九年级下册信息技术教案 清华版
文档属性
| 名称 | 九年级下册信息技术教案 清华版 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 893.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 其它版本 | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2013-03-09 11:17:31 | ||
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文档简介
九年级信息技术教案
第1单元 初次相识 （第1-5课）
一、单元概述
本单元通过活动使学生逐步了解能力风暴机器人仿真系统的使用方法，在活动中感受为机器人编写程序的乐趣，在机器人活动中体会创造的成就和喜悦。
本单元以任务驱动的方式，介绍了用“执行器模块库”中的模块为仿真机器人编写程序的方法，学生要在实践过程中熟悉流程图编辑环境和机器人仿真环境的应用。
二、学情分析
本单元是学生初次接触机器人，所以应先让学生了解一些关于机器人的知识以激发学生的学习兴趣，然后再启动VJC仿真软件为机器人编写程序以破除学生对机器人控制的神秘感。
三、学习目标
通过本单元循序渐进的学习过程，学生将逐渐了解并掌握：流程图程序的编辑、下载；仿真环境下程序的运行、仿真环境的退出；环境的新建、编辑、存储等。
利用第一个简单的“走直线”任务，使学生了解仿真机器人任务实施的全过程。该任务对学生今后的学习具有一定的迁移作用，教师要引导学生总结任务实施的一般规律。
本单元通过机器人活动介绍了“执行器模块库”中“直行”、“转向”、“启动电机”、“停止电机”、“延时等待”、“发音”、“显示”和“设置眼睛”模块的应用；为了实现机器人完成重复的动作还应用了“控制模块库”中的“多次循环”模块；另外，为了完成一段程序的多次调用，应用了“程序模块库”中的“新建子程序”模块；最后，本单元系统介绍了模块参数的设置方法。
单元结束后，教师帮助学生梳理重点的知识、技能，要注意引导学生进行经验的积累,并注意通过流程图编程方式培养学生逐步形成良好的编程习惯。
四、重点难点
教学重点：
1. 熟悉流程图编程环境，学会用流程图编程的基本方法。
2. 熟悉仿真环境，学会环境的新建、保存等基本操作。
3. 学会使用“执行器模块库”中的模块、学会模块的参数设置方法。
4. 体会流程图模块与程序代码的对应关系。
5.学会“控制模块库”中的“多次循环”模块的应用。
6.学会“新建子程序”模块的使用，掌握编辑子程序的方法。
教学难点：
1.机器人转一个角度时，转向时间与转角的关系及调试。
2.机器人走弧线时，两轮速度与圆弧半径大小的关系及调试。
3.在仿真环境编辑机器人场地环境和保存、加载环境的操作。
4.理解循环控制的含义，会使用“多次循环”模块编写程序。
5.理解子程序的执行过程，会新建和编辑子程序。
五、学时安排
本单元共5课，总计10学时，每课占用2学时。
课题名称
第一课 人类伙伴 ——机器人仿真系统的应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．了解机器人一词的由来。
2．了解能力风暴机器人的分类。
3．通过机器人“走直线”的任务逐步学会机器人仿真系统的使用。
教学重点
1. 进入仿真系统。
2. 了解编程环境。
3. 了解仿真环境。
4. 了解模块编辑的一般方法。
教学难点
1. 流程图模块拖入编辑区时流程线要与上一模块连接。
2. 右击模块进入模块编辑窗口后，通过改变功率大小和时间体会参数变化与机器人所走直线的关系。
3. 使学生学会整个操作过程，这一操作过程在今后的学习中具有举一反三的作用。
课堂教学分析
机器人作为信息技术学习的新载体，会给学生带来神秘和好奇的感觉，教师先选择有利于学生了解机器人发展的视频资料短片，让学生观看，为学生简单介绍能力风暴机器人的功能与结构，以此激发学生进一步学习的愿望和学习兴趣。
《人类伙伴》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）展示短片，激趣导入。
1.老师请学生观看有关机器人发展的视频资料短片，由于学生自身的好奇心，所以会马上激发兴趣。
2.老师由视频情境引出本学期教学主题“机器人”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解机器人的基本原理。
在分析能力风暴真实机器人结构时，要体现信息的处理过程，对照下表结合机器人讲解。
我们知道机器人是信息技术的结晶，而机器人处理信息的装置就是完成信息处理的，信息处理与机器人的装置有以下关系：
信息处理过程
采用的信息技术
对应的机器人装置
信息的获取
感测技术
传感器
信息的存储
智能技术
存储器
信息的加工
智能技术
中央处理器
信息的传递
通信技术
下载程序口
信息的输出
控制技术
执行器
信息处理过程中的各环节是通过信息技术实现的，信息技术中的 4项技术（感测技术、控制技术、智能技术、通讯技术）在信息处理过程中的作用和关系的体现如下图所示。
2.实践活动：
教师下发能力风暴系列的AS-MII型活动机器人的相关材料。
学生学习资料，对机器人进行初步了解。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课内容，引出VJC1.5仿真系统。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.引导学生完成机器人“走直线”的任务。此任务本身虽然简单，但是体现了仿真机器人任务实施的全过程，是进一步学习的基础。通过本课教材的学习，教师逐步引导学生揭开操控机器人的神秘面纱。在教学中教师注意把握以下几个环节，以较好地完成教学设计：
（1）进入仿真系统。双击桌面快捷方式进入仿真编辑环境；检查机器人的型号设置，如果不符合要求需要重新设置，退出系统后，重新进入系统后新的设置生效。
（2）了解编程环境。在完成机器人“走直线”程序的过程中了解编辑环境中的各组成部分，利用以往知识的迁移掌握程序的存储方法。
（3）了解仿真环境。在调试机器人“走直线”程序的过程中学会仿真环境的进入、程序的运行、行走轨迹的设置、初始角度的设置和仿真环境的退出。
（4）了解模块编辑的一般方法。通过调试机器人的行走距离和行走速度了解利用鼠标右键进入模块编辑窗口的方法，学会“直行”模块的编辑方法。
2.实践活动：学生自主练习，根据老师讲解，学生自己完成机器人走直线的任务。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
编写程序让机器人走一个正方形。
提示：尝试使用“转向”模块。
课题名称
第二课 方圆之间 ——“转向”模块与正多边形设计
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．学会使用“转向”模块，会调整转向角度。
2．学会使用“多次循环”控制模块，理解循环的作用。
3．通过活动项目进一步体会仿真机器人的操作过程。
4．观察程序代码与流程图模块的对应关系，逐步学会从程序代码中了解模块参数设置的方法。
教学重点
1.学会使用“转向”模块。
2.学会使用“多次循环”模块。
3.对循环控制功能理解。
教学难点
1.转角的调试。
2.使学生理解循环的控制。
3.熟悉代码与模块的对应关系。
课堂教学分析
本课是在第1课创作天地的基础上展开的，教师建议学生讨论第1课程序设计方法。
《方圆之间》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生展示第一课中“创作天地”中机器人走正方形的任务。
教学活动2
（二）分析过程，学生展示。
1. 教师请学生总结设计思路。教师帮助归纳。
2. 完成机器人走正方形一条边的程序设计。
该活动包括走直线和转直角两个动作，需要在走直线程序的基础上增加一个“转向”模块，经过反复调试找到合适的机器人转90度的时间和速度。
3.实践活动：
教师请学生上机完成“单边”程序设计。教师对存在困难的学生进行指导。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.在“单边”程序的基础上引入机器人走正方形的任务。通过四个重复动作的需求引入循环控制的含义，从而导入“多次循环”模块的使用。（教师演示）
2.实践活动：
教师请学生上机完成“正方形”程序设计。教师对存在困难的学生进行指导。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课内容，引出正六边形的画法及正N边形的画法。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1. 通过增加边数引入正多边形任务。通过讨论正多边形的特点引入机器人走正多边形需求，分析正多边形各内角的度数及与外角的关系，通过反复调试让机器人走出一个较为理想的正多边形。随着边数的增加体会正多边形与圆形的关系。
下图是“正六边形”的参考流程图程序。
难点强调：
转角的调试。
转角大小的设置与转角的速度和时间有关，所以需要通过讨论、反复调试摸索总结出比较好的转角调试方法：
确定转速，调试转角时间。
利用二分法测算转角时间，逼近最佳调试角度。
利用估算法测算转角时间，逼近最佳调试角度。
（2）使学生理解循环的控制。
让学生理解循环的判断，即当循环次数小于控制次数（设置的次数）时执行循环，否则退出循环。
（3）熟悉代码与模块的对应关系。
用正四边形的流程图程序和正六边形的流程图程序比较发现它们的外观是一样的，此时如果有代码显示窗口显示代码就可以不进入模块编辑状态看出模块的设置。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生自己完成机器人走正六边形的任务。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
当边数足够多，适当缩短“单边行走”的距离，合理调整转弯的时间，你会发现机器人走正多边形的轨迹近似于圆。编写机器人走正十五边形的程序。
课题名称
第三课 美图设计 ——循环嵌套与规则图形设计
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．通过机器人走图形的活动，使学生理解循环嵌套的控制。
2．在设计图形程序的过程中体会算法分析对程序设计的意义。
3. 逐步具备举一反三的能力，发挥想象力编写出多种走图形的程序。
教学重点
分析图形行走的算法。
教学难点
分析添加每次循环的转角。
课堂教学分析
通过观察机器人走“8个正方形”的图形，并结合走正方形程序分析解决问题的方法，剖析循环嵌套的结构和意义。
《美图设计》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）提出问题，激趣导入。
1.教师引导学生通过观察机器人走“8个正方形”的图形，并结合走正方形程序分析解决问题的方法。
分析：机器人走“8个正方形”的图形，可以考虑把正方形的程序循环8次实现。
2.实践活动：
学生根据分析结果自主设计程序并测试效果。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.运行后观察结果会发现8个正方形重合为一个正方形。分析运行结果，我们可以看出只要每次循环前若先让机器人转一个45度角再让机器人走正方形，就会得到项目要求的效果了。
2.实践活动：
学生根据新结论再次调试程序（结果显示：学生设计的程序会是由四个循环组成。）
教学活动3
（三）问题分析，更新思路。
1.分析图形行走的算法
采用由粗到细、逐步求精的方法。
（1）所谓粗，就是由问题引入循环嵌套的结构，如描述第一个活动为循环8次，每循环一次机器人走一个正方形，而每个正方形又是由一个边和转角90度循环4次得到的，所以采用循环嵌套结构。
（2）所谓细，就是分析添加每次循环的转角。逐步求精主要体现在分解调试，如单边、直角的调试、正方形的调试、添加的转角45度的调试。
2.实践活动：
学生根据循环嵌套思想，重新设计程序并调试。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
1.老师请学生回忆上节课内容，复习循环嵌套思想。
2.引出“一大三小的正三角形”的画法。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1. 引导学生分析“一大三小的正三角形”的图形特点。
① 图形轨迹是由一个大的正三角形和与三个顶点相连的三个小正三角形组成。
② 可以采取循环三次，每循环一次机器人走一个小三角形，接着走大三角形的一个边。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生自己完成“一大三小的正三角形”的程序设计。
教学活动3
（三）分组讨论，合作学习。
本活动的实施方案不止一个，建议同学们自己分析，并采用自己的方法完成活动项目，然后讨论、介绍自己解决问题的方法。
教学活动4
（四）成果展示，共同提高
各小组选派代表，展示成果。在展示的过程中开拓学生思路。
教学活动5
（五）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动6
（六）创作天地，巩固提高。
编写让机器人走“一大六小的正六边形”轨迹的程序
课题名称
第四课 绕标比赛 ——“启动电机”模块和“延时等待”模块
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．学习“启动电机”模块、“延时等待”模块、“停止电机”模块。
2．学习在仿真环境下设置障碍物和图带。
3. 学习在仿真环境下保存场地和加载场地。
4．通过相关的、由易到难的活动体会分析、解决问题的方法。
教学重点
学会使用“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止电机”模块。
教学难点
在使用以上三个模块时要注意仅有“启动电机”模块而没有“延时等待”模块的配合使用，机器人是不会停下的，使学生养成良好的编程习惯。
课堂教学分析
本课由相互关联的3个活动项目构成：
（1）单标绕标。（2）双标绕标。（3）三标绕标。
《绕标比赛》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）展示短片，激趣导入。
1.老师请学生观看有关车模比赛或者船模比赛中的“绕标”动作激发学生兴趣。
2.老师由视频情境引出本节课教学主题“机器人单标绕标”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解机器人“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止电机”模块。
2.实践活动：
学生通过下面程序体会以上三个模块的功能。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.单标绕标。
机器人绕标的半径由两标的距离决定，两标的距离为60公分时，机器人绕标的半径为30公分。引导学生分析两轮速度与转弯半径之间的关系，即两轮速度之差越小转弯半径越大；两轮速度之差越大，转弯半径越小。绕标时起点和终点要求重合，为双标绕标做一个铺垫，因为机器人绕标一圈所用时间的一半，是机器人绕双标时走半圆所用的时间。单标绕标调试的成功是后面活动的基础。
在此活动中要注意比赛场地的建立、保存和加载的学习和使用。
2.实践活动：
学生自主完成单标绕标程序设计。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课内容单标绕标，引出本节课内容双标绕标。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
双标绕标。
1.结合单标绕标，引导学生分析双标绕标的方法。即从起点出发先走一个顺时针的半圆，绕过一个标再走一个逆时针的半圆，到达终点。
2.分组讨论。绕标的方法不止一个，请学生讨论不同的方法。
3.由于机器人行走时各种因素产生的误差，可能需要反复调试才能达到理想的绕标结果，从按照解决问题的方法编程到反复调试达到成功，也是一个由粗到细，逐步求精的过程。在此活动中要注意比赛场地的建立、保存和加载的学习和使用。
4.实践活动：学生自主练习双标绕标。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
在绕标的场地中增加一个标，并编写机器人绕三个标的程序。
提示：机器人从起点出发绕第一个标杆，按照顺时针转一个半圆，接着绕第二个标杆，按照逆时针转一个半圆，最后绕第三个标杆，按照顺时针转一个半圆后在终点停下。由于计算机的速度不同，因此机器人行走半圆轨迹的大小和行走的时间需要耐心反复调试。
由于前面的铺垫，三标绕标的实施将是水到渠成的。
课题名称
第五课 歌声嘹亮 ——子程序设计和机器人发音
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．学会用“发音”模块编写简单的乐曲，让机器人唱歌。
2．学会用“设置眼睛”模块，为机器人设置闪烁的眼睛。
3. 学习子程序的新建、编辑和存储。
4. 了解子程序与主程序的关系，体会子程序的作用。
教学重点、难点
理解子程序与主程序的关系，子程序的调用过程。
课堂教学分析
机器人的发声装置是机器人的执行器之一。
《歌声嘹亮》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）展示短片，激趣导入。
1.老师请学生观看有关机器人发声的视频资料短片，激发学生兴趣。
2.老师由视频情境引出本节课教学主题“机器人发音”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解机器人发音原理。
机器人的发声装置是机器人的执行器之一。
2.任务激趣。
让机器人唱一首大家喜欢的歌。（教师给出简谱，如生日快乐：55651755652155317643121）
3.教师演示发声“123”的制作过程。
4.实践活动：
学生练习“123”的制作过程。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师讲解子程序与主程序的关系并演示用“子程序”的方法制作“123”，并调用调试。
2. 实践活动：
学生自主练习，根据子程序原理制作一首自己喜欢的歌。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课内容“子程序”，引出“会眨眼睛的机器人”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.引导学生完成机器人能够一边唱歌一边眨眼，在唱歌程序中加入“设置眼睛”模块。
子程序是本课的重要学习内容，要使学生学会子程序的新建，建议学生观察子程序新建操作前后程序模块库的变化。学会右键单击子程序模块编辑子程序，单击编辑菜单中的主程序命令或单击主程序按钮返回主程序。理解子程序与主程序的关系，子程序的调用过程。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生运用子程序完成机器人一边唱歌一边眨眼的任务。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
让机器人在完成绕标赛后唱一首歌。
参考程序如下
第2单元 非凡智慧 （第6-9课）
一、单元概述
在本单元中，以传感器的学习为主线，以条件判断、条件循环等程序控制语句的学习为辅线，在实施活动项目的过程中学习更多的机器人知识。
二、学情分析
通过上一个单元的学习，学生已经能够控制机器人“前进”、“转向”、“启动电机”、“延时等待”、“停止电机”等操作，并能利用顺序和循环结构设计和调试一些简单的程序。为本单元的学习打下了良好的基础。在本单元中，除“传感器”等新模块的学习外，要继续培养学生分析问题和解决问题的能力。
三、学习目标
机器人是通过传感器来获取外界的信息，并通过程序对信息作出判断，形成决策产生动作的。所以对机器人传感器获取信息的判断成为机器人产生相应动作的前提。
本单元要学习声音、传感器模块库中的“红外检测”模块、“亮度检测”模块、“碰撞检测”模块、“声音检测”模块、“地面检测”模块。
为了对传感器模块库中的模块检测到的信息作出判断还要学习控制模块库中的“条件判断”模块、“条件循环”模块和“永远循环”模块。
随着学习的深入，要求学生逐步学会通过程序代码，了解模块的具体设置。
四、重点难点
教学重点：
传感器的使用和程序的判断控制是本单元教学的重点。
1.传感器是机器人获取信息的装置，在程序中通过传感器模块库中的模块获得信息，教师在教学中根据它们都具有获取信息功能的共同特点，注意让学生举一反三从而降低教学中的难度，例如：学会一个传感器的检测程序后，由于其他传感器的检测程序类似，此时就要注重知识的迁移作用。
2.由于我们要对获取的信息进行处理，所以对获取信息的判断成为本单元的重要内容，即控制语句的学习和使用。在介绍循环控制的模块时可将“永远循环”的控制作为“条件循环”的特例来介绍，即永远循环是循环条件永远成立的控制。
3.由于学习的深入，在实施活动的过程中提高学生分析问题和处理问题的能力也是本单元的重要学习内容之一。
教学难点：
1.对传感器功能的理解及传感器获取信息的取值。
2.在变量百宝箱中正确设置条件判断中传感器的变量。
3.把解决问题的方法转换为程序框架结构的过渡。
4.条件判断中逻辑关系的建立和设置。
五、学时安排
本单元共4课，总计8学时，每课占用2学时。
课题名称
第六课 走向光明 ——亮度传感器的应用和条件控制
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．理解亮度传感器的功能，学会用亮度传感器获取亮度信息。
2．学会亮度传感器的检测。
3. 学习使用变量百宝箱为传感器获取的信息设置存储变量。
4．学会使用条件循环控制模块、永远循环控制模块。
5. 学会使用条件判断模块。
6. 学会在仿真环境下设置光源。
教学重点、难点
1.理解传感器的功能。传感器是机器人获取外界信息的装置，亮度传感器是学习的第一个传感器。
2.理解循环控制中的永远循环是条件循环中循环条件永远成立时的特例。
3.在对亮度变量设置时，要注意百宝箱设置变量的一般方法。
4.传感器检测结果是通过“显示”模块显示的，其显示内容是传感器的检测值，所以要熟悉不同传感器的检测值的表达和意义。
课堂教学分析
本课是传感器学习的第一课，由于需要对传感器获取的信息进行判断，所以需要循环和条件判断知识的支持，由于本课包括存储传感器获得的信息需要通过百宝箱设置变量的操作，所以本课新的知识点比较多，教学难点也比较多。
《走向光明》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）联系实际，激趣导入。
1.老师请学生站在距离光源的不同位置感受光的强弱，激发学生兴趣。
2.老师由情境引出本节课教学主题“亮度传感器”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解亮度传感器原理、属性及参数设置（与人相类比）。
2.实践活动：
请学生把机器人放在距离光源的不同位置上，找到变量的基本规律。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.任务激趣：教师演示亮度检测程序。
通过传感器的检测引入“亮度检测”模块（传感器），通过亮度检测值的存储引入变量百宝箱，通过反复检测的需求引入“永远循环”控制模块。
2.实践活动：
学生自主练习，完成亮度检测程序。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课内容“亮度检测程序”，引出“机器人追光”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1. 引导学生理解“机器人追光”原理。
引入“条件循环”模块，即循环条件要满足“没有达到光源亮度”时循环的判断，若该条件不成立就退出循环。通过对左右亮度的比较判断，引入“条件判断”模块，即“左侧亮度小于或等于右侧亮度”时条件成立，机器人左转；否则机器人右转。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生运用“机器人追光”原理完成“机器人追光”任务。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
编写程序让机器人围绕光源转圈。
课题名称
第七课 昂首阔步 ——红外传感器和机器人的避障行走
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．理解红外传感器的工作原理。
2．学习“红外测障”模块的使用。
3．了解红外传感器获取信息的检测值。
4. 能够使用“条件判断”模块编写的条件嵌套控制程序。
教学重点、难点
1.知道三个不同方位红外检测的障碍状态对应的四个检测值。
2.在操作过程中体会循环控制在障碍处理过程中的作用。
3.在调试过程中体会红外探测距离的调整方法。
课堂教学分析
本课主题是红外传感器的学习，与第六课亮度传感器有很多类似之处。讲解时与上一课相类比。
《昂首阔步》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
1.老师请学生回顾上一课内容亮度传感器的原理。
2.老师类比亮度传感器引出本节课教学主题“红外传感器”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解红外传感器原理、属性及参数设置（与亮度传感器相类比）。
2.实践活动：
请学生通过修改第6课的检测程序，编写出红外检测程序。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师提出问题：在红外检测中，机器人的正前方有障碍和左前方或右前方有障碍，障碍检测值是否没有变化。
2.实践活动：
学生利用红外检测程序，在矩形红外检测场地中通过调节机器人的位置和方向完成下表。
红外检测表
障碍方向
障碍检测值
没有障碍
正前方有障碍
左前方有障碍
右前方有障碍
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课内容“红外检测程序”，引出“机器人避障”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.引导学生理解“机器人避障”原理。
通过对来自不同方位障碍的处理需要，引出条件判断的嵌套，在使用条件判断模块时要注意变量的选择与设置，鼓励学生逐步习惯通过代码显示窗口，了解程序的具体设置。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生运用“机器人避障”原理完成“机器人避障”任务。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
编写程序让机器人在有障碍物和光源的场地中实现“避障寻火”。
提示：可结合本课与第六课所学知识完成此项目。
课题名称
第八课 躲避碰撞 ——碰撞传感器和机器人的避碰行走
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．了解碰撞开关的工作原理。 2. 学会碰撞检测程序的编写，能够识别获取的碰撞信息。 3．掌握碰撞开关的方位及碰撞信息获得的方位和对应的检测值。 4．掌握机器人避开碰撞的方法。
教学重点、难点
1.知道八个不同方位碰撞检测的障碍状态对应的八个检测值。
2.在操作过程中体会循环控制在障碍处理过程中的作用。
3.在调试过程中体会碰撞检测步长距离的调整方法。
课堂教学分析
从其他传感器的检测程序引入碰撞检测程序的编写，结合机器人避障程序，讨论机器人避开碰撞程序的编写。
《躲避碰撞》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
1.老师请学生回顾上一课内容红外传感器的原理。
2.老师类比红外传感器引出本节课教学主题“碰撞传感器”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解碰撞传感器原理、属性及参数设置（与红外传感器相类比）。
2.实践活动：
请学生把通过修改第7课的检测程序，编写出碰撞检测程序。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师提出问题：与红外检测相类比，在碰撞检测中，机器人在各方向碰到障碍时，碰撞检测值是否有变化。
2.实践活动：
学生利用碰撞检测程序，在有矩形障碍的检测场地中通过调节机器人的位置完成下表。
碰撞检测表
碰撞方向
检测值
没有障碍
左前方
右前方
正前方
左后方
右后方
正右方
正后方
正左方
教学活动4
（四）问题启发，合作探究。
分组讨论：讨论检测值的特点：即来自相邻两个碰撞开关之间的碰撞，其碰撞值为这两个碰撞开关遇到碰撞时检测值的和。
机器人各方位的碰撞检测值如图
教学活动5
（五）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆 “红外避障程序”，引出“机器人避碰”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.引导学生理解“机器人避碰”原理。
结合机器人避障程序，讨论机器人避开碰撞程序的编写，体会避开障碍动作与避开碰撞动作的区别，即避开障碍是没有碰到时的避让，而避开碰撞是碰上障碍以后的避让，所以前者的避让是直接的避让，而后者的避让是后退后的避让。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生运用“机器人避碰”原理完成“机器人碰撞警示音”任务。
“机器人碰撞警示音 ”活动项目的参考程序如图
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
编写一个“机器人八音盒”的程序，使机器人在不同方向遇到碰撞时发出不同的声音。
提示：“机器人八音盒”的参考程序如下
课题名称
第九课 循线而行 ——地面传感器和机器人的循线行走
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．了解地面灰度传感器的工作原理。 2. 学会地面检测程序的编写，能用检测程序检测地面的灰度。 3．能利用“地面检测”模块实施相关的机器人项目。
教学重点、难点
1.知道不同图带颜色对应的不同检测值。
2.学生能够对问题解决方法做出描述。
课堂教学分析
在本课中虽然需要完成的任务比较多，但是各任务的实施方法都有一定的联系，教师引导学生注意一些任务的共同点和任务间的联系。
《循线而行》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
1.老师请学生回顾亮度传感器的原理。
2.老师类比亮度传感器引出本节课教学主题“地面传感器”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解地面传感器原理、属性及参数设置（与亮度传感器相类比）。
2.实践活动：
请学生通过修改亮度检测程序，编写出地面检测程序。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师提出问题：在不同颜色的地面上时，机器人的检测值是否相同？
2.实践活动：
由学生自己编写地面检测程序，并在仿真环境中加载地面检测场地，并将不同颜色的检测值记录下来，以备后面的项目使用。
通过地面检测完成下表。
地面检测值表
图带颜色
地面检测值
黑色
橙色
黄色
浅绿
绿色
蓝色
白色
红色
紫色
结论：地面颜色越深，地面检测值越大。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆 “地面检测程序”，引出“机器人循线行走”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师引导学生对问题解决方法做出描述。
例如对于机器人在草地中的行走过程可以描述为：在反复检测地面灰度的过程中，不断判断地面是否为绿色，如果是绿色机器人前进，否则机器人后退、右转。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生完成机器人在“绿色草坪”球场上奔跑的任务。
机器人在“绿色草坪”球场上奔跑的任务参考程序如图
教学活动3
（三）加强练习，共同提高。
教师引导学生对问题解决方法做出描述。
例如对机器人沿白线边沿行走的过程可以描述为：在反复检测地面灰度的过程中，不断判断地面是否为白色，如果是白色机器人前进，否则机器人右转。
例如对于机器人在红色地毯边沿行走过程可以描述为：在反复检测地面灰度的过程中，不断判断地面是否为红色，如果是红色机器人前进，否则机器人右转。
不难看出程序流程与前面的程序基本相同，只要修改一下地面检测判断的颜色代码就可以了。
例如对于机器人循线回家行走的过程可以描述为：循环检测地面颜色，当地面颜色不是红色时，机器人执行沿白线行走的循环程序段，否则机器人退出循环，前进适当的距离后停下。参考程序如图所示。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动5
（五）创作天地，巩固提高。
编写机器人“城市行”的程序，本活动要求机器人在“城市行”环境里行走的过程中要避开围墙、楼房和烟囱，而当机器人误入草地或花园时要马上退出。
提示：机器人“城市行”活动项目的参考程序如图所示。
第3单元 身经百战
（第10-12课）
一、单元概述
本单元由三个可以在仿真系统下实现的机器人项目组成，在完成这些项目的过程中我们将体会到实施机器人综合项目的基本方法、体会各种传感器、执行器装置的综合应用。
这三个项目是：
绕月飞行（模拟飞船绕月飞行的过程）。
赶赴火场（模拟机器人在火灾中灭火的过程）。
迷宫行走（模拟机器人按照左手规则的方法在迷宫中行走的过程）。
二、学情分析
通过前面的学习，学生已经比较熟练的掌握机器人的“直行”与“转向”等动作，并能够运用“亮度”、“碰撞”、“地面”传感器解决一些简单的项目问题。
三、学习目标
本单元通过三个综合的机器人项目，使学生体会用仿真系统完成机器人综合项目的基本设计思想，即利用子程序和控制模块实现机器人程序设计的结构化设计；体会机器人项目设计由粗到细逐步求精的过程。希望为机器人项目的设计奠定基础。
四、重点难点
教学重点：
1. 在机器人综合项目实施中体会结构化程序设计思想。
2. 巩固程序控制模块的使用，提高程序设计的能力。
3. 巩固子程序的使用，体会子程序在程序模块化设计中的作用。
教学难点:
1. 对项目要求的理解。
2. 按照项目要求提炼算法的过程。
3. 对由粗到细，逐步求精设计过程的理解与运用。
五、学时安排
本单元共3课，总计6学时，每课占用2学时。
课题名称
第十课 绕月飞行 ——传感器检测模块的条件判断和子程序的应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1. 逐步提高项目分析的能力。
2. 逐步提高程序设计的能力。
3. 逐步提高综合任务的实施能力。
教学重点、难点
体会由粗到细、逐步求精的结构化程序设计思想。
课堂教学分析
引导学生按照以下过程完成学习任务：
1.分析项目要求。 2.将任务分为三个模块。 3.编写有三个子程序模块构成的主程序。 4.分别编写三个子程序。 5.调试程序、编辑程序。
《绕月飞行》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）展示短片，激趣导入。
1.老师请学生观看有关嫦娥一号卫星绕月飞行的视频资料短片，由于学生自身的好奇心，所以会马上激发兴趣。
2.老师由视频情境引出本节课教学主题“机器人绕月飞行”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.分析“绕月飞行”项目要求，教师给出教材中第57页图10.1。
2.实践活动：
请学生根据教材中第57页图10.1，把“绕月飞行”任务分成三个模块。
避障寻光
绕月飞行 追光寻轨
入轨绕月
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师提出问题：如果“绕月飞行”的任务用子程序的方法来编写，那么主程序应该是什么样的呢？（要求学生无需编写子程序的具体内容）。
2.实践活动：
学生编写有三个子程序模块构成的主程序。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课“绕月飞行”的主程序，引出“完成子程序”的任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.引导学生分析“避障寻光”原理。
“避障寻光”就是机器人在避障行走时寻找光源的过程，即机器人没有发现光源时就执行避障行走的动作，如果发现了光源就不再进行避障行走，而去执行“追光寻轨”的子程序。
在编写子程序的时候引导学生，先用流程图为程序搭建框架，再编辑模块中的具体参数，养成由粗到细，逐步求精的程序设计习惯。
2.实践活动：
学生自主练习，完成“避障寻光”的子程序。
“避障寻光”子程序模块的参考程序及对应代码如下图
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.引导学生分析“追光寻轨”原理。
“追光寻轨”是执行“避障寻光”子程序后执行的程序，该子程序要求在发现光源的基础上让机器人朝光线较强的方向行走，直到光线达到一定程度时进入“入轨绕月”子程序，即程序要实现若光线没有达到入轨标志（亮度）时就循环执行追光的动作，否则说明机器人已经到达绕月轨道，程序从循环中退出执行后面的“入轨绕月”子程序。
2.实践活动：
学生自主练习，完成“追光寻轨”的子程序。
“追光寻轨”子程序模块的参考程序及对应代码如下图
教学活动4
（四）问题启发，合作探究。
1.引导学生分析“入轨绕月”原理。
“入轨绕月”是执行“追光寻轨”子程序后执行的程序，该子程序要求机器人在找到轨道的基础上让机器人绕着月球的光源的轨道行走。程序要重复执行追轨的动作。
2.实践活动：
学生自主练习，完成“入轨绕月”的子程序。
“入轨绕月”子程序模块的参考程序及对应代码如下图
教学活动5
（五）问题启发，合作探究。
1.在调试程序的时候建议先调试第一个子程序，再调试第二个子程序，……，最后将整个程序合在一起调试
2.实践活动：
学生调试程序，教师个别指导。
教学活动6
（六）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动7
（七）创作天地，巩固提高。
编写程序，使机器人能够按照顺时针方向行走的方式实现“绕月飞行”的项目。
课题名称
第十一课 赶赴火场 ——“系统时间”检测模块的应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1. 逐步提高项目分析的能力。
2. 逐步提高程序设计的能力。
3. 逐步提高综合任务的实施能力
教学重点、难点
1.体会由粗到细、逐步求精的结构化程序设计思想。
2.理解“系统时间”检测模块的作用。
课堂教学分析
本课的 “避障寻火”子程序的编写可参考机器人“绕月飞行”中的“避障寻光”子程序。 “趋光追火”子程序的编写可参考机器人“绕月飞行”中的“追光寻轨”子程序。
在本课的主程序中增加了系统时间模块，以统计机器人灭火使用的时间。
《赶赴火场》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）展示短片，激趣导入。
1.老师请学生观看有关消防员灭火的视频资料短片，由于学生自身的好奇心，所以会马上激发兴趣。
2.老师由视频情境引出本节课教学主题“机器人灭火”即“简单灭火”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.结合“绕月飞行”分析“简单灭火”的项目要求，教师给出教材中第63页图11.1。
2.实践活动：
请学生根据教材中第63页图11.1，把“简单灭火”任务分成三个模块。
避障寻火
简单灭火 趋光追火
摇摆灭火
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师提出问题：仿照“绕月飞行”的任务把“简单灭火”任务用子程序的方法来编写，那么主程序应该是什么样的呢？（要求学生无需编写子程序的具体内容）。
2.实践活动：
学生编写有三个子程序模块构成的主程序。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课“简单灭火”的主程序，引出“完成子程序”的任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
实践活动：学生自主探索。
1.参考机器人“绕月飞行”中的“避障寻光”子程序编写“避障寻火”子程序。
2.参考机器人“绕月飞行”中的“追光寻轨”子程序编写“趋光追火”子程序。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.引导学生分析“摇摆灭火”原理。
“摇摆灭火”子程序是使机器人在距离火源较近的距离启动风扇电机，并且左右摇摆进行灭火，火灭掉后机器人停下不动。子程序设计的思路是进行条件判断，当火焰没有被吹灭时，就让机器人循环执行启动风扇和左右摇摆的动作；否则表明火已经被吹灭，此时机器人退出循环动作，执行关闭两轮电机和风扇电机的动作。
2.实践活动：
学生自主练习，完成“摇摆灭火”的子程序。
教学活动4
（四）问题启发，合作探究。
1.引导学生分析“系统时间”检测模块的原理。
“系统时间”模块可以获得从开始执行程序到“系统时间”模块被执行时系统所用的时间，该模块的使用可以使机器人统计自己完成某些动作所用的时间。
2.实践活动：
学生自主练习，调试程序后，把“系统时间”模块添加到机器人简单灭火程序的末尾，并添加“显示”模块显示该时间。察看运行结果。
教学活动5
（五）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动6
（六）创作天地，巩固提高。
编写程序让机器人在单房间灭火场地中完成灭火任务。
课题名称
第十二课 迷宫行走 ——机器人走迷宫的行走规则
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1.了解迷宫行走的基本方法。
2.学会用左手规则的方法完成走迷宫的任务。
教学重点、难点
1.体会由粗到细、逐步求精的结构化程序设计思想。
2.理解“走迷宫”的基本方法。
课堂教学分析
与人相类比对走迷宫的方法进行讲解。
《迷宫行走》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）联系实际，激趣导入。
1.老师请学生谈谈在公园或游乐场中大家是用什么方法走出迷宫的？激发学生兴趣。
2.老师由“人走迷宫”引出本节课教学主题“机器人走迷宫”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1. 教师引导学生分析“走迷宫”原理。
用“在一个漆黑的迷宫环境行走”的语言来描述迷宫，寻找走出迷宫的方法。走出迷宫的方法为：“用伸向左侧的左手寻找左侧的墙壁以寻找前进的方向，用伸向前方的右手来探索前方的墙壁以做出拐弯的决策”。这样会使学生更容易理解左手规则的方法。
2.实践活动：
请学生根据“走迷宫”原理，设计“走迷宫”程序。并进行调试。
左手规则参考程序及对应的代码如图所示
教学活动3
（三）联系实际，解除疑惑。
用左手规则编写的程序在仿真环境下运行时可能效果并不是特别理想，这是由于在仿真环境下红外传感器不能改变位置造成的。在后面使用真实机器人走迷宫时，可以把红外传感器向左移动，使原来位于左前方的传感器放在左侧模拟伸向左侧的左手，把原来右前方的传感器放在正前方，模拟伸向前方的右手。那时的实施效果会更好些。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课“走迷宫”主程序，引出机器人比赛“标准灭火场地”的灭火任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对机器人比赛“标准灭火场地”的灭火任务进行介绍和实施思路讲解。
2.实践活动：
学生自主编写程序，让机器人在“标准灭火场地”中从“起点”出发，用“左手规则”的方法在1号房间，2号房间、3号房间和4号房间中找到火源并将其灭掉。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
第4单元 友好相处
（第13-16课）
一、单元概述
本单元要求学生通过对VJC1.6开发版的使用，在掌握真实机器人操作的基础上，重点掌握红外传感器、亮度传感器、碰撞传感器和声音传感器的实际应用和检测方法，了解计数器和多任务的基本制作与使用方法，并能够有效地控制执行器的动作。通过项目制作活动，不断积累所学知识和技术并将其综合应用，体验自主探究与自由创作的乐趣，体验成功的喜悦和调试的艰辛，感受控制真实机器人带来的乐趣。
二、学情分析
学生已经能够在仿真环境下控制机器人。本单元是学生初次接触真实的机器人， 因此主要让学生通过项目制作来理解体会对真实机器人的控制方法与控制原理。
三、学习目标
通过本单元由浅入深的学习，学生将逐步熟悉并掌握：机器人的操作方法、传感器的检测方法、执行器的控制方法、多任务和计数器等应用技巧及综合项目的设计方法等。
通过对VJC1.6的学习，引导学生将VJC1.5仿真机器人中的相关知识和技能，灵活运用到本单元的活动当中。
从实际应用的角度，本单元重点介绍了四种传感器的检测方法，并力求通过创作带有各种特殊效果的项目，拓宽学生的视野、激发学生的兴趣，学会正确选择传感器的数据。
在活动中让学生充分感受调试的重要性，培养精益求精及坚忍不拔的韧劲，并让他们充分感受成功的喜悦和快乐，培养学习的兴趣。
在每节课结束时对制作的项目进行展示，并结合展示进行评价。在评价的过程中要充分调动学生积极参与，进行自评、互评，也可在评价中增加最佳创意、最佳效果、最佳合作等评价项目以提高学生的主动性。通过展示与评价，使所有的学生能在原有的基础上提高兴趣、增强自信，从而更好地完善自我。
单元结束后，教师帮助学生梳理重点的知识、技能，注意引导学生进行经验的积累,并注意养成分析的好习惯。
四、重点难点 教学重点: 1.熟悉VJC1.6软件平台，学会使用编程环境完成程序设计。 2.掌握为机器人下载程序和更新系统等操作方法。 3.掌握机器人的启动和运行等操作方法。 4.掌握四种不同传感器的检测方法。 5.掌握对执行器的控制和调试的方法 。 6.学会调试程序的方法。 7.养成观察的好习惯。 教学难点： 1.对不同传感器数据的理解与应用。 2.对机器人多任务功能的理解与应用。 3.条件循环和传感器的配合与使用。 4.计数器和子程序的应用。 5.学会根据机器人的实际状况调整修改程序。 五、学时安排 本单元共4课，总计8学时，每课占用2学时，各学校可以根据实际情况对本单元内容进行选学。
课题名称
第十三课 忠诚卫士 ——红外传感器和计数器的应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1. 掌握VJC1.6开发版的使用方法。
2. 掌握机器人的基本操作方法和更新系统的方法。
3. 掌握计数器的制作和使用方法。
4. 掌握红外传感器的检测与使用方法。
教学重点、难点
1.通过红外传感器的综合应用掌握机器人的使用与控制方法。
2.计数器的使用方法。
课堂教学分析
本课是由仿真版VJC1.5向真实机器人VJC1.6的过度，由于现在学校还不能提供真实的机器人，所以在讲原理时可以大量图片进行佐证。
《忠诚卫士》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）联系实际，激趣导入。
同学们已经学会了VJC1.5仿真机器人的基本操作方法，可以完成一些简单的项目了。现在我们要使用真实的机器人，看看它能为我们做一些什么事。
教学活动2
（二）做好准备，迎接挑战。
强调真实机器人准备工作的操作要点：
1.安装VJC1.6开发版，为机器人编写程序。
2.安装为机器人下载程序用的串口线。
3.安装装好电池的机器人。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
实践活动：
学生编写红外传感器检测程序
教学活动4
（四）联系实际，解除疑惑。
1.下载程序和更新系统的操作
2.运行程序，观察效果。
注意：
①要知道红外传感器的位置。
②每个机器人识别物体的有效距离可能是不一样的。
③个别机器人的左右两只红外传感器识别物体的距离可能是不一样的。
教学活动5
（五）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课真实机器人的操作，引出“机器人警卫”的项目任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对“机器人警卫”任务的工作原理进行介绍和实施思路讲解。
（1）在编写程序前，先要确定传感器和报警器。此处我们选择红外传感器用于识别是否有人经过：选择喇叭用于报警。
（2）明确机器人的工作过程：先通过红外传感器采集周围的环境信息，然后经过判断确定是否有障碍。没有障碍就表示没有人经过，再重复检测；如果有障碍则表示有人经过，此时机器人将通过喇叭发出报警的声音。
2.实践活动：
学生自主编写程序，完成“机器人警卫”任务。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师对计数器原理和作用进行介绍。
将红外传感器与计数器结合应用，可以使机器人完成自动统计工作。如：自动统计人数、生产线上的产品、传送带上的货物等。
2. 实践活动：
学生完成如下程序设计
让机器人完成人数统计的任务：把机器人放在教室的门口，让它记录进入教室的人数，然后机器人通过LCD显示屏将统计结果告诉我们。
提示：
我们可以为机器人设计一个计数器子程序，通过这个子程序让机器人实现自动计数，在这个子程序中，需要利用“计算”模块进行累加，然后使用“显示”模块把每次累加的数据显示出来。
注意：
1.计数器子程序的位置非常重要，应该是有人经过才计数，没有人经过是不计数的。
2.关于检测信息的周期问题：如果没有延时等待，称为时时检测。这时当有一个人经过时显示模块可能会显示出2或3，表示看到2或3个人；如果把延时等待的时间设置偏大，会出现有2-3个人经过，而机器人只看到1个人。 延时等待在这里起到控制检测周期的作用，检测周期根据实际的需要进行调整。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动5
（五）创作天地，巩固提高。
利用机器人通过红外传感器可以识别物体的特点，让机器人跟随移动物体运动。
参考程序如下所示
课题名称
第十四课 金鸡报晓 ——亮度传感器和多任务的应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1.复习亮度传感器的检测方法，熟练掌握机器人的使用和操作方法。
2.理解数据与环境之间的关系。
3.学习多任务的制作方法，理解多任务的特殊效果。
4.熟练掌握子程序的使用方法。
教学重点、难点
通过亮度传感器的检测和应用，掌握在实践中确定数据的方法，理解数据和环境之间的关系。
课堂教学分析
由于现在学校还不能提供真实的机器人，所以在讲原理和编程调试时只能在仿真环境中进行。
《金鸡报晓》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）联系实际，激趣导入。
教师演示：把机器人放在距离光源的不同位置上，在距离光源近时，机器人开始一边唱歌一边跳舞。让学生通过观察思考，如何用所学的知识完成这项制作？并列出制作步骤
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1教师总结程序设计步骤：（1）亮度检测。（2）载歌载舞。
引出任务“机器人闹钟”——通过亮度来控制闹钟。
2.实践活动：
学生结合以前的亮度检测程序，设计“机器人闹钟”程序。
重点体会在实践中确定数据的，理解数据和环境之间的关系。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课的制作步骤，引出“载歌载舞”的任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对“载歌载舞”任务的工作原理进行介绍和实施思路讲解。
同学们在实验中会发现，由于程序的顺序结构所致，机器人或者先唱歌后跳舞，或者先跳舞后唱歌，再或唱一句跳一步、跳一步唱一句，看起来都是断断续续不连贯的。
2.实践活动：
学生自主编写程序，完成“载歌载舞”任务。
机器人载歌载舞的参考程序如下所示
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
继续完善机器人载歌载舞的项目
要求：机器人唱歌和跳舞活动同时开始，在歌唱完的时候，机器人要停止运动。
课题名称
第十五课 音乐之声 ——碰撞传感器的应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1. 复习碰撞传感器的检测。
2. 学习并掌握连续判断的方法与技巧。
3. 巩固机器人发音和运动的特效方法。
4. 熟练运用子程序。
教学重点、难点
归纳总结各种传感器使用规律。
课堂教学分析
由于现在学校还不能提供真实的机器人，所以在讲原理和编程调试时只能在仿真环境中进行。
《音乐之声》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）联系实际，激趣导入。
教师引导学生找到机器人的触觉，观察机器人触觉的组成。然后提出问题：使用碰撞传感器要做的第一件事是什么？红外传感器在使用时，首先通过红外检测程序对红外传感器进行了检测；亮度传感器在使用之前，也通过亮度检测程序对亮度传感器做了检测；我们在使用碰撞传感器时，同样要通过碰撞检测程序对碰撞传感器进行检测。同学们已经发现了，所有传感器在使用之前都需要做检测。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
归纳总结传感器使用规律。
① 先检测，后使用。
各种传感器在使用时，一定要先通过相应的检测程序测试，然后再使用。
② 检测的目的：确认相应的传感器硬件没有问题。
如：插头没有插上，插头的位置不对，连接线断开等。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课的传感器使用规律，引出“八音盒”的任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对“八音盒”任务的工作原理进行介绍和实施思路讲解。
教师演示“三音盒”的制作过程。
2.实践活动：
学生自主编写程序，完成“八音盒”任务。
机器人八音盒的参考程序如下所示
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
如果把八音盒的8个换成8首不同的乐曲，机器人就变成一个“点歌台”了。当触碰机器人碰撞环的不同方位时，我们就会听到8首乐曲。请完成机器人点歌台的项目。
提示：由于不同方向的碰撞要演奏不同的乐曲，所以要先为点歌台编写8首乐曲。每个乐曲做成一个子程序。
如果有的同学完成快，还可以继续做下面的项目。
把机器人当成一个台球，当遇到碰撞时，机器人会顺着力的方向运动。即前面遇到碰撞机器人向后面运动，后面遇到碰撞机器人向前面运动，这个运动方向正好和机器人追人的游戏相反。
课题名称
第十六课 争先恐后 ——传感器的综合应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1. 结合已学的传感器，自主完成声音传感器的检测。
2. 复习条件循环的使用方法。
3. 学会条件循环与传感器配合使用的方法。
4. 学会根据需要选择不同的循环方式。
教学重点、难点
能够将所学的知识和技能综合应用，强调互相配合，共同完善，取长补短，共同发展。
课堂教学分析
本课通过机器人接力比赛，综合了大部分的知识点，并增加了团队合作和现场竞赛。
《争先恐后》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）视频展示，激趣导入。
教师展示“接力比赛”视频。引出本节课教学主题“机器人接力赛”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对接力比赛的过程进行讲解。
机器人参加运动会，先从短跑比赛开始。教师演示机器人“听令出发”，分析短跑比赛的环节，等待发令——起跑。引入声音传感器。
2.实践活动：
让同学们自主完成声音传感器的检测和“听令出发”的程序。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课的声音传感器的检测和“听令出发”的程序，引出完成“接力”的任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对“接力”任务的工作原理进行介绍和实施思路讲解。
（1）比赛分组
组成若干个接力比赛队伍，每个队由3-4个机器人组成。
（2）组内分工
明确每个机器人在接力比赛中的位置。
（3）环节分析
让学生模拟运动会接力比赛，分析机器人接力比赛环节。归纳为：
等待发令——起跑——检测终点——停止运动。
（4）各自完成自己的任务，如：第一棒，听令出发——碰撞停；第二棒，碰撞起跑——碰撞停；第三棒，碰撞起跑——红外停。
2.实践活动：
学生自主编写程序，完成“接力”任务。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
请将前面做过的项目，如：机器人警卫、机器人闹钟等修改为声音启动。在没有发令之前，机器人原地待命；当检测到发令之后，才启动机器人警卫或闹钟程序。
提示:将机器人警卫、机器人闹钟等作成子程序。通过声音来启动，程序如下图所示
第1单元 初次相识 （第1-5课）
一、单元概述
本单元通过活动使学生逐步了解能力风暴机器人仿真系统的使用方法，在活动中感受为机器人编写程序的乐趣，在机器人活动中体会创造的成就和喜悦。
本单元以任务驱动的方式，介绍了用“执行器模块库”中的模块为仿真机器人编写程序的方法，学生要在实践过程中熟悉流程图编辑环境和机器人仿真环境的应用。
二、学情分析
本单元是学生初次接触机器人，所以应先让学生了解一些关于机器人的知识以激发学生的学习兴趣，然后再启动VJC仿真软件为机器人编写程序以破除学生对机器人控制的神秘感。
三、学习目标
通过本单元循序渐进的学习过程，学生将逐渐了解并掌握：流程图程序的编辑、下载；仿真环境下程序的运行、仿真环境的退出；环境的新建、编辑、存储等。
利用第一个简单的“走直线”任务，使学生了解仿真机器人任务实施的全过程。该任务对学生今后的学习具有一定的迁移作用，教师要引导学生总结任务实施的一般规律。
本单元通过机器人活动介绍了“执行器模块库”中“直行”、“转向”、“启动电机”、“停止电机”、“延时等待”、“发音”、“显示”和“设置眼睛”模块的应用；为了实现机器人完成重复的动作还应用了“控制模块库”中的“多次循环”模块；另外，为了完成一段程序的多次调用，应用了“程序模块库”中的“新建子程序”模块；最后，本单元系统介绍了模块参数的设置方法。
单元结束后，教师帮助学生梳理重点的知识、技能，要注意引导学生进行经验的积累,并注意通过流程图编程方式培养学生逐步形成良好的编程习惯。
四、重点难点
教学重点：
1. 熟悉流程图编程环境，学会用流程图编程的基本方法。
2. 熟悉仿真环境，学会环境的新建、保存等基本操作。
3. 学会使用“执行器模块库”中的模块、学会模块的参数设置方法。
4. 体会流程图模块与程序代码的对应关系。
5.学会“控制模块库”中的“多次循环”模块的应用。
6.学会“新建子程序”模块的使用，掌握编辑子程序的方法。
教学难点：
1.机器人转一个角度时，转向时间与转角的关系及调试。
2.机器人走弧线时，两轮速度与圆弧半径大小的关系及调试。
3.在仿真环境编辑机器人场地环境和保存、加载环境的操作。
4.理解循环控制的含义，会使用“多次循环”模块编写程序。
5.理解子程序的执行过程，会新建和编辑子程序。
五、学时安排
本单元共5课，总计10学时，每课占用2学时。
课题名称
第一课 人类伙伴 ——机器人仿真系统的应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．了解机器人一词的由来。
2．了解能力风暴机器人的分类。
3．通过机器人“走直线”的任务逐步学会机器人仿真系统的使用。
教学重点
1. 进入仿真系统。
2. 了解编程环境。
3. 了解仿真环境。
4. 了解模块编辑的一般方法。
教学难点
1. 流程图模块拖入编辑区时流程线要与上一模块连接。
2. 右击模块进入模块编辑窗口后，通过改变功率大小和时间体会参数变化与机器人所走直线的关系。
3. 使学生学会整个操作过程，这一操作过程在今后的学习中具有举一反三的作用。
课堂教学分析
机器人作为信息技术学习的新载体，会给学生带来神秘和好奇的感觉，教师先选择有利于学生了解机器人发展的视频资料短片，让学生观看，为学生简单介绍能力风暴机器人的功能与结构，以此激发学生进一步学习的愿望和学习兴趣。
《人类伙伴》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）展示短片，激趣导入。
1.老师请学生观看有关机器人发展的视频资料短片，由于学生自身的好奇心，所以会马上激发兴趣。
2.老师由视频情境引出本学期教学主题“机器人”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解机器人的基本原理。
在分析能力风暴真实机器人结构时，要体现信息的处理过程，对照下表结合机器人讲解。
我们知道机器人是信息技术的结晶，而机器人处理信息的装置就是完成信息处理的，信息处理与机器人的装置有以下关系：
信息处理过程
采用的信息技术
对应的机器人装置
信息的获取
感测技术
传感器
信息的存储
智能技术
存储器
信息的加工
智能技术
中央处理器
信息的传递
通信技术
下载程序口
信息的输出
控制技术
执行器
信息处理过程中的各环节是通过信息技术实现的，信息技术中的 4项技术（感测技术、控制技术、智能技术、通讯技术）在信息处理过程中的作用和关系的体现如下图所示。
2.实践活动：
教师下发能力风暴系列的AS-MII型活动机器人的相关材料。
学生学习资料，对机器人进行初步了解。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课内容，引出VJC1.5仿真系统。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.引导学生完成机器人“走直线”的任务。此任务本身虽然简单，但是体现了仿真机器人任务实施的全过程，是进一步学习的基础。通过本课教材的学习，教师逐步引导学生揭开操控机器人的神秘面纱。在教学中教师注意把握以下几个环节，以较好地完成教学设计：
（1）进入仿真系统。双击桌面快捷方式进入仿真编辑环境；检查机器人的型号设置，如果不符合要求需要重新设置，退出系统后，重新进入系统后新的设置生效。
（2）了解编程环境。在完成机器人“走直线”程序的过程中了解编辑环境中的各组成部分，利用以往知识的迁移掌握程序的存储方法。
（3）了解仿真环境。在调试机器人“走直线”程序的过程中学会仿真环境的进入、程序的运行、行走轨迹的设置、初始角度的设置和仿真环境的退出。
（4）了解模块编辑的一般方法。通过调试机器人的行走距离和行走速度了解利用鼠标右键进入模块编辑窗口的方法，学会“直行”模块的编辑方法。
2.实践活动：学生自主练习，根据老师讲解，学生自己完成机器人走直线的任务。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
编写程序让机器人走一个正方形。
提示：尝试使用“转向”模块。
课题名称
第二课 方圆之间 ——“转向”模块与正多边形设计
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．学会使用“转向”模块，会调整转向角度。
2．学会使用“多次循环”控制模块，理解循环的作用。
3．通过活动项目进一步体会仿真机器人的操作过程。
4．观察程序代码与流程图模块的对应关系，逐步学会从程序代码中了解模块参数设置的方法。
教学重点
1.学会使用“转向”模块。
2.学会使用“多次循环”模块。
3.对循环控制功能理解。
教学难点
1.转角的调试。
2.使学生理解循环的控制。
3.熟悉代码与模块的对应关系。
课堂教学分析
本课是在第1课创作天地的基础上展开的，教师建议学生讨论第1课程序设计方法。
《方圆之间》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生展示第一课中“创作天地”中机器人走正方形的任务。
教学活动2
（二）分析过程，学生展示。
1. 教师请学生总结设计思路。教师帮助归纳。
2. 完成机器人走正方形一条边的程序设计。
该活动包括走直线和转直角两个动作，需要在走直线程序的基础上增加一个“转向”模块，经过反复调试找到合适的机器人转90度的时间和速度。
3.实践活动：
教师请学生上机完成“单边”程序设计。教师对存在困难的学生进行指导。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.在“单边”程序的基础上引入机器人走正方形的任务。通过四个重复动作的需求引入循环控制的含义，从而导入“多次循环”模块的使用。（教师演示）
2.实践活动：
教师请学生上机完成“正方形”程序设计。教师对存在困难的学生进行指导。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课内容，引出正六边形的画法及正N边形的画法。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1. 通过增加边数引入正多边形任务。通过讨论正多边形的特点引入机器人走正多边形需求，分析正多边形各内角的度数及与外角的关系，通过反复调试让机器人走出一个较为理想的正多边形。随着边数的增加体会正多边形与圆形的关系。
下图是“正六边形”的参考流程图程序。
难点强调：
转角的调试。
转角大小的设置与转角的速度和时间有关，所以需要通过讨论、反复调试摸索总结出比较好的转角调试方法：
确定转速，调试转角时间。
利用二分法测算转角时间，逼近最佳调试角度。
利用估算法测算转角时间，逼近最佳调试角度。
（2）使学生理解循环的控制。
让学生理解循环的判断，即当循环次数小于控制次数（设置的次数）时执行循环，否则退出循环。
（3）熟悉代码与模块的对应关系。
用正四边形的流程图程序和正六边形的流程图程序比较发现它们的外观是一样的，此时如果有代码显示窗口显示代码就可以不进入模块编辑状态看出模块的设置。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生自己完成机器人走正六边形的任务。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
当边数足够多，适当缩短“单边行走”的距离，合理调整转弯的时间，你会发现机器人走正多边形的轨迹近似于圆。编写机器人走正十五边形的程序。
课题名称
第三课 美图设计 ——循环嵌套与规则图形设计
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．通过机器人走图形的活动，使学生理解循环嵌套的控制。
2．在设计图形程序的过程中体会算法分析对程序设计的意义。
3. 逐步具备举一反三的能力，发挥想象力编写出多种走图形的程序。
教学重点
分析图形行走的算法。
教学难点
分析添加每次循环的转角。
课堂教学分析
通过观察机器人走“8个正方形”的图形，并结合走正方形程序分析解决问题的方法，剖析循环嵌套的结构和意义。
《美图设计》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）提出问题，激趣导入。
1.教师引导学生通过观察机器人走“8个正方形”的图形，并结合走正方形程序分析解决问题的方法。
分析：机器人走“8个正方形”的图形，可以考虑把正方形的程序循环8次实现。
2.实践活动：
学生根据分析结果自主设计程序并测试效果。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.运行后观察结果会发现8个正方形重合为一个正方形。分析运行结果，我们可以看出只要每次循环前若先让机器人转一个45度角再让机器人走正方形，就会得到项目要求的效果了。
2.实践活动：
学生根据新结论再次调试程序（结果显示：学生设计的程序会是由四个循环组成。）
教学活动3
（三）问题分析，更新思路。
1.分析图形行走的算法
采用由粗到细、逐步求精的方法。
（1）所谓粗，就是由问题引入循环嵌套的结构，如描述第一个活动为循环8次，每循环一次机器人走一个正方形，而每个正方形又是由一个边和转角90度循环4次得到的，所以采用循环嵌套结构。
（2）所谓细，就是分析添加每次循环的转角。逐步求精主要体现在分解调试，如单边、直角的调试、正方形的调试、添加的转角45度的调试。
2.实践活动：
学生根据循环嵌套思想，重新设计程序并调试。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
1.老师请学生回忆上节课内容，复习循环嵌套思想。
2.引出“一大三小的正三角形”的画法。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1. 引导学生分析“一大三小的正三角形”的图形特点。
① 图形轨迹是由一个大的正三角形和与三个顶点相连的三个小正三角形组成。
② 可以采取循环三次，每循环一次机器人走一个小三角形，接着走大三角形的一个边。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生自己完成“一大三小的正三角形”的程序设计。
教学活动3
（三）分组讨论，合作学习。
本活动的实施方案不止一个，建议同学们自己分析，并采用自己的方法完成活动项目，然后讨论、介绍自己解决问题的方法。
教学活动4
（四）成果展示，共同提高
各小组选派代表，展示成果。在展示的过程中开拓学生思路。
教学活动5
（五）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动6
（六）创作天地，巩固提高。
编写让机器人走“一大六小的正六边形”轨迹的程序
课题名称
第四课 绕标比赛 ——“启动电机”模块和“延时等待”模块
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．学习“启动电机”模块、“延时等待”模块、“停止电机”模块。
2．学习在仿真环境下设置障碍物和图带。
3. 学习在仿真环境下保存场地和加载场地。
4．通过相关的、由易到难的活动体会分析、解决问题的方法。
教学重点
学会使用“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止电机”模块。
教学难点
在使用以上三个模块时要注意仅有“启动电机”模块而没有“延时等待”模块的配合使用，机器人是不会停下的，使学生养成良好的编程习惯。
课堂教学分析
本课由相互关联的3个活动项目构成：
（1）单标绕标。（2）双标绕标。（3）三标绕标。
《绕标比赛》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）展示短片，激趣导入。
1.老师请学生观看有关车模比赛或者船模比赛中的“绕标”动作激发学生兴趣。
2.老师由视频情境引出本节课教学主题“机器人单标绕标”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解机器人“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止电机”模块。
2.实践活动：
学生通过下面程序体会以上三个模块的功能。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.单标绕标。
机器人绕标的半径由两标的距离决定，两标的距离为60公分时，机器人绕标的半径为30公分。引导学生分析两轮速度与转弯半径之间的关系，即两轮速度之差越小转弯半径越大；两轮速度之差越大，转弯半径越小。绕标时起点和终点要求重合，为双标绕标做一个铺垫，因为机器人绕标一圈所用时间的一半，是机器人绕双标时走半圆所用的时间。单标绕标调试的成功是后面活动的基础。
在此活动中要注意比赛场地的建立、保存和加载的学习和使用。
2.实践活动：
学生自主完成单标绕标程序设计。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课内容单标绕标，引出本节课内容双标绕标。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
双标绕标。
1.结合单标绕标，引导学生分析双标绕标的方法。即从起点出发先走一个顺时针的半圆，绕过一个标再走一个逆时针的半圆，到达终点。
2.分组讨论。绕标的方法不止一个，请学生讨论不同的方法。
3.由于机器人行走时各种因素产生的误差，可能需要反复调试才能达到理想的绕标结果，从按照解决问题的方法编程到反复调试达到成功，也是一个由粗到细，逐步求精的过程。在此活动中要注意比赛场地的建立、保存和加载的学习和使用。
4.实践活动：学生自主练习双标绕标。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
在绕标的场地中增加一个标，并编写机器人绕三个标的程序。
提示：机器人从起点出发绕第一个标杆，按照顺时针转一个半圆，接着绕第二个标杆，按照逆时针转一个半圆，最后绕第三个标杆，按照顺时针转一个半圆后在终点停下。由于计算机的速度不同，因此机器人行走半圆轨迹的大小和行走的时间需要耐心反复调试。
由于前面的铺垫，三标绕标的实施将是水到渠成的。
课题名称
第五课 歌声嘹亮 ——子程序设计和机器人发音
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．学会用“发音”模块编写简单的乐曲，让机器人唱歌。
2．学会用“设置眼睛”模块，为机器人设置闪烁的眼睛。
3. 学习子程序的新建、编辑和存储。
4. 了解子程序与主程序的关系，体会子程序的作用。
教学重点、难点
理解子程序与主程序的关系，子程序的调用过程。
课堂教学分析
机器人的发声装置是机器人的执行器之一。
《歌声嘹亮》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）展示短片，激趣导入。
1.老师请学生观看有关机器人发声的视频资料短片，激发学生兴趣。
2.老师由视频情境引出本节课教学主题“机器人发音”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解机器人发音原理。
机器人的发声装置是机器人的执行器之一。
2.任务激趣。
让机器人唱一首大家喜欢的歌。（教师给出简谱，如生日快乐：55651755652155317643121）
3.教师演示发声“123”的制作过程。
4.实践活动：
学生练习“123”的制作过程。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师讲解子程序与主程序的关系并演示用“子程序”的方法制作“123”，并调用调试。
2. 实践活动：
学生自主练习，根据子程序原理制作一首自己喜欢的歌。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课内容“子程序”，引出“会眨眼睛的机器人”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.引导学生完成机器人能够一边唱歌一边眨眼，在唱歌程序中加入“设置眼睛”模块。
子程序是本课的重要学习内容，要使学生学会子程序的新建，建议学生观察子程序新建操作前后程序模块库的变化。学会右键单击子程序模块编辑子程序，单击编辑菜单中的主程序命令或单击主程序按钮返回主程序。理解子程序与主程序的关系，子程序的调用过程。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生运用子程序完成机器人一边唱歌一边眨眼的任务。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
让机器人在完成绕标赛后唱一首歌。
参考程序如下
第2单元 非凡智慧 （第6-9课）
一、单元概述
在本单元中，以传感器的学习为主线，以条件判断、条件循环等程序控制语句的学习为辅线，在实施活动项目的过程中学习更多的机器人知识。
二、学情分析
通过上一个单元的学习，学生已经能够控制机器人“前进”、“转向”、“启动电机”、“延时等待”、“停止电机”等操作，并能利用顺序和循环结构设计和调试一些简单的程序。为本单元的学习打下了良好的基础。在本单元中，除“传感器”等新模块的学习外，要继续培养学生分析问题和解决问题的能力。
三、学习目标
机器人是通过传感器来获取外界的信息，并通过程序对信息作出判断，形成决策产生动作的。所以对机器人传感器获取信息的判断成为机器人产生相应动作的前提。
本单元要学习声音、传感器模块库中的“红外检测”模块、“亮度检测”模块、“碰撞检测”模块、“声音检测”模块、“地面检测”模块。
为了对传感器模块库中的模块检测到的信息作出判断还要学习控制模块库中的“条件判断”模块、“条件循环”模块和“永远循环”模块。
随着学习的深入，要求学生逐步学会通过程序代码，了解模块的具体设置。
四、重点难点
教学重点：
传感器的使用和程序的判断控制是本单元教学的重点。
1.传感器是机器人获取信息的装置，在程序中通过传感器模块库中的模块获得信息，教师在教学中根据它们都具有获取信息功能的共同特点，注意让学生举一反三从而降低教学中的难度，例如：学会一个传感器的检测程序后，由于其他传感器的检测程序类似，此时就要注重知识的迁移作用。
2.由于我们要对获取的信息进行处理，所以对获取信息的判断成为本单元的重要内容，即控制语句的学习和使用。在介绍循环控制的模块时可将“永远循环”的控制作为“条件循环”的特例来介绍，即永远循环是循环条件永远成立的控制。
3.由于学习的深入，在实施活动的过程中提高学生分析问题和处理问题的能力也是本单元的重要学习内容之一。
教学难点：
1.对传感器功能的理解及传感器获取信息的取值。
2.在变量百宝箱中正确设置条件判断中传感器的变量。
3.把解决问题的方法转换为程序框架结构的过渡。
4.条件判断中逻辑关系的建立和设置。
五、学时安排
本单元共4课，总计8学时，每课占用2学时。
课题名称
第六课 走向光明 ——亮度传感器的应用和条件控制
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．理解亮度传感器的功能，学会用亮度传感器获取亮度信息。
2．学会亮度传感器的检测。
3. 学习使用变量百宝箱为传感器获取的信息设置存储变量。
4．学会使用条件循环控制模块、永远循环控制模块。
5. 学会使用条件判断模块。
6. 学会在仿真环境下设置光源。
教学重点、难点
1.理解传感器的功能。传感器是机器人获取外界信息的装置，亮度传感器是学习的第一个传感器。
2.理解循环控制中的永远循环是条件循环中循环条件永远成立时的特例。
3.在对亮度变量设置时，要注意百宝箱设置变量的一般方法。
4.传感器检测结果是通过“显示”模块显示的，其显示内容是传感器的检测值，所以要熟悉不同传感器的检测值的表达和意义。
课堂教学分析
本课是传感器学习的第一课，由于需要对传感器获取的信息进行判断，所以需要循环和条件判断知识的支持，由于本课包括存储传感器获得的信息需要通过百宝箱设置变量的操作，所以本课新的知识点比较多，教学难点也比较多。
《走向光明》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）联系实际，激趣导入。
1.老师请学生站在距离光源的不同位置感受光的强弱，激发学生兴趣。
2.老师由情境引出本节课教学主题“亮度传感器”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解亮度传感器原理、属性及参数设置（与人相类比）。
2.实践活动：
请学生把机器人放在距离光源的不同位置上，找到变量的基本规律。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.任务激趣：教师演示亮度检测程序。
通过传感器的检测引入“亮度检测”模块（传感器），通过亮度检测值的存储引入变量百宝箱，通过反复检测的需求引入“永远循环”控制模块。
2.实践活动：
学生自主练习，完成亮度检测程序。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课内容“亮度检测程序”，引出“机器人追光”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1. 引导学生理解“机器人追光”原理。
引入“条件循环”模块，即循环条件要满足“没有达到光源亮度”时循环的判断，若该条件不成立就退出循环。通过对左右亮度的比较判断，引入“条件判断”模块，即“左侧亮度小于或等于右侧亮度”时条件成立，机器人左转；否则机器人右转。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生运用“机器人追光”原理完成“机器人追光”任务。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
编写程序让机器人围绕光源转圈。
课题名称
第七课 昂首阔步 ——红外传感器和机器人的避障行走
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．理解红外传感器的工作原理。
2．学习“红外测障”模块的使用。
3．了解红外传感器获取信息的检测值。
4. 能够使用“条件判断”模块编写的条件嵌套控制程序。
教学重点、难点
1.知道三个不同方位红外检测的障碍状态对应的四个检测值。
2.在操作过程中体会循环控制在障碍处理过程中的作用。
3.在调试过程中体会红外探测距离的调整方法。
课堂教学分析
本课主题是红外传感器的学习，与第六课亮度传感器有很多类似之处。讲解时与上一课相类比。
《昂首阔步》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
1.老师请学生回顾上一课内容亮度传感器的原理。
2.老师类比亮度传感器引出本节课教学主题“红外传感器”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解红外传感器原理、属性及参数设置（与亮度传感器相类比）。
2.实践活动：
请学生通过修改第6课的检测程序，编写出红外检测程序。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师提出问题：在红外检测中，机器人的正前方有障碍和左前方或右前方有障碍，障碍检测值是否没有变化。
2.实践活动：
学生利用红外检测程序，在矩形红外检测场地中通过调节机器人的位置和方向完成下表。
红外检测表
障碍方向
障碍检测值
没有障碍
正前方有障碍
左前方有障碍
右前方有障碍
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课内容“红外检测程序”，引出“机器人避障”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.引导学生理解“机器人避障”原理。
通过对来自不同方位障碍的处理需要，引出条件判断的嵌套，在使用条件判断模块时要注意变量的选择与设置，鼓励学生逐步习惯通过代码显示窗口，了解程序的具体设置。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生运用“机器人避障”原理完成“机器人避障”任务。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
编写程序让机器人在有障碍物和光源的场地中实现“避障寻火”。
提示：可结合本课与第六课所学知识完成此项目。
课题名称
第八课 躲避碰撞 ——碰撞传感器和机器人的避碰行走
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．了解碰撞开关的工作原理。 2. 学会碰撞检测程序的编写，能够识别获取的碰撞信息。 3．掌握碰撞开关的方位及碰撞信息获得的方位和对应的检测值。 4．掌握机器人避开碰撞的方法。
教学重点、难点
1.知道八个不同方位碰撞检测的障碍状态对应的八个检测值。
2.在操作过程中体会循环控制在障碍处理过程中的作用。
3.在调试过程中体会碰撞检测步长距离的调整方法。
课堂教学分析
从其他传感器的检测程序引入碰撞检测程序的编写，结合机器人避障程序，讨论机器人避开碰撞程序的编写。
《躲避碰撞》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
1.老师请学生回顾上一课内容红外传感器的原理。
2.老师类比红外传感器引出本节课教学主题“碰撞传感器”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解碰撞传感器原理、属性及参数设置（与红外传感器相类比）。
2.实践活动：
请学生把通过修改第7课的检测程序，编写出碰撞检测程序。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师提出问题：与红外检测相类比，在碰撞检测中，机器人在各方向碰到障碍时，碰撞检测值是否有变化。
2.实践活动：
学生利用碰撞检测程序，在有矩形障碍的检测场地中通过调节机器人的位置完成下表。
碰撞检测表
碰撞方向
检测值
没有障碍
左前方
右前方
正前方
左后方
右后方
正右方
正后方
正左方
教学活动4
（四）问题启发，合作探究。
分组讨论：讨论检测值的特点：即来自相邻两个碰撞开关之间的碰撞，其碰撞值为这两个碰撞开关遇到碰撞时检测值的和。
机器人各方位的碰撞检测值如图
教学活动5
（五）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆 “红外避障程序”，引出“机器人避碰”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.引导学生理解“机器人避碰”原理。
结合机器人避障程序，讨论机器人避开碰撞程序的编写，体会避开障碍动作与避开碰撞动作的区别，即避开障碍是没有碰到时的避让，而避开碰撞是碰上障碍以后的避让，所以前者的避让是直接的避让，而后者的避让是后退后的避让。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生运用“机器人避碰”原理完成“机器人碰撞警示音”任务。
“机器人碰撞警示音 ”活动项目的参考程序如图
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
编写一个“机器人八音盒”的程序，使机器人在不同方向遇到碰撞时发出不同的声音。
提示：“机器人八音盒”的参考程序如下
课题名称
第九课 循线而行 ——地面传感器和机器人的循线行走
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．了解地面灰度传感器的工作原理。 2. 学会地面检测程序的编写，能用检测程序检测地面的灰度。 3．能利用“地面检测”模块实施相关的机器人项目。
教学重点、难点
1.知道不同图带颜色对应的不同检测值。
2.学生能够对问题解决方法做出描述。
课堂教学分析
在本课中虽然需要完成的任务比较多，但是各任务的实施方法都有一定的联系，教师引导学生注意一些任务的共同点和任务间的联系。
《循线而行》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
1.老师请学生回顾亮度传感器的原理。
2.老师类比亮度传感器引出本节课教学主题“地面传感器”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解地面传感器原理、属性及参数设置（与亮度传感器相类比）。
2.实践活动：
请学生通过修改亮度检测程序，编写出地面检测程序。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师提出问题：在不同颜色的地面上时，机器人的检测值是否相同？
2.实践活动：
由学生自己编写地面检测程序，并在仿真环境中加载地面检测场地，并将不同颜色的检测值记录下来，以备后面的项目使用。
通过地面检测完成下表。
地面检测值表
图带颜色
地面检测值
黑色
橙色
黄色
浅绿
绿色
蓝色
白色
红色
紫色
结论：地面颜色越深，地面检测值越大。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆 “地面检测程序”，引出“机器人循线行走”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师引导学生对问题解决方法做出描述。
例如对于机器人在草地中的行走过程可以描述为：在反复检测地面灰度的过程中，不断判断地面是否为绿色，如果是绿色机器人前进，否则机器人后退、右转。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生完成机器人在“绿色草坪”球场上奔跑的任务。
机器人在“绿色草坪”球场上奔跑的任务参考程序如图
教学活动3
（三）加强练习，共同提高。
教师引导学生对问题解决方法做出描述。
例如对机器人沿白线边沿行走的过程可以描述为：在反复检测地面灰度的过程中，不断判断地面是否为白色，如果是白色机器人前进，否则机器人右转。
例如对于机器人在红色地毯边沿行走过程可以描述为：在反复检测地面灰度的过程中，不断判断地面是否为红色，如果是红色机器人前进，否则机器人右转。
不难看出程序流程与前面的程序基本相同，只要修改一下地面检测判断的颜色代码就可以了。
例如对于机器人循线回家行走的过程可以描述为：循环检测地面颜色，当地面颜色不是红色时，机器人执行沿白线行走的循环程序段，否则机器人退出循环，前进适当的距离后停下。参考程序如图所示。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动5
（五）创作天地，巩固提高。
编写机器人“城市行”的程序，本活动要求机器人在“城市行”环境里行走的过程中要避开围墙、楼房和烟囱，而当机器人误入草地或花园时要马上退出。
提示：机器人“城市行”活动项目的参考程序如图所示。
第3单元 身经百战
（第10-12课）
一、单元概述
本单元由三个可以在仿真系统下实现的机器人项目组成，在完成这些项目的过程中我们将体会到实施机器人综合项目的基本方法、体会各种传感器、执行器装置的综合应用。
这三个项目是：
绕月飞行（模拟飞船绕月飞行的过程）。
赶赴火场（模拟机器人在火灾中灭火的过程）。
迷宫行走（模拟机器人按照左手规则的方法在迷宫中行走的过程）。
二、学情分析
通过前面的学习，学生已经比较熟练的掌握机器人的“直行”与“转向”等动作，并能够运用“亮度”、“碰撞”、“地面”传感器解决一些简单的项目问题。
三、学习目标
本单元通过三个综合的机器人项目，使学生体会用仿真系统完成机器人综合项目的基本设计思想，即利用子程序和控制模块实现机器人程序设计的结构化设计；体会机器人项目设计由粗到细逐步求精的过程。希望为机器人项目的设计奠定基础。
四、重点难点
教学重点：
1. 在机器人综合项目实施中体会结构化程序设计思想。
2. 巩固程序控制模块的使用，提高程序设计的能力。
3. 巩固子程序的使用，体会子程序在程序模块化设计中的作用。
教学难点:
1. 对项目要求的理解。
2. 按照项目要求提炼算法的过程。
3. 对由粗到细，逐步求精设计过程的理解与运用。
五、学时安排
本单元共3课，总计6学时，每课占用2学时。
课题名称
第十课 绕月飞行 ——传感器检测模块的条件判断和子程序的应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1. 逐步提高项目分析的能力。
2. 逐步提高程序设计的能力。
3. 逐步提高综合任务的实施能力。
教学重点、难点
体会由粗到细、逐步求精的结构化程序设计思想。
课堂教学分析
引导学生按照以下过程完成学习任务：
1.分析项目要求。 2.将任务分为三个模块。 3.编写有三个子程序模块构成的主程序。 4.分别编写三个子程序。 5.调试程序、编辑程序。
《绕月飞行》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）展示短片，激趣导入。
1.老师请学生观看有关嫦娥一号卫星绕月飞行的视频资料短片，由于学生自身的好奇心，所以会马上激发兴趣。
2.老师由视频情境引出本节课教学主题“机器人绕月飞行”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.分析“绕月飞行”项目要求，教师给出教材中第57页图10.1。
2.实践活动：
请学生根据教材中第57页图10.1，把“绕月飞行”任务分成三个模块。
避障寻光
绕月飞行 追光寻轨
入轨绕月
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师提出问题：如果“绕月飞行”的任务用子程序的方法来编写，那么主程序应该是什么样的呢？（要求学生无需编写子程序的具体内容）。
2.实践活动：
学生编写有三个子程序模块构成的主程序。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课“绕月飞行”的主程序，引出“完成子程序”的任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.引导学生分析“避障寻光”原理。
“避障寻光”就是机器人在避障行走时寻找光源的过程，即机器人没有发现光源时就执行避障行走的动作，如果发现了光源就不再进行避障行走，而去执行“追光寻轨”的子程序。
在编写子程序的时候引导学生，先用流程图为程序搭建框架，再编辑模块中的具体参数，养成由粗到细，逐步求精的程序设计习惯。
2.实践活动：
学生自主练习，完成“避障寻光”的子程序。
“避障寻光”子程序模块的参考程序及对应代码如下图
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.引导学生分析“追光寻轨”原理。
“追光寻轨”是执行“避障寻光”子程序后执行的程序，该子程序要求在发现光源的基础上让机器人朝光线较强的方向行走，直到光线达到一定程度时进入“入轨绕月”子程序，即程序要实现若光线没有达到入轨标志（亮度）时就循环执行追光的动作，否则说明机器人已经到达绕月轨道，程序从循环中退出执行后面的“入轨绕月”子程序。
2.实践活动：
学生自主练习，完成“追光寻轨”的子程序。
“追光寻轨”子程序模块的参考程序及对应代码如下图
教学活动4
（四）问题启发，合作探究。
1.引导学生分析“入轨绕月”原理。
“入轨绕月”是执行“追光寻轨”子程序后执行的程序，该子程序要求机器人在找到轨道的基础上让机器人绕着月球的光源的轨道行走。程序要重复执行追轨的动作。
2.实践活动：
学生自主练习，完成“入轨绕月”的子程序。
“入轨绕月”子程序模块的参考程序及对应代码如下图
教学活动5
（五）问题启发，合作探究。
1.在调试程序的时候建议先调试第一个子程序，再调试第二个子程序，……，最后将整个程序合在一起调试
2.实践活动：
学生调试程序，教师个别指导。
教学活动6
（六）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动7
（七）创作天地，巩固提高。
编写程序，使机器人能够按照顺时针方向行走的方式实现“绕月飞行”的项目。
课题名称
第十一课 赶赴火场 ——“系统时间”检测模块的应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1. 逐步提高项目分析的能力。
2. 逐步提高程序设计的能力。
3. 逐步提高综合任务的实施能力
教学重点、难点
1.体会由粗到细、逐步求精的结构化程序设计思想。
2.理解“系统时间”检测模块的作用。
课堂教学分析
本课的 “避障寻火”子程序的编写可参考机器人“绕月飞行”中的“避障寻光”子程序。 “趋光追火”子程序的编写可参考机器人“绕月飞行”中的“追光寻轨”子程序。
在本课的主程序中增加了系统时间模块，以统计机器人灭火使用的时间。
《赶赴火场》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）展示短片，激趣导入。
1.老师请学生观看有关消防员灭火的视频资料短片，由于学生自身的好奇心，所以会马上激发兴趣。
2.老师由视频情境引出本节课教学主题“机器人灭火”即“简单灭火”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.结合“绕月飞行”分析“简单灭火”的项目要求，教师给出教材中第63页图11.1。
2.实践活动：
请学生根据教材中第63页图11.1，把“简单灭火”任务分成三个模块。
避障寻火
简单灭火 趋光追火
摇摆灭火
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师提出问题：仿照“绕月飞行”的任务把“简单灭火”任务用子程序的方法来编写，那么主程序应该是什么样的呢？（要求学生无需编写子程序的具体内容）。
2.实践活动：
学生编写有三个子程序模块构成的主程序。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课“简单灭火”的主程序，引出“完成子程序”的任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
实践活动：学生自主探索。
1.参考机器人“绕月飞行”中的“避障寻光”子程序编写“避障寻火”子程序。
2.参考机器人“绕月飞行”中的“追光寻轨”子程序编写“趋光追火”子程序。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.引导学生分析“摇摆灭火”原理。
“摇摆灭火”子程序是使机器人在距离火源较近的距离启动风扇电机，并且左右摇摆进行灭火，火灭掉后机器人停下不动。子程序设计的思路是进行条件判断，当火焰没有被吹灭时，就让机器人循环执行启动风扇和左右摇摆的动作；否则表明火已经被吹灭，此时机器人退出循环动作，执行关闭两轮电机和风扇电机的动作。
2.实践活动：
学生自主练习，完成“摇摆灭火”的子程序。
教学活动4
（四）问题启发，合作探究。
1.引导学生分析“系统时间”检测模块的原理。
“系统时间”模块可以获得从开始执行程序到“系统时间”模块被执行时系统所用的时间，该模块的使用可以使机器人统计自己完成某些动作所用的时间。
2.实践活动：
学生自主练习，调试程序后，把“系统时间”模块添加到机器人简单灭火程序的末尾，并添加“显示”模块显示该时间。察看运行结果。
教学活动5
（五）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动6
（六）创作天地，巩固提高。
编写程序让机器人在单房间灭火场地中完成灭火任务。
课题名称
第十二课 迷宫行走 ——机器人走迷宫的行走规则
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1.了解迷宫行走的基本方法。
2.学会用左手规则的方法完成走迷宫的任务。
教学重点、难点
1.体会由粗到细、逐步求精的结构化程序设计思想。
2.理解“走迷宫”的基本方法。
课堂教学分析
与人相类比对走迷宫的方法进行讲解。
《迷宫行走》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）联系实际，激趣导入。
1.老师请学生谈谈在公园或游乐场中大家是用什么方法走出迷宫的？激发学生兴趣。
2.老师由“人走迷宫”引出本节课教学主题“机器人走迷宫”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1. 教师引导学生分析“走迷宫”原理。
用“在一个漆黑的迷宫环境行走”的语言来描述迷宫，寻找走出迷宫的方法。走出迷宫的方法为：“用伸向左侧的左手寻找左侧的墙壁以寻找前进的方向，用伸向前方的右手来探索前方的墙壁以做出拐弯的决策”。这样会使学生更容易理解左手规则的方法。
2.实践活动：
请学生根据“走迷宫”原理，设计“走迷宫”程序。并进行调试。
左手规则参考程序及对应的代码如图所示
教学活动3
（三）联系实际，解除疑惑。
用左手规则编写的程序在仿真环境下运行时可能效果并不是特别理想，这是由于在仿真环境下红外传感器不能改变位置造成的。在后面使用真实机器人走迷宫时，可以把红外传感器向左移动，使原来位于左前方的传感器放在左侧模拟伸向左侧的左手，把原来右前方的传感器放在正前方，模拟伸向前方的右手。那时的实施效果会更好些。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课“走迷宫”主程序，引出机器人比赛“标准灭火场地”的灭火任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对机器人比赛“标准灭火场地”的灭火任务进行介绍和实施思路讲解。
2.实践活动：
学生自主编写程序，让机器人在“标准灭火场地”中从“起点”出发，用“左手规则”的方法在1号房间，2号房间、3号房间和4号房间中找到火源并将其灭掉。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
第4单元 友好相处
（第13-16课）
一、单元概述
本单元要求学生通过对VJC1.6开发版的使用，在掌握真实机器人操作的基础上，重点掌握红外传感器、亮度传感器、碰撞传感器和声音传感器的实际应用和检测方法，了解计数器和多任务的基本制作与使用方法，并能够有效地控制执行器的动作。通过项目制作活动，不断积累所学知识和技术并将其综合应用，体验自主探究与自由创作的乐趣，体验成功的喜悦和调试的艰辛，感受控制真实机器人带来的乐趣。
二、学情分析
学生已经能够在仿真环境下控制机器人。本单元是学生初次接触真实的机器人， 因此主要让学生通过项目制作来理解体会对真实机器人的控制方法与控制原理。
三、学习目标
通过本单元由浅入深的学习，学生将逐步熟悉并掌握：机器人的操作方法、传感器的检测方法、执行器的控制方法、多任务和计数器等应用技巧及综合项目的设计方法等。
通过对VJC1.6的学习，引导学生将VJC1.5仿真机器人中的相关知识和技能，灵活运用到本单元的活动当中。
从实际应用的角度，本单元重点介绍了四种传感器的检测方法，并力求通过创作带有各种特殊效果的项目，拓宽学生的视野、激发学生的兴趣，学会正确选择传感器的数据。
在活动中让学生充分感受调试的重要性，培养精益求精及坚忍不拔的韧劲，并让他们充分感受成功的喜悦和快乐，培养学习的兴趣。
在每节课结束时对制作的项目进行展示，并结合展示进行评价。在评价的过程中要充分调动学生积极参与，进行自评、互评，也可在评价中增加最佳创意、最佳效果、最佳合作等评价项目以提高学生的主动性。通过展示与评价，使所有的学生能在原有的基础上提高兴趣、增强自信，从而更好地完善自我。
单元结束后，教师帮助学生梳理重点的知识、技能，注意引导学生进行经验的积累,并注意养成分析的好习惯。
四、重点难点 教学重点: 1.熟悉VJC1.6软件平台，学会使用编程环境完成程序设计。 2.掌握为机器人下载程序和更新系统等操作方法。 3.掌握机器人的启动和运行等操作方法。 4.掌握四种不同传感器的检测方法。 5.掌握对执行器的控制和调试的方法 。 6.学会调试程序的方法。 7.养成观察的好习惯。 教学难点： 1.对不同传感器数据的理解与应用。 2.对机器人多任务功能的理解与应用。 3.条件循环和传感器的配合与使用。 4.计数器和子程序的应用。 5.学会根据机器人的实际状况调整修改程序。 五、学时安排 本单元共4课，总计8学时，每课占用2学时，各学校可以根据实际情况对本单元内容进行选学。
课题名称
第十三课 忠诚卫士 ——红外传感器和计数器的应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1. 掌握VJC1.6开发版的使用方法。
2. 掌握机器人的基本操作方法和更新系统的方法。
3. 掌握计数器的制作和使用方法。
4. 掌握红外传感器的检测与使用方法。
教学重点、难点
1.通过红外传感器的综合应用掌握机器人的使用与控制方法。
2.计数器的使用方法。
课堂教学分析
本课是由仿真版VJC1.5向真实机器人VJC1.6的过度，由于现在学校还不能提供真实的机器人，所以在讲原理时可以大量图片进行佐证。
《忠诚卫士》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）联系实际，激趣导入。
同学们已经学会了VJC1.5仿真机器人的基本操作方法，可以完成一些简单的项目了。现在我们要使用真实的机器人，看看它能为我们做一些什么事。
教学活动2
（二）做好准备，迎接挑战。
强调真实机器人准备工作的操作要点：
1.安装VJC1.6开发版，为机器人编写程序。
2.安装为机器人下载程序用的串口线。
3.安装装好电池的机器人。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
实践活动：
学生编写红外传感器检测程序
教学活动4
（四）联系实际，解除疑惑。
1.下载程序和更新系统的操作
2.运行程序，观察效果。
注意：
①要知道红外传感器的位置。
②每个机器人识别物体的有效距离可能是不一样的。
③个别机器人的左右两只红外传感器识别物体的距离可能是不一样的。
教学活动5
（五）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课真实机器人的操作，引出“机器人警卫”的项目任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对“机器人警卫”任务的工作原理进行介绍和实施思路讲解。
（1）在编写程序前，先要确定传感器和报警器。此处我们选择红外传感器用于识别是否有人经过：选择喇叭用于报警。
（2）明确机器人的工作过程：先通过红外传感器采集周围的环境信息，然后经过判断确定是否有障碍。没有障碍就表示没有人经过，再重复检测；如果有障碍则表示有人经过，此时机器人将通过喇叭发出报警的声音。
2.实践活动：
学生自主编写程序，完成“机器人警卫”任务。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师对计数器原理和作用进行介绍。
将红外传感器与计数器结合应用，可以使机器人完成自动统计工作。如：自动统计人数、生产线上的产品、传送带上的货物等。
2. 实践活动：
学生完成如下程序设计
让机器人完成人数统计的任务：把机器人放在教室的门口，让它记录进入教室的人数，然后机器人通过LCD显示屏将统计结果告诉我们。
提示：
我们可以为机器人设计一个计数器子程序，通过这个子程序让机器人实现自动计数，在这个子程序中，需要利用“计算”模块进行累加，然后使用“显示”模块把每次累加的数据显示出来。
注意：
1.计数器子程序的位置非常重要，应该是有人经过才计数，没有人经过是不计数的。
2.关于检测信息的周期问题：如果没有延时等待，称为时时检测。这时当有一个人经过时显示模块可能会显示出2或3，表示看到2或3个人；如果把延时等待的时间设置偏大，会出现有2-3个人经过，而机器人只看到1个人。 延时等待在这里起到控制检测周期的作用，检测周期根据实际的需要进行调整。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动5
（五）创作天地，巩固提高。
利用机器人通过红外传感器可以识别物体的特点，让机器人跟随移动物体运动。
参考程序如下所示
课题名称
第十四课 金鸡报晓 ——亮度传感器和多任务的应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1.复习亮度传感器的检测方法，熟练掌握机器人的使用和操作方法。
2.理解数据与环境之间的关系。
3.学习多任务的制作方法，理解多任务的特殊效果。
4.熟练掌握子程序的使用方法。
教学重点、难点
通过亮度传感器的检测和应用，掌握在实践中确定数据的方法，理解数据和环境之间的关系。
课堂教学分析
由于现在学校还不能提供真实的机器人，所以在讲原理和编程调试时只能在仿真环境中进行。
《金鸡报晓》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）联系实际，激趣导入。
教师演示：把机器人放在距离光源的不同位置上，在距离光源近时，机器人开始一边唱歌一边跳舞。让学生通过观察思考，如何用所学的知识完成这项制作？并列出制作步骤
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1教师总结程序设计步骤：（1）亮度检测。（2）载歌载舞。
引出任务“机器人闹钟”——通过亮度来控制闹钟。
2.实践活动：
学生结合以前的亮度检测程序，设计“机器人闹钟”程序。
重点体会在实践中确定数据的，理解数据和环境之间的关系。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课的制作步骤，引出“载歌载舞”的任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对“载歌载舞”任务的工作原理进行介绍和实施思路讲解。
同学们在实验中会发现，由于程序的顺序结构所致，机器人或者先唱歌后跳舞，或者先跳舞后唱歌，再或唱一句跳一步、跳一步唱一句，看起来都是断断续续不连贯的。
2.实践活动：
学生自主编写程序，完成“载歌载舞”任务。
机器人载歌载舞的参考程序如下所示
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
继续完善机器人载歌载舞的项目
要求：机器人唱歌和跳舞活动同时开始，在歌唱完的时候，机器人要停止运动。
课题名称
第十五课 音乐之声 ——碰撞传感器的应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1. 复习碰撞传感器的检测。
2. 学习并掌握连续判断的方法与技巧。
3. 巩固机器人发音和运动的特效方法。
4. 熟练运用子程序。
教学重点、难点
归纳总结各种传感器使用规律。
课堂教学分析
由于现在学校还不能提供真实的机器人，所以在讲原理和编程调试时只能在仿真环境中进行。
《音乐之声》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）联系实际，激趣导入。
教师引导学生找到机器人的触觉，观察机器人触觉的组成。然后提出问题：使用碰撞传感器要做的第一件事是什么？红外传感器在使用时，首先通过红外检测程序对红外传感器进行了检测；亮度传感器在使用之前，也通过亮度检测程序对亮度传感器做了检测；我们在使用碰撞传感器时，同样要通过碰撞检测程序对碰撞传感器进行检测。同学们已经发现了，所有传感器在使用之前都需要做检测。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
归纳总结传感器使用规律。
① 先检测，后使用。
各种传感器在使用时，一定要先通过相应的检测程序测试，然后再使用。
② 检测的目的：确认相应的传感器硬件没有问题。
如：插头没有插上，插头的位置不对，连接线断开等。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课的传感器使用规律，引出“八音盒”的任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对“八音盒”任务的工作原理进行介绍和实施思路讲解。
教师演示“三音盒”的制作过程。
2.实践活动：
学生自主编写程序，完成“八音盒”任务。
机器人八音盒的参考程序如下所示
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
如果把八音盒的8个换成8首不同的乐曲，机器人就变成一个“点歌台”了。当触碰机器人碰撞环的不同方位时，我们就会听到8首乐曲。请完成机器人点歌台的项目。
提示：由于不同方向的碰撞要演奏不同的乐曲，所以要先为点歌台编写8首乐曲。每个乐曲做成一个子程序。
如果有的同学完成快，还可以继续做下面的项目。
把机器人当成一个台球，当遇到碰撞时，机器人会顺着力的方向运动。即前面遇到碰撞机器人向后面运动，后面遇到碰撞机器人向前面运动，这个运动方向正好和机器人追人的游戏相反。
课题名称
第十六课 争先恐后 ——传感器的综合应用
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1. 结合已学的传感器，自主完成声音传感器的检测。
2. 复习条件循环的使用方法。
3. 学会条件循环与传感器配合使用的方法。
4. 学会根据需要选择不同的循环方式。
教学重点、难点
能够将所学的知识和技能综合应用，强调互相配合，共同完善，取长补短，共同发展。
课堂教学分析
本课通过机器人接力比赛，综合了大部分的知识点，并增加了团队合作和现场竞赛。
《争先恐后》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）视频展示，激趣导入。
教师展示“接力比赛”视频。引出本节课教学主题“机器人接力赛”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对接力比赛的过程进行讲解。
机器人参加运动会，先从短跑比赛开始。教师演示机器人“听令出发”，分析短跑比赛的环节，等待发令——起跑。引入声音传感器。
2.实践活动：
让同学们自主完成声音传感器的检测和“听令出发”的程序。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆上节课的声音传感器的检测和“听令出发”的程序，引出完成“接力”的任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对“接力”任务的工作原理进行介绍和实施思路讲解。
（1）比赛分组
组成若干个接力比赛队伍，每个队由3-4个机器人组成。
（2）组内分工
明确每个机器人在接力比赛中的位置。
（3）环节分析
让学生模拟运动会接力比赛，分析机器人接力比赛环节。归纳为：
等待发令——起跑——检测终点——停止运动。
（4）各自完成自己的任务，如：第一棒，听令出发——碰撞停；第二棒，碰撞起跑——碰撞停；第三棒，碰撞起跑——红外停。
2.实践活动：
学生自主编写程序，完成“接力”任务。
教学活动3
（三）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动4
（四）创作天地，巩固提高。
请将前面做过的项目，如：机器人警卫、机器人闹钟等修改为声音启动。在没有发令之前，机器人原地待命；当检测到发令之后，才启动机器人警卫或闹钟程序。
提示:将机器人警卫、机器人闹钟等作成子程序。通过声音来启动，程序如下图所示
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