課    題自動(dòng)避障機(jī)器人（一）科    目 信息授課教師 授課年級(jí)五年級(jí)           課    時(shí) 周    次       教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能1、了解紅外避障傳感器的組成和工作原理。2、學(xué)會(huì)分析任務(wù)，制作流程圖3、理解“永久循環(huán)”的意義4）理解流程圖各種框圖的意義及名稱。過程與方法1、通過傳感器外部結(jié)構(gòu)的觀察、討論和對(duì)蝙蝠故事的類比進(jìn)行思考，認(rèn)識(shí)并了解紅外避障傳感器的構(gòu)成及原理。2、通過對(duì)任務(wù)的分析，運(yùn)用算法流程圖理清思路，理解“永久循環(huán)”模塊的運(yùn)用以及各類框圖的應(yīng)用。情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、在學(xué)習(xí)中養(yǎng)成善于觀察、勤于思考的好習(xí)慣。2、通過小組內(nèi)的互助合作探究，體驗(yàn)合作分析解決問題的過程，進(jìn)而得到成功的體驗(yàn)。3、通過算法流程圖，感受程序思維的表達(dá)方式，梳理思路的同時(shí)體驗(yàn)到邏輯思維解決問題的過程。教學(xué)重點(diǎn)1、認(rèn)識(shí)紅外避障傳感器的構(gòu)成 2、掌握“永久循環(huán)”模塊的意義。教學(xué)難點(diǎn)“永久循環(huán)”模塊的意義。主要教具投影儀、PPT、臺(tái)式計(jì)算機(jī)。教學(xué)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖    教    學(xué)    過    程    設(shè)    計(jì)                    教    學(xué)    過    程    設(shè)    計(jì)一、課前組織課前五分鐘帶學(xué)生排隊(duì)進(jìn)入電腦課室，組織學(xué)生進(jìn)行技能訓(xùn)練。二、教學(xué)導(dǎo)入老師今天從機(jī)器人星球帶來了一位機(jī)器人朋友，這位朋友有著特殊的能力，當(dāng)你在跟他打招呼的時(shí)候，他也會(huì)跟你打招呼，哪位同學(xué)想來跟機(jī)器人朋友打個(gè)招呼？這個(gè)機(jī)器人是通過身體的那個(gè)部分發(fā)現(xiàn)了你跟他打招呼呢？（同學(xué)回答：指著機(jī)器人胸前的設(shè)備）那么這個(gè)設(shè)備叫什么呢？我們一起來看：三、講授新課（一）原理分析PPT展示紅外避障傳感器以及微電腦。利用一根RJ11連接線將兩個(gè)設(shè)備連接到一起，請(qǐng)同學(xué)們一起做一個(gè)小測(cè)試。打開電源開關(guān)，用手由遠(yuǎn)到近的靠近傳感器時(shí)，請(qǐng)同學(xué)們觀察，傳感器有什么現(xiàn)象發(fā)生？（學(xué)生回答：上面的燈亮了）這個(gè)現(xiàn)象的發(fā)生又代表著紅外避障傳感器有什么功能呢？我們一起通過一個(gè)小故事來了解一下（通過動(dòng)物與機(jī)器人的聯(lián)系對(duì)比）動(dòng)物身上有感官，而機(jī)器人身上有傳感器。下面我們一起來了解一下紅外避障傳感器：紅外避障傳感器相當(dāng)于機(jī)器人的“眼睛”，它是由一個(gè)紅外發(fā)射管和一個(gè)紅外接收管組成的。   紅外避障傳感器的具體工作狀態(tài)又是怎么樣的呢？紅外發(fā)射管發(fā)射紅外線，紅外線在遇到障礙物發(fā)生反射后，接收管接收紅外線。然后指示燈會(huì)亮起，并且傳感器會(huì)發(fā)射一個(gè)發(fā)現(xiàn)障礙物的信號(hào)到微電腦。學(xué)習(xí)了傳感器的相關(guān)知識(shí)，我們要利用它來做些什么呢？（二）任務(wù)分析我們來看一下本節(jié)課的任務(wù)，要求設(shè)計(jì)一個(gè)可以自動(dòng)躲避障礙的機(jī)器人想要設(shè)計(jì)這樣一個(gè)機(jī)器人我們要做些什么呢？下面我們就一起來分析一下這個(gè)任務(wù)在之前學(xué)習(xí)的課程中，通過編程我們開始應(yīng)用流程圖，流程圖中所出現(xiàn)的各種圖形都分別是什么含義，又有什么作用呢？本節(jié)課在分析任務(wù)的同時(shí)，我們也一起學(xué)習(xí)一些關(guān)于流程圖中這些圖形的應(yīng)用。通過觀察之前學(xué)習(xí)過的流程圖，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)流程圖都有“主程序”及“結(jié)束”兩個(gè)黃色的橢圓框，這兩個(gè)框有什么作用呢？起止框：表示算法的“開始”或“結(jié)束”。再次回到我們的任務(wù)中，我們想要設(shè)計(jì)可以自動(dòng)躲避障礙的機(jī)器人，首先我們要給機(jī)器人添加一個(gè)傳感器，同學(xué)們知道是哪一個(gè)傳感器嗎？（紅外避障傳感器） 添加好了傳感器之后，我們就利用傳感器來進(jìn)行判斷前方是否有障礙物，如果有，那么就轉(zhuǎn)彎，沒有就運(yùn)行電機(jī)繼續(xù)跑。好，這段程序編輯完。 （三）深入探究這個(gè)時(shí)候我們?cè)賮韽念^看一下這個(gè)程序?，F(xiàn)在這個(gè)程序機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)躲避障礙嗎？（同學(xué)回答：能或不能）機(jī)器人與人類不同，它會(huì)嚴(yán)格執(zhí)行你給的任務(wù)，所以我們的機(jī)器人想要一直躲避障礙我們就要一直讓他執(zhí)行任務(wù)，所以，為了能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能，我們要給這段程序添加一個(gè)模塊“永久循環(huán)”模塊，來讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)可以一直躲避障礙物。 分析一下這段流程圖中的模塊，分別了解這些模塊的作用。菱形：判斷框作用：判斷程序匯中的事件，并根據(jù)不同情況作出決定平行四邊形：輸出輸出框作用：從外界獲取信息或向外界傳遞信息長(zhǎng)方形：處理框作用：框中表明的是進(jìn)行的什么操作。箭頭：流程線作用：表示從某一框到另一框的流向。通過剛才學(xué)習(xí)過的內(nèi)容完成實(shí)踐報(bào)告單中第三題。 四、學(xué)生練習(xí)出示課件五、教學(xué)評(píng)價(jià)1、請(qǐng)各小組代表展示作品，并說出自評(píng)。2、其他小組欣賞、互評(píng)。六、課堂小結(jié)通過本節(jié)課中學(xué)習(xí)紅外避障傳感器的組成，以及“永久循環(huán)”的作用，請(qǐng)同學(xué)們完成實(shí)踐報(bào)告單中第一、二題。    參與互動(dòng)，觀察思考，回答問題。      動(dòng)手操作，并回答問題。       觀察并思考                  自己的想法充分表達(dá)出來。      通過觀察流程圖，首先分析橢圓形框圖的作用   根據(jù)任務(wù)做流程分析，思考            觀察、思考，掌握紅外避障傳感器在程序中的設(shè)置方法。            結(jié)合老師講解和教材自學(xué)，思考并理解。             小組填寫實(shí)踐報(bào)告單       學(xué)生操作  讓學(xué)生通過體驗(yàn)與機(jī)器人的交互來激發(fā)學(xué)生的興趣，并同時(shí)體驗(yàn)紅外避障傳感器帶來的應(yīng)用效果。 鍛煉學(xué)生自我探究及提出問題的能力。   通過蝙蝠引出，機(jī)器人的傳感器是模仿了動(dòng)物的感官。           讓學(xué)生了解傳感器的組成及工作原理。              這是最需要學(xué)生自己理清思路的環(huán)節(jié)，也是為接下來進(jìn)一步的程序設(shè)計(jì)和編寫打下基礎(chǔ)。                           通過程序分析，引出“永久循環(huán)”模塊的內(nèi)容，讓學(xué)生理解程序分析的重要性。     教后反思          

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第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人

版本： 粵教版 (B版)

年級(jí)： 五年級(jí)下冊(cè)

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