机器人教学设计第三单元.doc

教 学 设 计章节名称安全出站计划学时1课时教材分析“安全出站”是教材的第3单元，1、2单元学习机器人的基础知识并学会搭建机器人。本单元是在已经完成“学习者号”机器人的仿真搭建和实物组装的基础上，根据“安全出站”任务,首次经历为机器人编写程序、调试、运行机器人（仿真/实物），指挥机器人完成任务的整个过程，体验赋予机器人智慧与生命，完成具体任务的全过程。在这个过程中，熟悉IRobot3D的编程环境、了解在仿真平台编写程序的一般步骤、体验IRobot3D仿真环境编程、经历将程序导入到实物机器人的控制器，让它在真实场地中完成任务的过程，有效激发学生的学习兴趣，树立学生的成就感。知道计算机程序设计的作用，领会程序设计的思想和方法，理解机器人与程序设计之间的关系，为后面的深入学习奠定基础。包含三个内容：一、熟悉IRobotQ3D的编程环境；二、体验IRobotQ3D仿真环境；三、学习实践。本节课“安全出站”的第二课时即“体验IRobotQ3D仿真环境”。通过完成“安全出站”任务，经历在仿真环境下编写程序的一般过程：任务分析、算法描述、编写程序及仿真调试。学情分析学生已经学习了LOGO语言和机器人虚拟及实体的拼装，为本节课的学习奠定了基础。然而，学生对在LOGO语言编程环境与IRobotQ3D仿真环境下编写LOGO程序的区别完全陌生，这也是教学中教师需要引导，重点教学的内容。教学目标通过完成“安全出站”任务，经历在仿真环境下编写程序的一般过程：任务分析、算法描述、编写程序及仿真调试，认识RobotQ3D的“LOGO程序编写窗口”，能够在“LOGO程序编写窗口”中编写、保存LOGO程序；熟悉RobotQ3D仿真平台，掌握“进入仿真”的全过程；熟悉仿真窗口，了解仿真工具栏和场景小地图，掌握仿真工具栏中、和等常用工具的使用。教学重点1、仿真环境下编写程序的一般步骤；2、区别在LOGO语言编程环境与RobotQ3D仿真环境下编写LOGO程序的不同。教学难点区别在LOGO语言编程环境与RobotQ3D仿真环境下编写LOGO程序的不同。教学环境多媒体网络教室 教学软件Winxp IRobotQ3D教学准备教学课件教学过程教学步骤教师活动学生活动设计意图新课引入1.复习上节课内容，进入IRobotQ3D机器人仿真平台2展示仿真录像，揭示课题。3.分小组完成四个小任务，新手上路，前进、后退、向左走、向右走。回忆上节课的相关内容观看仿真录像，明确新课任务。通过复习上节课的内容，为本节课的学习做好准备。仿真录像，激发学生的学习兴趣。新课设计一、任务分析3任务描述：“学习者号”从起始位置沿箭头所示，先向前驶入直角弯道，右转90度，再向前到达检修台（蓝色色块位置），然后后退到直角弯道处，左转90度，最后沿箭头向前驶出红色出站口。明确机器人的“安全出站”的任务。描述出机器人行走的路线结合场景图，学生能够描述出机器人行走的路线，帮助学生理解任务。二、算法描述从起始位置向前驶出850步至直角弯道； 等待0.5秒（改变运动方向），向右转90度；从直角弯道向前驶出1000步至检修台（蓝色色块位置）；等待0.5秒（改变运动方向），从检修台后退1000步至直角弯道；向左转90度，等待0.5秒（改变运动方向）；从直角弯道驶出红色出站口。算法流出图：对应的LOGO语言学生自己用语言能够描述出算法学习用流程图的方式表示算法。能够将算法描述转换成对应的LOGO语言学生能自己描述出算法，加深对算法的理解，结合流程图理清楚思路。能够将算法描述转换成对应的LOGO语言为调试程序做好铺垫。三、编写程序与仿真调试1.按照教材P74页，3编写程序与仿真调试，在程序编辑区输入程序并保存。2.开始仿真，进入仿真界面。使用仿真工具栏中的按钮开始仿真。程序出错处理方法。3.修改仿真程序，比一比谁的仿真成绩高。4.对比LOGO语言与在仿真平台中的编程进行对比，体会不同之处。5.说说看：在IRobotQ 3D的“LOGO语言编程”环境中编写机器人程序，需要考虑哪些实际因素？借助课本，完成程序输入熟悉仿真界面环境，开始仿真修改仿真程序，优化程序。讨论、交流，仿真平台中编写程序的体会，对比与LOGO语言的区别。说说需要考虑的因素。小结： 今天的学习内容你都掌握了吗？