浙教版信息技术九年级第十七课时教学设计
课题
机器人灭火
单元
第三单元
学科
信息技术
年级
九年级
学习
目标
信息意识：了解机器人灭火的工作原理，学会子程序的新建、保存和引用
计算思维：通过机器人模拟消防车完成灭火任务，进一步学习较复杂程序的设计方法。
数字化学习与创新：培养学生的动手能力、创新能力，使学生养成良好的思维习惯。
培养学生的团队合作精神，让学生体会学习和探究的乐趣。
重点
火焰传感器的使用方法、掌握子程序的作用
难点
自上而下、逐步细化”的程序设计的理解和使用
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
同学们，老师今天看到一则让人悲痛的新闻，北京某地一消防员灭火牺牲，我们学习是就是为生活服务的，我们能不能使用机器人灭火能减少消防员的伤亡吗？
我们如何实现机器人灭火，我们来看一段视频
观看PPT
观看视频
通过实际生活的事件，提升学生的学习积极性
视频展示机器人灭火的过程，提升学生学习的信心
讲授新课
一、我们看到视频里机器人灭火的过程，灭火的场地类似于我们上一节课学习的什么呀？
为了方便我们学习，我们通过如图所示的迷宫场地来模拟火灾现场。
实际火灾现场存在易燃易爆、中毒、缺氧窒息等危险情形，消防机器人代替消防救援人员进入现场进行数据采集，火灾处理、信息反馈，能有效消防人员面临的人身安全，数据信息采集不走等问题。
请大家根据机器人灭火场地的示意图，分析灭火机器人需要用到哪些传感器？
（教师总结）机器人由现在所在的位置走到迷宫的入口是一条黑线，我们的机器人需要什么来识别黑线；从迷宫的入口到寻找火焰的过程，相当于一个走迷宫的过程，我们的机器人需要什么传感器；我们的机器人怎么才能找到火源呢？
我们通过火焰传感器，火焰传感器我们前面提到过，我们一起来认识它。
火焰传感器用于检测机器人周围是否有火焰，采用紫外光敏管作为元件，具有很强的抗干扰能力，火焰发出的红外线被火焰传感器接收后产生检测到的信号，传给微电脑。微电脑分析判断做出反应。火焰传感器是机器人专门用来搜寻火焰的传感器，它能检测到火焰发出的波长在700—1000纳米范围内的红外线。
二、总体来说，我们对这个问题的分析：
根据场景，机器人需要从起点出发，沿着路线前行到建筑群，然后再建筑物中寻找火源，发现火源后后立即启动灭火。路线由一条黑线表示，因此，机器人需要具有循迹能力并在建筑物种寻找火源，需要机器人能避障行走。
完成灭火任务的思路如下：
1、从起点出发，沿黑线走到建筑群。
2、利用走迷宫的方法在建筑群中避障行走寻找火源，当检测到火源 时机器人停止前进。
3、启动电机灭火。
下面我们来分析机器人灭火的过程：
（教师总结）
思考：哪些程序是重复的？
（迷宫）
（循迹）
由此我们可以设计机器人灭火的流程图：
由流程图里的子程序是什么呢？
子程序：设计程序时，可以把功能相同的程序段单独编成子程序，根据需要，主程序在执行过程中可以反复调用子程序，子程序执行结束后又能返回到主程序，继续执行后面的程序段。
子程序可以反复调用，可以简化程序。
由流程图我们可以按下表进行项目的实施：
下面请同学们小组合作完成机器人灭火程序的编写：我们需要将程序分解成几个子程序任务
小组内分三组，一组完成一个程序的编写，最后将他们进行整合。
三、了解完机器人灭火的程序后，我们来简单理解机器人的硬件组成：灭火机器人主要的硬件部分是温度传感器、电风扇、机器人小车，单片机，硬件设计需要把他们进行合理连接，实现灭火机器人的硬件部分
最后，请大家思考一个问题，如果比一比：机器人与消防员谁的灭火能力更强？
播放视频
迷宫
聆听
思考、讨论
灰度传感器
红外传感器
。。。。。。
分析灭火的过程
通过过程的分析，以流程加深理解
理解子程序概念
小组合作完成机器人灭火任务
观看视频
练习上节课学习的知识，让学生要熟悉感，通过分解问题将一个复杂问题简单化
通过分析将前面学习的知识联系起来，进行知识的综合
认识火焰传感器
进一步熟悉灭火的过程利于后续编程
通过流程图和子程序的概念初步理解子程序简化程序的作用
小组合作完成任务，让学生体会团队合作的意义，同时进一步理解子程序的作用
课堂小结
一、机器人循迹
二、机器人走迷宫
三、理解子程序
板书
课件17张PPT。第十七课
机器人灭火信息技术浙教版 九年级上新知导入 同学们，老师今天看到一则让人悲痛的新闻，北京某地一消防员灭火牺牲，我们能使用机器人灭火能减少消防员的伤亡吗？我们如何实现机器人灭火呢？播放视频新知讲解 火灾现场存在易燃易爆、中毒、缺氧窒息等危险情形，消防机器人代替消防救援人员进入现场进行数据采集，火灾处理、信息反馈，能有效消防人员面临的人身安全，数据信息采集不走等问题。
以如图所示场景为例，设计一个灭火机器人机器人灭火课堂练习 由上机器人灭火场地的示意图，请你分析灭火机器人需要用到哪些传感器？灰度传感器、红外传感器、火焰传感器 火焰传感器用于检测机器人周围是否有火焰，采用紫外光敏管作为元件，具有很强的抗干扰能力，火焰发出的红外线被火焰传感器接收后产生检测到的信号，传给微电脑。微电脑分析判断做出反应。火焰传感器是机器人专门用来搜寻火焰的传感器，它能检测到火焰发出的波长在700—1000纳米范围内的红外线。问题分析 根据场景，机器人需要从起点出发，沿着路线前行到建筑群，然后再建筑物中寻找火源，发现火源后后立即启动灭火。路线由一条黑线表示，因此，机器人需要具有循迹能力并在建筑物种寻找火源，需要机器人能避障行走。
完成灭火任务的思路如下：
1、从起点出发，沿黑线走到建筑群。
2、利用走迷宫的方法在建筑群中避
障行走寻找火源，当检测到火源
时机器人停止前进。
3、启动电机灭火。小组探讨1.小组探讨：机器人灭火的流程(多房间灭火）。2.思考：哪些程序是重复的？设计流程图 子程序：设计程序时，可以把功能相同的程序段单独编成子程序，根据需要，主程序在执行过程中可以反复调用子程序，子程序执行结束后又能返回到主程序，继续执行后面的程序段。项目实施 小组合作：将程序分解成几个子程序任务？小组内分工
完成机器人灭火任务。 A.主程序
B.循迹子程序
C.迷宫子程序拓展学习灭火机器人的硬件组成 灭火机器人主要的硬件部分是温度传感器、电风扇、机器人小车，单片机，硬件设计需要把他们进行合理连接，实现灭火机器人的硬件部分比一比：机器人与消防员谁的灭火能力更强？课堂总结课堂总结课堂总结上21世纪教育网 下精品教学资源课堂总结二、机器人走迷宫板书设计机器人灭火一、火焰传感器
火焰传感器用于检测机器人周围是否有火焰，采用紫外光敏管作为元件，具有很强的抗干扰能力，火焰发出的红外线被火焰传感器接收后产生检测到的信号，传给微电脑。微电脑分析判断做出反应。火焰传感器是机器人专门用来搜寻火焰的传感器，它能检测到火焰发出的波长在700—1000纳米范围内的红外线。
二、子程序
子程序：设计程序时，可以把功能相同的程序段单独编成子程序，根据需要，主程序在执行过程中可以反复调用子程序，子程序执行结束后又能返回到主程序，继续执行后面的程序段。
三、机器人完成走迷宫任务
问题分析（子程序） 设计流程图 项目实施
作业布置 如果火源在房子或过道中间，怎样才能使灭火机器人准确定位火源？增加一个测温传感器谢谢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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