儿童编程scratch桌面机器人教参-构造和编程环境教案

1、少儿编程教学资料，需要可下载并修改后使用！第一课构造和编程环境嫂活动目标.本节课是学生第一次正式接触桌面机器人，所以要着重吸引学生的注意力，激发学生对于 学习桌面机器人的兴趣。.桌面机器人所用传感器较多，老师要介绍清楚各个传感器的位置，这样的好处在于学生自 主编程时不会在传感器的位置上出错。（比方编写防跌程序时由于不清楚传感器位置，错把 巡线传感器当做防跌传感器，从而影响桌面机器人的运行。）各个传感器的工作原理不一定 要在第一节课要求学生掌握，可以在后面课程学习到的时候进行逐个介绍学习。.要求学生掌握桌面机器人如何开关机、如何与电脑连接以及机器人的联机模式、脱机模式, 还有程序的传输。.因为本

2、阶段课程针对于学习过Scratch实验箱的学生群体，所以他们是有Scratch编程基 础的，对于基础命令条的掌握应该是很熟悉的，所以老师主要着重于盛思模块的命令条介绍。.营造课堂良好学习气氛，整节课可以以学生为主体，老师抛出问题引发学生的积极思考与 讨论，提高学生的学习主动性。重点知识硬件：因为桌面机器人的构造以及各个传感器的位置在教材上都有清晰准确的表达，所以 这里不再赘述。防撞传感器拓展知识：防撞传感器就是利用红外信号遇到障碍物距离的不同，反射强度也不同的原理来进 行障碍物远近的检测。红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特 定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信

3、号，当红外的检测方向遇到障碍物时，红 外信号反射回来被接收管接收，经过处理之后，通过数字传感器接口返回到中央处理器主机, 中央处理器即可利用红外的返回信号来识别周围环境的变化。软件：桌面机器人连接电脑后会自动安装驱动，假设安装驱动失败，请参考如下方法：右键单击“我的电脑”一一“属性”一一“设备管理器”选择有黄色叹号的端口，右键 单击“更新驱动程序软件”一一“浏览计算机以查找驱动程序软件选择D:arduinodrivers” 单击下一步进行安装。单击程序中的“盛思模块”一一“安装机器人驱动”。智能人形机器人：智能机器人的外部传感器大致可分为力学传感器，触觉传感器，接近传感器，视觉传感器， 滑觉传

4、感器和热觉传感器等，对于智能机器人来说传感器是必不可少的一局部，对于每一个 环节传感器都是很重要的，如此看的出来，智能机器人对传感器有非常严格的要求。首先值 得关注的是精度等问题，对于智能机器人来说传感器需要有精度高，可靠性高，稳定性好。 智能机器人在感知系统的帮助下，自主完成人类指定的工作，如果传感器的精度差，会直接 影响机器人的作业质量，如果传感器不稳定或者可靠性不高，很容易导致智能机器人出现故 障，轻者导致工作不能正常运行，严重者还会造成严重的事故，因此传感器的可靠性和稳定 性是智能机器人对其最今本的要求。机器人大脑智能机器人所用各种传感器就相当于我们人类的听觉、嗅觉、触觉，主要收集外界

5、信息，机 器人主机相当于人类大脑，电机驱使机器人发生动作。简单来说就是传感器收集外界信息传 给主机分析该做什么动作，然后由各类电机驱动机器人完成动作。限教学过程课程导入（20分钟）.使用桌面机器人的语音控制模式瞬间点爆学生的激情。首先将桌面机器人连接电脑一一确保机器人驱动已安装成功一一翻开编程软件一一点击 “编辑”下拉菜单一一选择“脱机模式”一一点击“连接”一一选择驱动端口一一编写程序 点击“上传”。语音控制模式程序：A1rdllino主程序进入语音模式1需要注意的是当程序烧录完成后程序框底部会显示：Process running : Success !代表程 序成功烧录至桌面机器人，机器人会

6、有提示音，否那么代表没有烧录成功。解决方法为：1.检查机器人是否与电脑连接成功:为没有成功连接为成功连接.机器人驱动安装是否无误，端口选择是否正确。.演示桌面机器人语音控制功能：L桌面机器人可识别：前进、后退、左转、右转、转身、开灯、关灯7个基础语音命令。.老师先操作演示给学生看，这个时候学生基本已经被征服，瞬间对本课程产生浓厚的学习 兴趣。为了让学生更为彻底的对本课程着迷，老师还可举一些桌面机器人能够完成的有趣的 功能进行简单介绍：比方可以编写其他的语音控制命令程序（注意：一个自定义语音命令条最 多五个拼音，拼音与拼音之前要空格隔开。）比方说如果我们玩迷宫的时候走不出去了，可以让机器人为我们

7、寻找正确的出口，不通的路 发出一种声音来告诉我们，可以通的路发出另一种声音告诉我们等等。.接下来可以让学生自己去尝试用语音控制自己的桌面机器人，需要注意的是声音环境不能 嘈杂，最好让学生一个一个单独尝试语音控制，其他学生保持安静。语音控制的程序老师可 在课前就烧录至学生的桌面机器人。.硬件与软件的介绍：.硬件可以对照教材上的内容进行介绍学习，以及每个传感器的作用。.软件局部可以在教材上介绍学习或者在互动白板上进行演示学习，着重介绍盛思模块的命 令条，建议每节课只讲解学习本节课需要用到的命令条，因为一次讲很多学生可能不能完全 记住与理解消化。.智能人型机器人：1.老师提问智能人形机器人为什么可以

8、像我们人类一样做出各种动作？比方说前面有面墙 壁，我们人可以通过眼睛能看到墙壁就会避开，不会撞上去，那么机器人会不会撞上去呢？ 机器人又没有眼睛，怎么能看到前面有面墙呢？（抛出问题引发学生的课堂探讨，激发学生 深入思考的兴趣，提高学生学习主动性，老师可根据上面重点知识里面的内容解说机器人的 各种传感器相当于人类的各种感官能力，以及机器人为什么可以像人类一样做出各种动作。）动手编程（30分钟）.教学生如何将桌面机器人与电脑相连接，以及正确安装驱动，脱机模式以及端口的选择 连接。.根据教材要求学习的程序内容讲解所用到的程序命令意思，建议只讲解最后一个程序内 容。完整程序及注释:软件的程序开始键/重

9、复执行无限重复循环执行里重复执行（重复执行（的所有命令（注意还有 一个重复执行多少次的 循环命令，弓I导学生不 要用错命令）重复执行社点击设置机器屏幕显示为:等待秒美闭机器人显示屏等待O秒微笑可微笑悲伤 左箭头 右箭头 闭眼设置显示屏的显示内容， 点击下拉菜单可选择其他 内容I被点击重复执行设费机器屏幕显示为微笑等待秒关闭机器人显示屏 等待。秒让程序有个间隔 反响的时间I /重复执行设走机器屏幕显示为微笑:等待秒,关闭机器人让点呼屏什么都不显 示 A.等待。秒3,让学生自己动手编写上面的程序，并且进行演示，直到成功。（在学生自主编程的时候 老师可观察学生在此过程中的表现，比方专注度以及对于之前

10、讲解内容的理解度。如果学生 在编程过程中出现程序时序错误或逻辑错误，老师要及时给予引导，不建议直接给答案，要 让学生有个回忆思考的过程。）拓展活动G5分钟）.让学生思考如何让桌面机器人跟随我们的手走动，识别到我们的手在机器人前面的时候机 器人就向着我们的手方向前进，当我们手拿开或者手与机器人的距离变大时机器人停止。这 个活动就讲解一下防撞传感器的工作原理，那么正常来说机器人遇到障碍应该是避开或停止, 而跟随手前进就是识别到前方有障碍物的时候不是避开或停止，而是向着障碍物前进。.程序分析：Arduino主程序这是桌面机器人的开始因为我们手里:放在机器 人面前会嬴盖丽个记堀 传感器，所以需要两个

11、传感器的判定I防撞传感器左前 的值为阻塞 且 防撞传感器右前 的值为阻塞此程序左前及右前防撞传 感器都为阻塞，代表我们 的手掌放在了机器人的前停止机器人让机器人停止一切动作/3.完整程序:Aduino主程序重复执行如果 防撞传感器左前 的值为阻塞且 防撞传感器右前 的值为阻塞 那么设置机器右自动模邙前进，速度为（9 否那么停止机器人复习与总结:复习本节课所学习的知识点，以及对本节课学生出现的一些学习问题与错误编程进行分析总 结。让学生知道问题出在哪？以后要怎么注意与改正？陵课堂展示本环节尽量让学生自主讲解演示为主，讲解本节课所学知识点以及讲解演示自主编写的程序, 老师在学生忘记或者讲解错误的时候进行引导与指正。问题：L本节课我们认识了桌面机器人的构造组成，那么桌面机器人包含了哪些传感器？各个传感 器的位置在哪？.防撞传感器的工作原理是什么？.智能人形机器人的各种传感器相当于我们人类的什么器官？.你的桌面机器人最后完成的