机器人传感器
【教材分析】
本课承接前面部分的学习,在巩固旧知的基础上深入到具体操作中。在本课的学习中,通过传感器测光值这一具体操作,让学生领会传感器的工作方式和具体作用。学生在本课的学习中,应能够在实践层面理解知识,并建立相应的知识框架,为今后的学习打下坚实的基础。本课是整个机器人单元的核心课,本课的设计也具有综合性,考虑到学生的年龄特点和心理特征,应采用“玩中学、学中玩”的形式。?
【学情分析】
教师在本课的教学中,应注重理论与实践相结合,最大程度地让学生动手实践,可用分小组教学的组织形式,要保证每位学生都能够有机会动手,避免部分能力较强的学生总是占有了学习资料。分层教学的运用在本课也显得尤为重要,需要老师细心、耐心引导。
【教学目标与要求】
能够了解传感器的基本概念,掌握用光线传感器测光值的过程,理解传感器在机器人中的重要意义,由此培养学生处理、加工、应用信息的能力。
【教学重点与难点】
重点:了解传感器的工作原理。
难点:传感器是如何在机器人上发挥作用的。
【教学方法与手段】
实验法、主题活动。
【课时安排】
安排2课时。
【教学准备】
多媒体控制软件、学生机器人。
【教学过程】
第一课时
学习过程
教师与学生活动
设计意图
一、展示与引入
(机器人小组汇报上节课成果)
(小组提出自己的疑问)
(师生共同讨论解决)
师:在很多酒店的大门口,都有可以自动开关的门,当同学们走近它的时候,它就会开启,让你进去了。可是当你走进门以后,它就自动关闭了,你知道这是什么原理吗?
生猜测、探索。
师:这就是神奇的传感器在起作用呢。今天,就让我们学习这种奇妙的工具。
(板书:传感器)
利用旧知、引入新知,帮助学生形成必要的知识铺垫,为后续学习打下基础。
二、新授一(认识传感器)
(观看电影《终结者》中编程部分)
师:传感器是机器人的重要组成部分,它是机器人的器官,和人类的器官的功能相似,机器人通过传感器,感受外界的信息,并作出相应的反应。
展示常见的传感器图片。
分类:
1. 光感——灰度、红外
2. 触碰——障碍物
3. 温度——感温
4. 声音——麦克
(演示实物)
构建传感器的背景知识,并利用人类器官的类比关系,引起知识迁移。
三、新授二(传感器的工作方式)
师:人的感觉器官分很多类别,有的管理我们的触觉,有的管理我们的嗅觉,有的管理我们的听觉,有的管理我们的视觉。机器人的传感器也有很多种工作方式,我们来看看其中最重要的几种:
灰度传感器
红外线传感器
触碰传感器
(学生观察实物)
(教师引导学生观察外形的不同)
生以机器人小组为单位,分部参观实物,并探索其中的工作原理。
通过和人的对比,让学生理解传感器的定义概念。
第二课时
学习过程
教师与学生活动
设计意图
四、新授三(测光值)
我们以测光值为例,来实践下传感器的具体工作过程吧!
1. “系统设置”——“传感受器设置”命令,设置通道0为“灰度传感器”。
2. 添加一个“条件循环”控件。
(1)添加一个“灰度传感器”控件:设置属性为“灰度传感器(1通道)”。
(2)添加“液晶显示”控件,选择“属性”,“第一行设置”的“显示变量”设置为“灰度传感器(0通道)”
(3)保存程序。
3. 下载程序。
(1)“编译”。
(2)下载线将计算机与学生机器人主板接口连接。
(3)将程序下载到学生机器人的主板芯片。
4. 启动机器人。
运行学生机器人。
(教师演示一遍)
(分各个学习小组,由小组组长演示第二遍)
(自我练习实践)
让学生在具体的实验中感受机器人中的传感器的重要作用。以实例来印证工作过程,帮助学生理解机器人的工作流程。
五、巩固与思考
师生讨论:
1. 通过传感器测光值的活动,你有什么收获?你还希望让机器人做哪些动作?
2. 你能画出机器人要能够运动的一般流程图,并给它一定的说明吗?
3. 如果请你设计,你会给机器人哪些传感器呢?它们各有哪些作用呢?
通过机器人小组的合作,让学生进行知识巩固,为后续学习打下基础。