寻光机器人课时教学设计
课题
寻光机器人
单元
6
学科
信息技术
年级
三年级
学习
目标
1.认识光敏传感器，能够了解传感器的工作原理。
2.编写寻光机器人程序，完成相应的要求。
3.模拟仿真机器人寻光。
4.搭建与调试寻光机器人。
重点
模拟仿真机器人寻光。
难点
搭建与调试寻光机器人。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
以对话的方式展开引入新的课题：
男：玲玲，你看过神话故事《夸父逐日》吗？
女：看过，我知道夸父与太阳才跑，一直追到太阳落下的地方。
男：我今天带来的机器人也能追着太阳跑。
简单介绍一下夸父追日的故事：
夸父为追求光明，顽强不息，坚持不懈，一直追到太阳落下的地方。我们要制作的机器人也能够根据周围环境，判断光源的方向，并指挥它的双脚向着光明前进，最终追赶到“太阳”。
认真听讲，仔细思考，交流分享自己的看法。
激发学生兴趣，导入课题。
讲授新课
一、认识光敏传感器
人类可以通过自己的眼睛，在黑暗中找到光源。若要机器人寻找光源，就需要给机器人装上能看见光亮的“眼睛”——光敏传感器。他有两个能判断环境光线强弱的光敏传感器探头，主要功能是判断哪边的光线强。
了解光敏的传感器的几个组成部分：可调电阻、传感器连接线、光敏传感器左探头、光敏传感器右探头。
长见识：
当外界环境光线的强、弱发生变化的时候，传感器的也跟随发生相应的改变，并把这种变化传输给机器人的微电脑。光敏传感器只能传送给微电脑两种电信号：一种是0，表示做光敏探头组识别到的光线比较强；另一种是1，表示又光敏探头组识别到的光线比较强。
二、编写寻光机器人程序
进入RC编程平台主界面，参考下图的操作，编写让机器人不停检测光源的程序。在本步骤中，让机器人的动作再永久循环体中不断循环，实现机器人无限重复的智能。
给机器人安上能看见光亮的眼睛，即光敏传感器，让机器人开始找光。双击“光敏”打开传感器设置框。
选择所需要的变量和端口，点击“确定”按钮来保证选择已保存。选择“光敏变量”，储存光敏两组探头检测到的信号。选择“传感器输入7”，要与机器人微电脑连接的端口一致。
说一说：
光敏传感器与微电脑连接的端口选择哪个都可以吗？
参考课件中的图片，编写让机器人判断光源方向的程序目的是判断光敏传感器是否有信号。
赋予机器人执行下列动作的条件。在表达式框中输入“光敏变量==1”，表示检测到右侧探头光线较强。输入完成后单击确定。
提出问题，试着说一说“光敏变量==0”表示什么？
参考下图，编写让机器人检测到光源以后向着光源前进的程序，当右光敏传感器有信号的时候，执行该条件判断左侧的高速电机模块。单击“高速电机”，在条件判断下面“是”“否”两侧分别添加“高速电机”。
当条件判断为“是”时，将会进入高速电机模块，双击“高速电机”框进入设置界面。当右侧光线较强时，设置左电机速度为10，右电机速度为0，此时机器人右电机停，左电机转，让机器人往右走。
确定右侧光敏传感器没有信号的时候，机器人应该执行条件判断右侧的动作模块。
当条件判断为“否”时，也将会进入高速电机模块，双击“高速电机”框进入设置界面。当左侧光线较强时，设置右电机速度为10，左电机速度为0，当机器人右侧光敏传感器没有信号的时候，机器人左电机停，机器人左走。
三、模拟仿真机器人寻光
在RC编程软件中的仿真平台上，如何测试寻光机器人呢?首先要设置模拟光源，然后放置模拟机器人，如下图所示，机器人是否能完成找光源的任务。
小妙招：
设置传感源的方法：1.在仿真环境中，单击工具栏上的“添加传感源”图标，弹出相对应的对话框。2.选择需要的传感源，单击添加。
试着在仿真环境中测试机器人寻光源的程序。尝试改变机器人与光源的远近距离，看机器人是否都能找到光源。若不止一个光源，机器人又是如何行动的呢？
四、搭建与调试寻光机器人
男：玲玲，模拟仿真的时候，光源是机器人追逐的目标。我们搭建好的机器人，用什么光源作为追逐的目标呢？
女：有很多呀！比如：蜡烛、手电筒、打火机、太阳光、电灯等发出的光都可以作为机器人追逐的光源。
参考课件中的图，将光敏传感器与微电脑连接好，然后将编写好的程序下载到搭建好的实物机器人微电脑上，看看寻光机器人会不会不断地改变角度去寻找光源，并且逐渐缩小距离，然后接触到光源。
小妙招：
1.调试机器人寻找光源的时候，我们可以移动光源，让机器人重新判断光线的方向，再寻找光源。
为大家布置任务：
请同学们以小组为单位进行讨论：如何制作一个能带领探险队员找出洞口的机器人或者代替消防员寻找火源的机器人？
了解光感传感器：
能够识别光亮的传感器除了光敏传感器，还有光感传感器。光感传感器更适合用来设计一个忠于职守的机器人路灯管理员，因为“光感变量==0”表示是黑夜，“光感变量==1”表示白天。每当夜幕即将来临时，它会根据光线的强弱来打开路灯为人们的出行提供方便。黎明时，它又会根据光线的强弱将路灯及时关掉，避免浪费电。
认真听讲、仔细思考，动手操作程序，总结经验。
提高学生的动手能力，让学生了解光敏传感器的原理，激发学生对寻光机器人的兴趣。
课堂练习
1.光敏传感器的检测灵敏度是可以调节（判断）。
答：正确
2.当光敏传感器输出信号0是表示（ ）光线比较强。
答：左侧
3.能识别光亮的传感器除了光敏传感器外还有（ ）传感器。
答：光感
学生思考回答问题。
让学生开动思维，结合上课所学思考问题。
课堂小结
1.认识光敏传感器
2.编写寻光机器人程序。
3.模拟仿真机器人寻光。
4.搭建与调试寻光机器人。
思考小结内容，巩固学习知识。
让学生开动思维，结合上课所学思考问题。
课堂作业
作业：试着调整传感器的灵敏度，将机器人所产生的变化记录下来和同学们讨论。是不是传感器的灵敏度调的越高越好。
学生仔细思考，学以致用。
帮助理解、巩固课本内容，了解更多。
板书
无
《寻光机器人》练习
一、选择
1.机器人寻找光源，需要使用光敏传感器或者（ ）传感器。
A．光感 B. 光纤 C. 光源 D.光线
2.当光敏传感器输出信号为0时，表示（ ）侧光线比较强。
A．左 B. 右 C. 不确定
3.光感传感器“光感变量==1”时，表示（ ）。
A．黑夜 B. 白天 C. 不确定
二、填空
1.机器人寻找光源，需要使用光敏传感器或者（ ）传感器。
2.当光敏传感器输出信号为0时，表示（ ）侧光线比较强。
3.光感传感器“光感变量==1”时，表示（ ）。
三、判断
1.光敏传感器的灵敏度是可以调节的。（ ）
2.光源必须是固定的，若移动光源机器人则无法判断光线的方向。（ ）
3.光敏传感器与微电脑的连接方式无需考虑程序中的设置。（ ）
4.使用光感传感器的路灯会节省电力资源。（ ）
四、简答
1.光感传感器有很多应用环境，举一个例子说明原理。
2.简要说出如何调制光敏传感器的灵敏度。
3.简要说明光敏传感器的工作原理。
《寻光机器人》答案
一、选择
1.A
2.A
3.B
二、填空
1.光感
2.左
3.白天
三、判断
1.对
2.错
3.错
4.对
四、简答
2. 光敏传感器的检测灵敏度是可以调节的，只要用小螺丝刀旋转传感器上的“可调电阻”进行微调就可以了。顺时针旋转，右侧传感探头灵敏度增大；逆时针旋转，左侧传感探头灵敏度增大。
3. 当外界环境光线的强、弱发生变化的时候，传感器的也跟随发生相应的改变，并把这种变化传输给机器人的微电脑。光敏传感器只能传送给微电脑两种电信号：一种是0，表示做光敏探头组识别到的光线比较强；另一种是1，表示又光敏探头组识别到的光线比较强。
课件31张PPT。第6课 寻光机器人粤教版 二年级上新知导入玲玲，你看过神话故事《夸父逐日》吗？看过，我知道跨服与太阳才跑，一直追到太阳落下的地方。我今天带来的机器人也能追着太阳跑。新知导入夸父为追求光明，顽强不息，坚持不懈，一直追到太阳落下的地方。我们要制作的机器人也能够根据周围环境，判断光源的方向，并指挥它的双脚向着光明前进，最终追赶到“太阳”。新知讲解一、认识光敏传感器人类可以通过自己的眼睛，在黑暗中找到光源。若要机器人寻找光源，就需要给机器人装上能看见光亮的“眼睛”——光敏传感器。它有两个能判断环境光线强弱的光敏传感器探头，主要功能是判断哪边的光线强。可调电阻。传感器连接线。新知讲解光敏传感器左探头光敏传感器右探头新知讲解长见识当外界环境光线的强、弱发生变化的时候，传感器的也跟随发生相应的改变，并把这种变化传输给机器人的微电脑。光敏传感器只能传送给微电脑两种电信号：一种是0，表示做光敏探头组识别到的光线比较强；另一种是1，表示又光敏探头组识别到的光线比较强。新知讲解二、编写寻光机器人程序拥有“眼睛”和“双脚”的机器人该如何寻找光源呢？首先要让“眼睛”不停地检测是否有光源，检测到光源后，要判断左、右两边哪个方向的光线较强，最后才指挥“双脚”向着光源强的方向前进。我们的机器人程序就是按照这个思路编写的。新知讲解进入RC编程平台主界面，参考下图的操作，编写让机器人不停检测光源的程序。在本步骤中，让机器人的动作再永久循环体中不断循环，实现机器人无限重复的智能。单击“光敏”传感器。单击“流程控制”模块中的“永久循环”将他添加到这里。新知讲解双击“光敏”打开传感器设置框。给机器人安上能看见光亮的眼睛，即光敏传感器，让机器人开始找光。新知讲解选择“光敏变量”，储存光敏两组探头检测到的信号。选择“传感器输入7”，要与机器人微电脑连接的端口一致。选择所需要的变量和端口，点击“确定”按钮来保证选择已保存。新知讲解说一说光敏传感器与微电脑连接的端口选择哪个都可以吗？新知讲解参考下面两图，编写让机器人判断光源方向的程序目的是判断光敏传感器是否有信号。单击“条件判断”。双击“条件判断”框。新知讲解赋予机器人执行下列动作的条件，在表达式框中输入“光敏变量==1”，表示检测到右侧传感器有信号（因为光敏传感器是由左右两个光敏电阻组成）新知讲解试着说一说“光敏变量==0”表示什么？新知讲解参考下图，编写让机器人检测到光源以后向着光源前进的程序，当右光敏传感器有信号的时候，执行该条件判断左侧的高速电机模块。单击“高速电机”，在条件判断下面“是”“否”两侧分别添加“高速电机”。新知讲解当条件判断为“是”时，将会进入高速电机模块，双击“高速电机”框进入设置界面。当右侧光线较强时，设置左电机速度为10，右电机速度为0，此时机器人右电机停，左电机转，让机器人往右走。在此处设置左电机的转速。新知讲解参考下图，确定右侧光敏传感器没有信号的时候，机器人应该执行条件判断右侧的动作模块。单击“高速电机”，在条件判断下面“是”“否”两侧分别添加“高速电机”。新知讲解当条件判断为“否”时，也将会进入高速电机模块，双击“高速电机”框进入设置界面。当左侧光线较强时，设置右电机速度为10，左电机速度为0，当机器人右侧光敏传感器没有信号的时候，机器人左电机停，机器人左走。在此处设置左电机的转速。新知讲解三、模拟仿真机器人寻光在RC编程软件中的仿真平台上，如何测试寻光机器人呢?首先要设置模拟光源，然后放置模拟机器人，如下图所示，机器人是否能完成找光源的任务。新知讲解小妙招设置传感源的方法：1.在仿真环境中，单击工具栏上的“添加传感源”图标，弹出相对应的对话框。2.选择需要的传感源，单击添加。新知讲解试一试试着在仿真环境中测试机器人寻光源的程序。尝试改变机器人与光源的远近距离，看机器人是否都能找到光源。若不止一个光源，机器人又是如何行动的呢？四、搭建与调试寻光机器人有很多呀！比如：蜡烛、手电筒、打火机、太阳光、电灯等发出的光都可以作为机器人追逐的光源。玲玲，模拟仿真的时候，光源是机器人追逐的目标。我们搭建好的机器人，用什么光源作为追逐的目标呢？新知讲解参考下图，将光敏传感器与微电脑连接好，然后将编写好的程序下载到搭建好的实物机器人微电脑上，看看寻光机器人会不会不断地改变角度去寻找光源，并且逐渐缩小距离，然后接触到光源。选择数字单项输入端口7，与编写程序选择的端口一致。新知讲解新知讲解小妙招1.调试机器人寻找光源的时候，我们可以移动光源，让机器人重新判断光线的方向，再寻找光源。2. 光敏传感器的检测灵敏度是可以调节的，只要用小螺丝刀旋转传感器上的“可调电阻”进行微调就可以了。顺时针旋转，右侧传感探头灵敏度增大；逆时针旋转，左侧传感探头灵敏度增大。新知讲解请同学们以小组为单位进行讨论：如何制作一个能带领探险队员找出洞口的机器人或者代替消防员寻找火源的机器人？新知讲解能够识别光亮的传感器除了光敏传感器，还有光感传感器。光感传感器更适合用来设计一个忠于职守的机器人路灯管理员，因为“光感变量==0”表示是黑夜，“光感变量==1”表示白天。每当夜幕即将来临时，它会根据光线的强弱来打开路灯为人们的出行提供方便。黎明时，它又会根据光线的强弱将路灯及时关掉，避免浪费电。课堂总结 认识光敏传感器1234编写寻光机器人程序模拟仿真机器人寻光搭建与调试寻光机器人课堂练习光敏传感器的检测灵敏度是可以调节（判断）。能识别光亮的传感器除了光敏传感器外还有（ ）传感器。当光敏传感器输出信号0时，表示（ ）光线比较强。正确左侧光感作业布置作业：试着调整传感器的灵敏度，将机器人所产生的变化记录下来和同学们讨论。是不是传感器的灵敏度调的越高越好。谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
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