動齒輪及機器的運轉原理。知道通過馬達控制機器人運動的基本原理。能力目標：通過實踐培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力、創(chuàng)造能力，具體要達到：通過編

17、輯程序控制機器人前進、轉向等動作。學會按需組裝簡單機器人，例如：齒輪連接、馬達的連接等；觀察機器人的運作原理，思考是否能改進，使它運作得更好一些。情感目標：培養(yǎng)良好的生活習慣、與人的溝通與合作、對他人的尊重、面對困難的毅志力與自信心的樹立及時間的合理分配和利用 i.培養(yǎng)學生對待知識的科學態(tài)度和辯證唯物主義觀點。培養(yǎng)學生探索機器人的興趣和科學精神。教學重點、難點重點：正確完成通過編輯程序控制機器人前進、后退、轉向、上下移動等動作。難點：用電腦編輯控制程序，控制機器人完成任務規(guī)定動作；按需組裝好能完成規(guī)定任務的機器人；控制好機器人完成任務的動作距離。教學方法：以學生直接實踐體驗為主，輔以教師演示、

18、啟發(fā)、引導。教學準備：納英特機器人套裝若干套，樂高機器人套裝若干套，電腦，積木、導線等若干工具。教學方法講授任務驅動法教學過程：教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動復習舊知識前兩次課我們學習過讓機器人動起來”、能行走的機器人”，現(xiàn)在我們來回憶一下機器人怎樣前進的。板書：Motor0,50Motor1,50Sleep2'可題一：請一位同學來說說上面這段代碼是什么意思。'可題二：如果是樂高機器人又是怎么樣實現(xiàn)上面的功能。學生回顧舊知識，回答：三行代碼分別是讓0號馬 達按轉速50正轉；1號馬 達按轉速50正轉；兩個 馬達轉動的時間為 2秒。導入新任 務情景演示：一個機器人按正方形的路徑進行；一個

19、機器人進行送餐”表氟今天我們不光要讓機器人前進，我們還要讓它按照我們的設定的程序前學生觀察、思考，激發(fā)學 生興趣新課1卜、教納英特機器人走正方形要讓納英特機器人完成走正方形，實際上就是讓機器人重復完成四次前進一轉彎”的動作。學生觀察、分析機器人是 如何通過程序實現(xiàn)轉 變”。歡迎閱讀歡迎閱讀我們先來看看，機器人是怎樣實現(xiàn)前進一轉彎”的：首先啟動電機，讓機器人以一定的速度向前一段路程，再以左輪（或右輪）為中心轉動90。,最后停止。這樣就走完了正方形的一個邊。BASIC程序設計可參考教材圖 4-1。二、讓樂高機器人去送餐'壬務分析：機器人運動的同時，還需要有一只機械手托起餐盤。另外， 機器人

20、必須準確地到達目的，并能準確地將餐盤放在餐桌上，后退回出 發(fā)點時不可以將餐盤打翻。由于餐桌上的空位不在出發(fā)區(qū)的正前方，機 署人必須做轉彎運動。解決策略：用兩個馬達驅動機器人的運動，一個馬達控制機械手，完成送餐任務。機器人行進路線和動作行為：前進右轉前進放餐盤后退左轉后退。用時間控制機器人前進、轉彎、后退 的距離。學生分析總任務、解決策 略，思考如何在程序設計 里實現(xiàn)左右轉、后退、放 餐盤等具體動作指導實驗動手體驗匚-第一個任務：讓機器人走正方形區(qū)個任務由納英特機器人機器人來完成，剛才我們講了正方形一個邊的_ 1 隹序，想一想：要讓機器人走正方形，該如何修改程序？如果要讓機器 人與運動員一樣繞正

21、方形場地跑三圈，又該如何修改程序？參與罐序如.'組4-2所示。 書通訊下載線將機器人與計算機連接，打開下載運行開關；單擊編譯下 載按鈕，編譯下載程序，試運行，觀察機器人運動情況，修改程序。 第二個任務：讓機器人送餐,要完成這個任務，首先要搭建可以實現(xiàn)送餐的機器人，圖4-5A是馬達驅動機器人運動的參考搭建，這里采用的是齒輪傳動，主動輪24齒，從動輪40齒。完成這個任務有兩種方法。 方法1、時間控制法。 樂高機器人送餐重點要解決幾個關鍵動作：前進右轉前進放餐盤后退左轉后退，這幾個動作的控制距離還要通過同 關們實踐反復調試。.周試時機器人如果沒能按你的要求動作，請仔細檢查機器人的連線是否 正

22、確，如果馬達的轉動方向不是你希望的，可以改變導線的連接方向。 方法2、角度傳感器控制法。 角度傳感器的RCX和樂高軸的連接方式可以參考圖4-7。當馬達工作時，特動樂高軸轉動，套在軸上的角度傳感器開始記數。同時，由于角度傳 感器與RCX的輸入端口相連，計數器的值隨時反饋給 RCX,以便機器人 故出判斷和決策。在程序設計時，要清楚角度傳感器的計數器與它的初始位置有關。當初 始化角度傳感器時，它的計數值被設置為0,為確保數據的準確，角度傳 感器在重新計數前，最好對其清零。這個程序也要完成前進 右轉前進放餐盤后退左轉 后退幾個動作，程序基本和方法一相同，只是在控制機器人轉動時 更用的程序不一樣。同學們

23、參考圖4-2進行程 序設計與修改實現(xiàn)機器 人跑正方形三圈根據圖4-6程序的提示進 行設計程序，重點是反復 調試，直到完成相應任務 為止。根據圖4-7程序的提示進 行設計程序，重點是反復 調試，直到完成相應任務 為止。評價激勵， 成果分享止每個小組發(fā)表見解，大家參與評價、分享。對實驗成功的學生給予表揚，并鼓勵改進實驗的方法；對實驗失敗的學生要幫助分析原因，重樹他們的自信心；不論成功還是失敗，每個小組都會發(fā)現(xiàn)一些問題，以及對這些問題的分學生發(fā)表見解暢談實驗 過程中的感想。昕和議論，或是對實驗有創(chuàng)意的想法和設計。布置課后 探索思考1、圖4-6所示的程序中，機器人是怎樣實現(xiàn)右轉的？請補充機器人送餐 W

24、,返回出發(fā)區(qū)的程序。2、同樣是指揮機器人前進和轉彎，納英特機器人和樂高機器人在編程思 懼和方式上，有哪些地方相同，哪些地方不同？3、對機器人來說，角度傳感器是輸入信息還是輸出信息？它是怎樣工作 的？使用角度傳感器控制機器人運動的距離與電池的電量有關嗎？為什 么？課后反思教學課題第五課計算機程序與QBASIC語言 教學目標1 .知識目標：了解計算機語言、計算機程序的基礎知識。I了解BASIC語言的基本運用規(guī)則。了解BASIC的函數和變量。2 .能力目標： 門一4 i I能準確運用QBASIC語句的格式能編輯簡單的 QBASIC程序。3 .情感目標：培養(yǎng)良好的生活習慣、與人的溝通與合作、對他人的尊

25、重、面對困難的毅志力與自信心的樹立及時間的合理分配和利用。培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的程序員基本道德操守。培養(yǎng)學生編寫程序的興趣。教學重點、難點重點：計算機語言的基礎知識。編寫簡單QBASIC程序語句。難點：正確理解程序語言 QABSIC的常量、變量與函數的定義與作用；正確理解程序語言QBASIC的變量的數據類型；如何編寫QBASIC的循環(huán)語句。教學方法教師講解、演示、啟發(fā)；學生上機實踐體驗；教師個別輔導。教學過程第一板塊計算機程序與計算機語言介紹。1 .計算機程序在上節(jié)課 教機器人走正方形”的任務中，我們知道，讓機器人執(zhí)行程序后就能完成前進轉彎”的動作。如果讓計算機執(zhí)行圖 5-1所示的程序2

26、,它就能沿著正方形軌跡運動。電腦每做的一次動作，一個步驟，都是按照以經用計算機語言編好的程序來執(zhí)行的，程序是計算機要執(zhí)行的指令的集合，而程序全部都是用我們所掌握的語言來編寫的。 所以人們要控制計算機一定要通過計算機語言向計算機發(fā)出命令。把解決問題的方法、步驟，用計算機能聽懂的語言，編成一條條指揮計算機動作的指令集，就叫做計算機程序，簡稱程序。如果由機器人的大腦”執(zhí)行一段程序，它就能完成相應的任務。2 .計算機語言計算機語言通常是一個能完整、準確和規(guī)則地表達人們的意圖，并用以指揮或控制計算機工作的符號系統(tǒng)機器語言機器語言是用二進制代碼表示的計算機能直接識別和執(zhí)行的一種機器指令的集合。它是計算機的

27、設計者通過計算機的硬件結構賦予計算機的操作功能。機器語言具有靈活、直接執(zhí)行和速度快等特點。機器語言編出的程序全是些 0和1的指令代碼，直觀性差，還容易出錯。現(xiàn)在,除了計算機生產廠家的專業(yè)人員外 ，絕大多數程序員已經 不再去學習機器語言了。匯編語言為了克服機器語言難讀、難編、難記和易出錯的缺點，人們就用與代碼指令實際含義相近的英文縮寫詞、字母和數字等符號來取代指令代碼（如用ADD表示運算符號 午”的機器代碼），于是就產生了匯編語言。所以說 ，匯編語言是一種用助記符表示的仍 然面向機器的計算機語言。匯編語言亦稱符號語言。匯編語言由高級語言不論是機器語言還是匯編語言都是面向硬件的具體操作的，語言對機

28、器的過分依賴，要求使用者必須對硬件結構及其工作原理都十分熟悉，這對非計算機專業(yè)人員是難以做到的，對于計算機的推廣應用是不利的。計算機事業(yè)的發(fā)展，促使人們去尋求一些與人類自然語言相接近且能為計算機所接受的語意確定、規(guī)則明確、自然直觀和通用易學的計算機語言。這種與自然語言相近并為計算機所 接受和執(zhí)行的計算機語言稱高級語言。高級語言是面向用戶的語言。無論何種機型的計算機，只要配備上相應的高級語言的編譯或解釋程序，則用該高級語言編寫的程序就可以通用。隨著計算機硬件的發(fā)展，近年來又出現(xiàn)了圖形化編程語言，它具有直觀易學的特點。如ROBOLAB語言就是一種圖形化編程語言。我們必須清楚，計算機本身是不能直接識

29、別高級語言的，必須將高級語言的程序翻譯成計算機能識別的機器指令，計算機才能執(zhí)行。這個翻譯的工作是由 編譯系統(tǒng)”軟件來完成的。不同類型的計算機上使用的翻譯軟件也不盡相同。3 .程序結構 程序結構 順序程序結構循環(huán)程序結構分支程序結構等。執(zhí)行程序1,機器人先前進2秒，然后再左轉0.6秒，最后停止。機器人從程序開始依次執(zhí)行命令，直到程序結束，這樣的程序結 _ c _I構叫順序程序結構；而程序 2,我們用了 fori=1to4step1next語句，使機器人執(zhí)行了四次 前進、左轉”命令，這樣的程序結構叫 循環(huán)程序結構，以后我們還會學到條件循環(huán)和無條件循環(huán)程序結構以及分支程序結構等。第二板塊QBASIC

30、語言簡介。所有計算機語言中，高級程序語言是適合人們學習的編程工具，高級語言有：C語言、BIASC語言、FOXBASE、JAVA等，在眾多的高級語言中，QBASIC語言是比較適用青少年學生學習和使用的高級語言，它具有簡單、適用、易學的優(yōu)點。是比爾？蓋茨發(fā)明的。1 .QBASIC程序的組成一個QBASIC程序由若干行組成， 程序按照語句排列順序執(zhí)行。每一行稱為一個語句行，一行中可以包含一個語句，也可以包含多個語句，若一行中包含多個語句，語句間應用f”分開。注意由于納英特機器人的微電腦比我們使用的普通電腦處理能力差，在它的QBASIC子系統(tǒng)中規(guī)定，一行中只能有一個語句。每個語句都以一個語句定義符開始

31、，如程序中的stop、dimfor等都是語句定義符。語句定義符用來標識語句的性質，告訴QBASIC執(zhí)行什么樣的功能，語句定義符后面一般還跟有語句體，表示語句執(zhí)行的對象。如dimiasint說明變量i是一個整數型變量一個QBASIC程序一般以“END語句結束。程序執(zhí)行到 “END語句時即停止執(zhí)行。一個程序中可以有多個“END語句，在程序執(zhí)行時遇到任何第一個 "END語句都會停止執(zhí)行。如果程序中只有一個“END , "END語句應放在整個程序的最后。但在納英特機器人QBASIC子系統(tǒng)中，沒有END命令，我們用STOP來停止機器人動作。一個程序可以只包括主程序，也可以包括一個主程

32、序及若干個子程序或函數。2 .QBASIC常量、變量、函數介紹板書：整數：-32767至I 32767之間的整數；單精度浮點數：可以精確到小數點后7位；雙精度浮點數：可以精確掉小數點后15位；字符串：是一個不超過 32767個字符的序列。函數相當于數理化中的計算公式。在QBASIC中，開發(fā)人員把一些常用的算法編成一個個標準程序放在解釋程序中，稱為標準函數。我們編寫程序時，只要按約定寫出函數名及它的自變量就可以隨時調用了。如圖5-1程序中的motor, sleep就是函數名，而其后的數字則是自變量的值。如motor0,50表示0號馬達以50轉速前進；motor0,-50表示0號馬達以50轉速反轉

33、； sleep2.0表示延時2秒。本節(jié)注意點：字符串需要用引號引起來變量的數據類型必須在使用前定義3 .QBASIC語言的語句格式歡迎閱讀歡迎閱讀QBASIC的基本語句一般格式為：語句定義符語句體變量說明語句格式：dim變量名as變量類型舉例：dimiasint解釋：定義變量i為一個整數型數字變量。循環(huán)語句格式：FOR循環(huán)變量=初始值TO終止值STEP步長命令串NEXT循環(huán)變量舉例：fori=1to4step1motor0,50I Jmotor1,50sleep2.0motor0,-50'一 -motor1,50sleep0.6nexti解釋：第一行程序表示給循環(huán)變量i賦初始值1,終止

34、彳I是4,步長是1,這是循環(huán)的開頭。第六行是循環(huán)體，指揮機器人前進2秒, 左轉0.6秒。結束語句格式：stop功能：終止程序執(zhí)行五、探索活動請編依照本課實例，試著編寫一段程序，讓機器人實現(xiàn)走“8字。六、教學反思第六課程序設計流程圖教材分析：本節(jié)課是人如何控制機器人進行工作、交流的一節(jié)基礎課程；學習后便于學生理清思路、 嚴密思考、分析問題，并以相應的框圖來形象、直觀的表示問題，從而找到解決問題的算法，為程 序設計做好關鍵的一步。教學目標知識與技能：學會用流程圖來分析問題。過程與方法：通過分析、舉例畫出流程圖。通過動手練習，發(fā)現(xiàn)這樣做會讓問題更簡單，思路更清晰，思考問題更嚴密。情感態(tài)度與價值觀：通

35、過本節(jié)學習讓學生體會到這樣做會把復雜問題簡單化，學好、會用、 愛用流 程圖來分析問題并解決問題；成功調試一個程序，從而樹立他們學習的信心，找到成功感。教學重難點重點：了解程序設計的一般步驟及流程圖，學會用流程圖來表示問題，為其編好程式打下基礎。難點：分析問題，正確的畫出流程圖寫出程序并調試。學生分析：通過上幾節(jié)的學習，學生巳經掌握和了解了機器人的相關知識，并對之產生濃厚的興趣；學習本節(jié)后學生能更好的與 ROBOT交流，控制它來完成一定任務。教法與學法：歡迎閱讀教法：例證分析任務驅動？主題研究學法：觀察，分析，模仿，任務驅動，評價課時：1節(jié)教學過程：? 一、引入課題?前面的課程中我們學習了如何搭

36、建一個機器人，并有目的搭建了走正方形和送餐機器人，并了解和使用了用BASIC語言來編程控制我們的機器人，但我們都是直接拿來用的，今天我們就與同學們一起學習、分析如何進行程序設計，要經過哪些步驟、了解 什么是算法？算法與流程圖有什么關系？它的作用是什么？如何畫流程圖，并根據流程圖來進行程序設計。?二、程序設計的一般步驟（15分鐘）?要為機器人設計一個好的程序，一般需要以下幾個步驟：分析問題-設計算法-畫出框圖-編寫程序-調試程序，共5個步驟。? 1分析問題?首先明確機器人要干什么，有些什么已知條件，未知條件，最終要達到什么目標，要完成這些還需要哪些條件。? 2設計算法?從已知的條件出發(fā)，到達目標

37、需要經過一系列的處理過程，通常把這種解決問題的方法步驟稱為算法”。?注，它不是數學中 計算方法”，而是解決問題的方法步驟。?如，前邊我們講到的讓機器人走正方形的算法見書P32頁倒數第四行開始。? 3畫出流程圖?前邊我們進行了算法設計，對于機器人走正方形的算法是相對來說很簡單的，但一般情況我們面對的問題都是比較復雜的，故 人們喜歡用一種框圖來描述算法，這樣讓我們把解決問題的思路更加清晰、形象、直觀地表現(xiàn)出來，為下一步的程序編制打下基礎。?現(xiàn)在我們就以機器人走正方形的算法來畫出流程圖：?師：?與學生一起分析機器人走正方形的算法，畫一個正方形推導機器人運動過程，找出共同點，如前進-轉彎要做同樣的事

38、4次才能形成一個正方形，分析時看到書上的流程圖6-1所示。?流程圖中各框圖的意思見書上圖6-2? 4編寫程序?根據流程圖我們可以用相應的指令、命令語句來編制出程序了。如前面的走正形的程序為：? FOR I=1 TO 4 STEP 1? MOTOR 0, 50? MOTOR 1 , 50? SLEEP 2.0? MOTOR 0,-50? MOTOR 1,50? SLEEP 0.6? NEXT I? STOP?任務1:現(xiàn)在分析并畫出一個機器人原地轉4個圓圈的流程圖，并寫出程序。（仿照圖6-1）時間5分鐘?小帖示：此題在于只要任何一個輪子不動，另一個以一定的速度轉動，這樣就形成了一個同心圓。? 5調

39、試程序?前面我畫好了流程圖，編好了程序，是不是就大工告成了呢？不是這樣的，還要將編制好程序下載到我們的機器人中去執(zhí)行， 對比與我們的目標是否一至，不對的就去修改程序，再下載，再調試了，可能個需要多次才能成功哦，大家快去調試吧，享受其中 的快樂吧。?三、應用舉例：前方有障礙， STOP! !?完成此任務的步驟：? 1任務描述?機器人在前進的過程中，遇到障礙物，即停止，否則繼續(xù)前進。歡迎閱讀? 2分析任務?機器人運動中最重要的是檢測有無障礙物，無繼續(xù)前進，這樣一直下去直到檢測到障礙物機器人停止。?流程圖（見 P35圖6-5）?要完成這個任務必需要一個檢測設備，它就是紅外線傳感器。? 3紅外線傳感器

40、?檢測障礙物的納英特的紅外線傳感器見書圖6-3 （實物出示），它檢測到障礙物燈亮，否則燈為不亮。?調節(jié)設置方法為：前邊有一障礙物，若指示燈亮，則逆時針旋轉直到不亮；相反，則順時針調節(jié)傳感器的調節(jié)鈕，直到調亮；這樣的距離為為其檢測范圍。?（演示示例）如，10CM距離有手前后移動時，指示燈會在移近時產生一個高電平燈亮，移開時會是低電平燈處于滅的狀態(tài)。?學生動手自己測一下? 4.生搭建一個兩輪的機器人，用上紅外線傳感器，如書上圖所示將傳感器連在第10輸入端口上。? 5編程?因為要一直檢測下去，只當傳感器檢測到障礙物下停下，所以要使用條件循環(huán)，在BASIC中其語句和語法格式為：? WHILE條件為真?

41、語句組? WEND?所以，上面的任務的程序應如下：? WHILE? DIGITAL （10） =0? MOTOR 0, 50? MOTOR 1, 50-. .,? WEND? STOP?表示10號端口的傳感器沒檢測到障礙物時狀態(tài)為0,反之為1;若一直為0就一直前進，反之就停止。? 6調試?注意其值和傳感器可檢測范圍的調整。?四、學生作品展示、評價?從活動組中抽取幾個組的作品來展示，有成功的，有還存在問題的，引導學生從下表內來點評，老師總結。?總結，第一本活動課重在前邊的用流程圖分析，并寫出程序調試，要完成任務必需會用，用好紅外線傳感器；第二對于傳感器的使用關鍵在于障礙物可視范圍參數設置；第三本

42、活動重在動手實踐，從問題分析-搭建-編程-調試的動手做、做中學的思想中感受成功。?五、各組歸納整理設備 I I?各組按分類盒的要求歸納整理好自己使用的設備，檢查后離開。?目標行為習慣的養(yǎng)成，做事有條不紊，愛護設備。?六，教學反思;?教學流程暢通嗎？?學生參予度？?繪流程圖的情況，編寫程序，進行調試情況？從學生作品評價后發(fā)現(xiàn)了些什么問題？歡迎閱讀歡迎閱讀第七課機器人的感覺器官”教材分析：本節(jié)課主要介紹機器人的各種傳感器，如，聲音，紅外，灰度，煙霧，觸動，溫度等等；它如同我們的感覺器官，要會靈活的使用它們，從而控制機器人工作。教學目標知識與技能：了解各種常用的傳感器，并能夠熟練使用紅外、聲音、灰度

43、傳感器，利用他們來檢測聲音的強弱，光值的變化，有無障礙物等。過程與方法：實驗例證，觀察分析；主學習、研究；多實踐，多動手，多總結。情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)吃苦耐勞的鉆研精神，動手通過實驗得到第一手資料是很寶貴的。應用所學知識來解決現(xiàn)實生活中的實際問題，培養(yǎng)信息素養(yǎng)。教學重難點重點：聲音傳感器、灰度傳感器等傳感器的使用。難點：如何使用各種傳感器，調試、并獲取相關的參考值；實現(xiàn)：機器人+傳感器+程序二任務的完成。學生分析：學生巳對機器人有所了解，能分析問題，畫出流程圖，編出簡單任務的程序。教法與學法：教法：實驗舉例任務驅動學法：觀察，分析，取證，自主學習課時：2課時教學設施：機器人活動室，多媒體投影

44、儀，樂高套件，納英特套件及各種傳感器教學過程：? 一、播放影片剪輯片段，引入課題（5分鐘）?播放影片剪輯片段終結者 2及機器人視頻迎賓機器人、快樂接線員，通過影片和視頻片段，我們看到機器人具有我們人腦的一部分功能。機器人的核心是其電腦核心，光有電腦發(fā)號施令還不行，要讓機器人處理相視頻中的各種復雜的事務，對周圍的環(huán)境能夠很快做出反應，能夠完成至歡迎詞”，能過簡單接聽電話”等功能，是靠各種傳感器來實現(xiàn)的，他們好像有我們人類的眼、耳、口、鼻、舌。?什么是傳感器？?傳感器是機器人的 感覺器官”，是一種電子元件或裝置， 能響應或感知被測量的物理量或化學量，并按一定規(guī)律轉換成電信號，以供機器人核心識別。它

45、就像人的眼睛、耳朵、鼻子一樣，能夠感應到周圍環(huán)境的信息，并把這些信息傳遞給機器人的大腦”。有I I了傳感器，機器人就變得更加聰明了。下圖展示的是各種類型的傳感器。-I?二、機器人的 嘴巴”和 耳朵”? 1、機器人的 嘴巴”：它是一個峰鳴器，也叫揚聲器，可以通過它發(fā)出聲音，如音符、音樂等。? 2、機器人的耳朵”：它只能分辯聲音的強、弱度，返回一個電信號，用相應的數值來表示，而現(xiàn)在此類傳感器不能分辨具體的 聲音，也就是沒辦法進行高難度、復雜的語言智能識別。?聲音傳感器的原理：將其連接在機器人的模擬端口上，用它感覺外界聲音的強度與給定的強度比較，超過時向主機發(fā)送有聲音”，反之無聲音?如圖所示（納英特

46、聲控傳感器）：?技術指標：?外形尺寸：30.5 15.0 14.5mm（長 橫涓）?建量：20g?額定電壓：直流電源 5.0V?線長：17.2cm B2cm?調節(jié)方式：多圈電阻式調節(jié)，順時針方向旋轉功率調強，逆時針方向旋轉功率調弱?連接方式：單條3芯排線，2510型3腳插頭 安裝方式：單顆?3螺絲安裝?返回值：有聲音返回1,無聲音返回0 （相對） 指示方式：白燈發(fā)出綠光指示歡迎閱讀歡迎閱讀?使用方法：?使用單顆？3螺絲將聲控傳感器安裝于要檢測的環(huán)境之內，將其連接線接入任何空閉的數字傳感器接口中。?聲控傳感器上配有信號指示燈，當有聲音時指示燈會亮，還配有檢測強度調節(jié)器。欲使聲控傳感器在給定的環(huán)境

47、中有無聲音時， 可以使其先處于相對無聲音的情況中，利用距離調節(jié)器可調出給定的初始聲音強度。方法如下：? a如果指示燈不亮，將調節(jié)器順時針方向旋轉，旋轉至指示燈剛剛不亮為止；? b）如果燈不亮，將調節(jié)器逆時針方向旋轉，旋轉至指示燈剛剛亮起為止；?此時，聲控傳感器的檢測強度即為給定的強度。?實驗一：測定聲強相對值?（將學生按4個人一小組進行分組來完成本實驗任務。）?運行下面的程序：（見書 P38）?注意：WHILE 1? WEND是一個無條件循環(huán)，始終為真，也稱為死循環(huán)。?在LCD上會顯示當前的聲強值，如： ANALOG （4） = 100?其中返回值的范圍為0, 255,聲音越大，值越大，反之越

48、小。?師:巡視，幫助學生測出相應聲強的值；?注意事項：? 1、環(huán)境內的聲音值是個變量，要取得比較精確的環(huán)境聲音值，可以在一段時間內連續(xù)取幾次值，再求它們的平均數。這種辦法 適用于所有的模擬傳感器。? 2、檢測指定環(huán)境聲音時，注意不要受其它聲源干擾。?三、機器人的眼睛”?眼睛是人們心靈的窗戶， 人彳門80%的信息都是通過視覺獲取的， 所以是非常重要的器官。 機器人的視覺傳感器也一樣非常重要， 它主要通過紅外傳感器或光電傳感器兩種傳感器來看”東西，辨別”顏色。?視目前主要的紅外傳感器、灰度傳感器和光電傳感器：?原理和功能：?紅外傳感器（以下簡稱紅外）。紅外具有一對紅外信號發(fā)射與接收二極管，發(fā)射管發(fā)

49、射一定頻率的紅外信號，接收管接收這種 頻率的紅外信號，當紅外的檢測方向遇到障礙物（反射面）時，紅外信號反射回來被接收管接收，經過處理之后，通過數字傳感器 接口返回到機器人主機，機器人即可利用紅外波的返回信號來識別周圍環(huán)境的變化。?灰度傳感器是模擬傳感器，有一只發(fā)光二極管和一只光敏電阻，安裝在同一面上?；叶葌鞲衅骼貌煌伾臋z測面對光的反射程度不同，光敏電阻對不同檢測面返回的光其阻值也不同的原理進行顏色深淺檢測。在有效的檢測距離內，發(fā)光二極管發(fā)出白光,照射在檢測面上，檢測面反射部分光線，光敏電阻檢測此光線的強度并將其轉換為機器人可以識別的信號。?用途范圍：-通過檢測光強變化計數人數I I-通過

50、測試反向光強來辨別顏色-測量一個光源的光強I類型和供電要求：有源模擬傳感器典型應用和說明：實例1:沿黑線機器人。實例2:在交通模型中，控制路燈在晚上自動打開。實例3:自動門。?實驗二：?分別用不同的傳感器來檢測迷宮場地地面（黑色）和白線的灰度值。?方法一：將書上P40的圖7-5程序編寫好并下載到納英特機器人內存中，檢測其灰度值。?實驗結論填寫在書上。?方法二：不用編程將樂高光電直接在其輸入端口1上面，打開電源按一下 RCX上VIEW ,將光電分別對白色物體和黑色物體上，觀察其LCD上顯示的數值。?樂高光電讀取值的范圍為（0100）?實驗結論（白色物體的讀取到的灰度值應大于50,黑色物體的灰度值

51、應小于 50）。歡迎閱讀?注意：各品牌的傳感器只能用于本品牌的電腦核心上，不能相互混用。?四、機器人的鼻子”? ?人們用鼻子來分辨氣味，機器人的鼻子”是用氣體分析儀做成的，當遇到某類氣體其電阻會發(fā)生變化，這樣電路上反應出來，機器人接受到后，從而實現(xiàn)如報警等處理方式?，F(xiàn)在我們就來了解一下機器人的鼻子”吧。?原理和功能：?檢測環(huán)境是否有煙霧和煙霧的濃度，例如檢測起火時的濃煙。煙霧探頭碰到煙霧或某些特定的氣體，煙霧探頭內部阻值發(fā)生變 化，產生一個模擬值，從而對其進行控制。煙霧傳感器利用煙霧敏感電阻受煙霧（主要是可燃顆粒）濃度影響阻值變化的原理向機 器人主機發(fā)送煙霧濃度相應的模擬信號。?煙霧傳感器是模

52、擬傳感器，接在主板（A2-A6）模擬口跟擴展板的（A16-A31 ）模擬口。使用前先預熱 15分鐘（開機1-5分鐘后使用）。在無煙的房間內，煙霧傳感器測試的返回值大概在75左右。例如：你可以點支香煙，距離煙霧50公分左右時，煙霧傳感器測試的返回值在 110左右，濃煙時，煙霧傳感器測試的返回值在180左右。?編程應用示例：? While 1? print? " Bottom=%d"，anal0g（4）?感器接在模擬口 4 上？?？? Sleep 0.5? ? WEND.I?超行程序，觀察液晶屏顯示可知：煙霧濃度越高，返回值越大；煙霧濃度越低，返回值越小。?注意事項：? 1、環(huán)

53、境內的煙霧濃度值是個變量，要取得比較精確的環(huán)境煙霧值，可以在一段時間內連續(xù)取幾次值，再求它們的平均數。這種 辦法適用于所有的模擬傳感器。? 2、檢測指定環(huán)境煙霧時，注意不要受其他煙霧源的干擾。? 3煙霧探頭上裝有濾煙網，注意在使用時不要堵塞濾煙網，否則會影響檢測效果。? 4可以點支香煙，測試煙霧傳感器的效果。?實驗:本實驗由老師完成，學生只觀看其結果，實驗中注意防火。?五、機器人的觸覺”?人們用通過身體部分的觸覺器官如觸碰、溫度、溫度來感知外界，作出反應。而機器人的觸覺傳感器仍然是都過相應的觸敏元 件來反饋接觸信號，從而主機處理接受到信號。?使用方法與技巧見網上資源：?RCX傳感器介紹篇。?使用方法與技巧見網上資源：I I?實驗三：用樂高機器人做一個碰墻返回的機器人。?步驟1,用樂高設備搭一個機器人，最前面安一個觸碰傳感器。? 2,在