机器人认路教学设计.doc

教学设计机器人认路By lwtyj888 发表于 2006-10-8 8:27:03 一、教材分析本课内容选自人工智能与机器人小学版第五单元第四节给机器人装上眼睛识颜色；这是即“避障传感器”之后的第二个传感器的学习，因此它在本书占有重要的位置。我确立本课教学重点是机器人走规定路线的算法；教学难点是轨迹识别传感器工作原理；使学生达到以下教学目的，理解轨迹识别传感器的工作原理；体会机器人走规定路线的算法；巩固循环模块的使用方法；仿真环境下自由创意图形培养学生创新能力。二、学情分析 应具备的知识：学生知道流程控制库中的循环模块和条件判断环模块的使用方法和在程序中的应用；学生能力要求：能通过FLASH动画形象直观地加深对轨迹识别传感器工作原理的理解。三、教学策略教材上主要讲解了左右轨迹变量结合走图形，为了让同学们更好地掌握，我从教材出发提炼出本课内容：让学生认识机器人沿着路线的一侧行走的算法（单独用左或右轨迹变量），让学生在仿真环境下进行调试体会机器人走规定路线的算法。这样能够使学生更加透彻地理解“轨迹识别传感器”。本课采用任务驱动法，让学生在发现问题、分析问题、最终解决问题中完成本课学习任务，培养学生知识扩展能力；培养学生正确的编程思想；培养学生科学思维；激发学生学习兴趣，体会创新成功的快乐。四、教学准备多媒体网络教室教学过程一、引入新知师：（出示板书）同学们！我们的机器人神通广大，不仅仅能避障，还能做很多事情，这节课我们一同来学习一下机器人认路好吗？ 设计意图：以机器人的功能激起学生好奇心，使教学更加顺理成章师：机器人认路其实也就是让机器人沿着有颜色的路线行走。（出示图形）让学生分析AB师：要想让机器人沿着这条有颜色的路线行走，机器必须要具有什么智能呢？生：学生根据自己的想法回答师：要想让机器人认路，必须给它安装上能够识别颜色的传感器轨迹识别传感器。（出示实物）。轨迹识别传感器具有什么功能？(在标题上分析)设计意图：通过学生分析引出新知，使教学更加贴近学生二、探索新知活动1：轨迹识别传感器工作原理（出示FLASH）1、它是由两组发射管和接收管组成的，相当于我们人的左右眼睛，发射管不断发射信号，当信号碰到地面时，接收管收到反射的信号。2、当地面颜色是浅颜色时，接收管收到的信号较强，并把强信号转化成电信号1；当地面颜色是深颜色时，接收管收到的信号较弱，并把弱信号转化成电信号0；3、电信号1或0 不断地传向机器人的大脑；这就是机器人的大脑主控系统。主控系统机器人的大脑，把收到的电信号1或0赋给轨迹变量；根据轨迹变量的值，机器人大脑主控系统，就可以了解地面的情况，让机器人做出相应的动作。根据活动1要记住：当轨迹识别传感器处于深颜色时；轨迹变量=0；当轨迹识别传感器处于浅颜色时；轨迹变量=1；设计意图：通过教师分析并借助FLASH动画加深学生对工作原理理解活动2：利用工作原理走图形1、建场地（师演示）师：现在我们就来利用轨迹识别传感器的特性来走一下这个图形，同学们先进入仿真环境建立仿真场地，把它保存起来，下次用时直接调出。生：学生实践建立图形设计意图：使学生通过老师演示很快建好场地并保存，节省时间。2、编程序（出示FLASH动画并进行分析讲解）师：要想让机器人走的时候不偏离这白线，我们可以把传感器的位置选择在一侧（左侧或右侧）。让机器人沿着白线一侧行走。生：学生认真观察动画。左侧处于白色时，左转；左侧处于黑色时，右转；设计意图：用FLASH动画分析讲解让机器人可以沿一侧行走。3、根据动画黑板出示算法（流程图）师：同学们之间认真体会和讨论一下这个算法，然后编写程序让机器人走刚才你所画的图形。（师巡视辅导）对出现的问题师生共同分析。生：同学之间讨论并进行程序设计（沿左侧行走），在仿真环境中运行调试。设计意图：通过分析体会算法编写程序三、评价交流及扩展师：鼓励学生展示自己所编写的程序生：把自己的程序展示给同学们并能编写沿右侧走的程序。设计意图：展示促进学生学习，激励学生发展四、巩固新知师：要求：10分钟自由创意图形。看谁走的图形多，并且用的方法多。生：学生设计图形编写程序。展示作品给同学们看设计意图：发散思维进行设计体会设计带来的感受五、师生总结师：机器人走规定路线的方法很多，我们今天把传感器选择在了一侧，课下请同学们思考传感器左右侧同时选择的走法如何实现。生：说出自己本节课所学知识和体会设计意图：归纳所学知识，提出新的研究任务自评：本课导入没有烦琐的设计，但朴实生动的语言，使教学更加顺理成章，同样激发了学生的好奇心和学习兴趣，这样的导入很贴近教师的日常教学习惯。我从教材出发提炼出本课内容，让学生认识机器人沿着路线的一侧行走的算法，非常有创意，这样能够使学生更加透彻地理解“轨迹识别传感器”。借助Flash动画来讲解轨迹识别传感器的工作原理，是本课的另一特色，形象逼真的flash动画，使枯燥的知识变得生动有趣，这样的动画教师制作起来简单，学生学习起来容易。点评：本课学生都能独立地完成教学目标，说明学生具有正确的编程思想。轨迹识别传感器这部分知识容易造成混淆（因为沿规定路线行走的方法很多），所以学生一定要深透理解其工作原理，才能扩展所学知识，采用flash动画进行讲解，生动形象，使学生容易接受，可谓本课的独到之处。本课的评价过程做的比较到位，师生互评，生生互评激励和促进了学生学习。让学生沿右侧走这部分知识让学生自己去发现，把这部分改成了让机器人沿黑线白地走会更好地让学生理解所学知识。教学设计时备学生这一环节做的很好，根据学生的差异进行有针对性的教学，达到了因材施教的目的。