第二章 智能机器人程序设计初步
第四节 制作楼道自动感应灯
教学目标
1.知识与技能
（1）掌握光感传感器的应用，包括与微电脑的连接及程序模块的设置；
（2）掌握使用两个传感器，编写两个条件判断的程序。
（3）能尝试使用与关系逻辑表达式来进行编程；
2.过程与方法
（1）通过前面学习传感器的经验，认识光感传感器及学习其使用。
（2）在教师引导下，理解自动感应灯的算法和流程。
（3）采用自主学习和互助学习的方法，编写并调试运行程序。
3.情感态度价值观
（1）培养学生善于动手和创新的能力。
（2）培养学生积极探索，善于思考和分析的能力，并能归纳总结，体验成功。
(3)通过小组合作学习，培养合作精神和团队精神。
教材分析
本节的作用和地位
本节在学习了声音传感器的使用基础上进行学习，进一步巩固了学习了选择结构的程序编写。同时，增加了变量、逻辑表达式两个新知识。起到温故知新的作用，让学生有熟悉感，感觉容易但又不枯燥乏味。
本节主要内容介绍
本节的内容主要学习光感传感器和声音传感器的同时使用，并且学习两个选择结构的程序编写。，因为有前面学习过顺序结、循环结构的基础，学生编写程序的困难会减小；使用与、或关系逻辑表达式来进行编程，对学生而言还是有一定的难度；变量的设置和赋值是个难点，容易跟条件判断表达式混淆，课堂上要强调区别。
重点和难点分析
重点：声音传感器、光感传感器的同时使用及多条件判断程序的编写。
难点：“与”逻辑表达式的使用。
教学建议
通过制作自动感应灯的任务，学习声音传感器、光感传感器的使用。
硬件部分重点是与微电脑连接的端口必须与程序中设置的一致。在模块设置中，学生容易将两个传感器端口都设置为“传感器输入1”。
声音传感器的敏感度会影响程序的实际测试运行，建议敏感度调低。
教学评价
能独立完成程序编写，并且仿真测试。
能小组合作完成机器人搭建和测试。
教学参考案例
【课题名称】
制作楼道自动感应灯
【教学目标】
1.知识与技能
（1）掌握光感传感器的应用，包括与微电脑的连接及程序模块的设置；
（2）掌握使用两个传感器，编写两个条件判断的程序。
（3）能尝试使用与关系逻辑表达式来进行编程；
2.过程与方法
（1）通过前面学习传感器的经验，认识光感传感器及其使用。
（2）采用任务驱动的方法，在教师引导下，理解自动感应灯的算法和流程。
（3）采用自主学习和互助学习的方法，编写并调试运行程序。
3.情感态度价值观
（1）培养学生善于动手和创新的能力。
（2）培养学生积极探索，善于思考和分析的能力，并能归纳总结，体验成功。
(3)通过小组合作学习，培养合作精神和团队精神。
【教学重点】
（1）声音传感器、光感传感器的同时使用；
（2）多条件判断程序的编写与简化。
【教学难点】
“与”逻辑表达式在程序中的使用。
【教学方法】
探究学习，小组合作。
【教学时间】
1课时。
【教学环境】
地点：多媒体网络教室。
【教学过程】
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图7
课前准备
1．四人一组，每组一套机器人器材。
2．打开电脑及诺宝RC软件，并连接好下载线。
组长带领组员分工：找器材、搭建
学习如何分工合作
导入
1.教师演示楼道感应灯机器人模型的运行效果，请学生观察一下它的运行效果。
2. 提问：请同学们观察，灯亮需要哪些条件？
一是没有光线，二是有声音，两者缺一不可。
3.观察：使用了哪些硬件？
灯、声音传感器、光电传感器
1.观察
2.思考
以实例吸引学生，调动学生的兴趣
学习
传感器及对应的程序模块
机器人看见光线的部件：光电传感器
小组合作学习：请学生根据上面学习声音传感器的经验，参考课本，在程序流程中添加声音传感器和光电传感器，并设置好端口。
教师巡视辅导
小组小结汇报：
光感传感器是什么设备？（输入还是输出？）
光感传感器在流程图中是什么样的图标？
声音和光感两个传感器分别设置为什么端口？
机器人发出灯光的部件：LED灯
小组合作学习：请同学们参考课本，在程序流程中添加LED灯，并设置好端口。
教师巡视辅导
小组小结汇报：
1）LED灯是什么设备？（输入还是输出？）
2）LED灯在流程图中是什么样的图标？（发光模块）
1在程序流程中设置好声音传感器模块光电传感器模块的端口。
2.小组探究，互相学习，并能总结经验
3.在程序流程中设置好声音传感器和光感传感器的端口，不重复。
学习光电传感器和声音传感器的硬件、软件知识。
小组合作学习，培养学生的学习能力。
任务分析
1.再次观察老师的演示，讨论：自动感应灯开灯的条件；
得出结论——没有光线同时有声音，才开灯。
思考：需要使用几个条件判断？
2.程序流程分析：
3. .声音检测：检测到声音，声音变量==1；检测不到声音，声音变量==0。
检测声音，使用的是“条件判断”模块。设置如下：
4. 光线检测：检测到光线，光感变量==1；检测不到光线，光感变量==0。
检测光线，使用的是“条件判断”模块。设置如下：
观察思考，学习程序流程图。
1. 通过分析流程图，让学生对本程序算法有清晰认识
2.通过复习声音模块的使用，学习光线检测模块的使用，温故知新。
应用
实践
1.请同学们根据流程分析，参考课本，把程序补充完整。
注意程序开始必须要有永久循环，为什么呢？请同学们带着这个问题完成程序，小结的时候回答。
教师巡视辅导。
2.仿真调试。
3.搭建机器人，注意按照程序中设置的端口连接传感器和LED灯。
4.下载程序，调试机器人。
交流： 如何模拟晚上的环境？
1.学生完成程序编写，并仿真调试。
2.小组合作搭建机器人，下载调试。
1. 让每个学生都能学会编程。
2. 合作搭建和测试，培养学生的团结协作精神。
评价小结
1．各小组展示所搭建的机器人，并演示是否能完成预设的任务。
2．回答预留的问题：为什么程序一开始要有永久循环？
3．制作过程中遇到什么问题？解决的办法？
4. 评价。
小结
分享
1.感受成功。
2. 学会总结。
逻辑表达式学习
逻辑表达式的学习：可以使程序流程进一步简化
表达式：声音变量 = = 1 && 光感变量 = = 0；
&&：该符号表示两个条件要同时成立（与）；
表达式的意思：当没有检测光线，同时有声音，就开灯，否则，不开灯。
注意：“= =”和“=”的区别
“或”运算符是“‖”：表示两个条件中任一条件成立；
2.请学生根据以上的流程图，修改简化程序，并下载调试。
学习两种逻辑表达式，简化程序
培养逻辑思维能力。
课堂小结
评价各小组本节课的表现。
小结与关系逻辑表达式的正确书写。
设备整理归类
归纳总结
完成习题训练，巩固知识。
课件23张PPT。楼道自动感应灯课前准备1.同学分组:
4人一小组.分工:组长,程序员，调试员,材料员.
2.设备配置:
每组使用两台计算机及二套机器人设备。
复习2.拔河比赛机器人搭建,调试.1.拔河比赛机器人编程并仿真.观察思考2.思考探讨:灯亮需要哪些条件？1.观察:楼道自动感应灯小组探讨3.小组探讨：任务细分功能对应的器材？1.阅读课本P44,P45.2.小组明确任务：制作楼道自动感应灯。认识光感传感器2.观察:光感传感器的外观特征.1.阅读课本P45—P47.光感传感器(工作原理)光线
光敏电阻微电脑0:无光线
1:有光线1.工作原理:光感传感器探头上安装有光敏电阻，用于检测环境光线强度，判断是否有光，检测到信号，指示灯发亮.2.思考:光感传感器是如何工作的?小组讨论1.阅读课本P47—P482.小组讨论:楼道自动感应灯的流程图.流程图 A 分支结构开始检测光线检测声音是否有光线是否有声音开灯关灯延时是否是否流程图 B 并列结构开始检测光线检测声音有声音并且没有光线开灯关灯延时是否小组探讨1.比较两个流程图，说出哪一个更好？
2.小组探讨：两个流程图个有什么特点？时间模块1、认识延时模块2、延时模块的设置按流程图A编程1.打开RC编程软件，编写程序。2.思考：光感传感器与声音传感器的选择端口 如何设置？
思考2.思考：与微电脑的接口如何连接？1.思考：声音传感器与光感传感器的选择端口如何设置？“与”“或”的逻辑运算1.小组探讨：“与”“或”表达含义。2.尝试:用“与”逻辑运算符编程,并仿真。按流程图B编程1.阅读课本P49,P50.按流程图B编写程序2.思考:光感传感器与声音传感器端口选择如何设置？小组探讨1.小组探讨:两种程序那一种更简洁?2.思考:如果更多的分支结构,可以用“与”“或”逻辑运算吗?仿真1.打开仿真平台,设置光源,声源.
2.仿真模拟.小组互助2.小组之间互助:
已经完成的小组,帮助未完成的小组.1.小组内部互助:
小组内同学教会自己的同伴.展示评价1.各小组展示机器人程序,并讲解设计思路。
2.小组间点评:小结2.掌握使用两个传感器，编写两个条件判断的程序.1.掌握光感传感器的应用，包括与微电脑的连接及程序模块的设置.3.能尝试使用与关系逻辑表达式来进行编程.拓展 有同学按流程图A编程时，把关灯的程序模块挪到了条件判断的右边，在仿真测试中也是正常的，各小组探讨：这样的程序是否有问题？板书3.“与”逻辑运算的运用制作楼道自动感应灯一.认识光感传感器二.编写程序1.两个条件判断模块的程序2.一个条件判断模块的程序
