視頻簡介：
視頻標簽：軌跡機器人,智慧天下杯
所屬欄目：信息技術優質課視頻
視頻課題：《軌跡機器人》智慧天下杯初中信息技術優質課評比
教學設計、課堂實錄及教案：《軌跡機器人》課堂實錄-智慧天下杯2012全國義務教育初中信息技術優質課評比
軌跡機器人
四川省成都石室中學北湖校區 陳 文
教
學
目
標 知識目標 1. 了解機器人的基本構成。
2. 了解光電傳感器的工作原理及使用方法。
3. 理解使用單光電傳感器的機器人走軌跡的算法設計思想。
能力目標 1. 通過對光電傳感器工作原理的探究，培養學生收集數據、分析數據的能力。
2. 通過對單光電傳感器的機器人走軌跡的算法探究，讓學生理解機器人走軌跡的實質。培養學生自主探究、合作交流、解決問題的能力。
情感目標 感受智能機器人的魅力，激發學生學習機器人相關知識的熱情和愿望，為學生的后續學習打下基礎。
教材分析 《軌跡機器人》是四川省義務教育課程改革實驗教科書九年級（下）的第10課。在教材中起到承上啟下的作用，是對教材中上半部分機器人硬件結構知識的進一步擴展，從原理層面上升到應用層面；同時又為學生后續學習更復雜的多傳感器應用的程序算法打下基礎。
學情分析 初中學生大多都對智能機器人有較濃厚的興趣，同時具備一定的獨立思考能力和發現、解決問題的能力，也具備較強的動手實踐能力。
教學重點 探究單光電傳感器機器人走軌跡的算法設計思想。
教學難點 單光電傳感器機器人走軌跡的實質。
教學方法 遵循學生是主體，教師是引導，在為學生創造豐富探究活動的同時，引導學生自主探索、合作交流、解決問題。
準備材料 筆記本電腦、實物展臺、教學課件、機器人、機器人程序編譯軟件。 計劃課時數 1課時
教學過程：
教學階段 教學活動 設計意圖
情境創設 1. 播放《令你目瞪口呆的科技》視頻。
2. 調查學生是否希望擁有一臺機器人，提出本課目標——完成一臺機器人——軌跡機器人。
3. 展示軌跡，說明軌跡機器人的運行狀態。 通過視頻展示的各種機器人激發學生學習興趣，提出本節課的目標。
活動一：機器人結構構成 1. 提出問題：機器人如何沿軌跡行走？人如何沿軌跡行走？
學生思考人沿軌跡行走需要使用的器官。
2. 學生列舉人走軌跡需要使用的器官——眼睛、大腦、腳并說出其作用，同時在機器人上尋找類似的部件。
3. 引導學生類比歸納機器人部件與人器官的對應關系，即眼睛對應傳感器，大腦對應主控器，腳對應輪子。
4. 總結機器人硬件結構的三大組成部分——傳感器、主控器、執行器件。 通過與人的類比，自然的過渡到機器人的硬件組成上，理解機器人三大組成部分的相互關系，明確其在軌跡機器人中的作用。
活動二：認識光電傳感器 1. 學生使用光電傳感器完成色卡測試實驗。
色塊
光值
2. 展示兩個小組同學的測試結果，引導學生思考測試結果不同的原因。
3. 引導學生思考，在不同的測試結果背后有沒有相同點？
4. 總結光電傳感器的工作原理和返回數據的變化規律。 通過測試實驗，理解光電傳感器的工作原理，了解其對不同顏色返回數據變化的規律。
活動三：使用光電傳感器 1. 學生閱讀學案上“閥值”部分的內容。
2. 引導學生使用光電傳感器返回的數據與閥值比較，判斷機器人所在的顏色位置。
色塊 閥值
光值
如果光值 < 閥值 ，表示當前是 黑 色；否則，表示當前是 白 色。 理解閥值的意義和作用。
活動四：程序算法 1. 提出問題：機器人在黑色的軌跡上，兩個馬達以相同的能量級，相同的方向轉動，機器人是否就能一直在軌跡上行走？
2. 根據學生回答，解釋不能的原因。
3. 引導學生思考得出在黑色軌跡上機器人的行進方式——人為讓其偏離軌跡；同時得出在白色區域上機器人行進的方式。
4. 展示程序流程結構
引導學生機器人執行這樣的程序能走多遠？教師演示說明。
5. 引導學生思考要讓機器人一直不停的沿軌跡行走，需要對上面程序怎樣修改。引導學生得出要反復執行的結論，引出循環結構。
6. 總結單光電傳感器走軌跡機器人的實質——沿著軌跡的邊緣，曲折前進。 1. 理解軌跡機器人的算法思想。
2. 理解軌跡機器人實際的行進方式。
活動五：驗證程序 1. 學生修改程序閥值，并下載到機器人，先將機器人擺放在黑色軌跡上驗證程序是否正確。
2. 將學生分為兩部分，一部分學生將機器人放在軌跡的左邊緣，一部分學生將機器人放在軌跡的右邊緣，再次驗證程序是否正確。
3. 學生發現部分機器人不能沿軌跡行進。
4. 引導學生思考不能沿軌跡行進的原因。
5. 學生得出機器人的初始擺放位置與不同顏色時馬達動作的關系。 1. 通過修改程序體驗成功。
2. 通過分組實驗，發現機器人初始擺放位置與不同顏色時馬達動作的關系。
知識總結 梳理本節課所學知識：機器人的三大組成部件，傳感器的工作原理，如何使用傳感器區分不同顏色，在不同顏色上機器人執行的動作，機器人的擺放位置與執行動作之間的關系。 構建本節課遞進的知識結構。
拓展延伸 提出問題：現在機器人是沿著軌跡的邊緣，曲折的前進，有沒有什么方法能讓機器人走的更直，更快呢？ 激發學生探索和求知的熱情，為后續學習奠定基礎。
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
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