人教版九年级下册信息技术教案

1让学生自己动手通过上网查询机器人的定义，以及机器人的发展概况。辑过网络寻找答案索引擎去寻找答案学习去解决问题完成情况，并对部分学生给予提示。对机器人的定义有感是大同小异的，应该说都是正确的，我们器人所下的定义人实际上是一个开国家的科学家对机器人是这样理解放性的话题引擎去网上下载机器人的图片，等一下拿索引擎去下载图片习2情况在硬盘中为成况具有代表性的学生，尽量抽他们起来回答3译呢，这就是编程软件了，我们把我们要说456789），b、工具模块中主要用到的几个说明：1--操纵工具（otool）:连接图示区内各结点5--弹出工具（o转动中体验电学知识；从电脑控制机器人运人进行“送餐”表演。激发学生兴趣人进行“送餐”表演。激发学生兴趣务重复完成四次“前进→转弯”的动作。器人是如何通过程再以左轮（或右轮）为中心转动90°,最后停止。这角度传感器的RCX和乐高轴的连接方式可以参考图提示进行设计程入端口相连，计数器的值随时反馈给RCX，以便机器人任务为止。成果成果分享令。把解决问题的方法、步骤，用计算机能听懂②、汇编语言为了克服机器语言难读、难编、代码(如用ADD表示运算符号“＋”的机器代码),于是就产生了汇编语言。所以说,汇编语言是一种用助记符表示的仍然面向机器的计算机语言。汇编语言亦称们去寻求一些与人类自然语言相接近且能为计算机所接受的语意确定、规则明计算机,只要配备上相应的高级语言的编译或解包含多个语句，语句间应用“：”分开。注意由于纳英特机器人的微电们使用的普通电脑处理能力差，在它的QBASIC子系统中NEXT循环变量知识与技能：学会用流程图来分析问题。情感态度与价值观：通过本节学习让学生体述算法，这样让我们把解决问题的思路更加MOTOR0，50三、应用举例：前方有障碍，STOP20分钟）亮；相反，则顺时针调节传感器的调节钮，直到4.[生]搭建一个两轮的机器人，用上红WHILEDIGITAL（10）=0MOTOR0，50触动，温度等等；它如同我们的感觉器官，它就像人的眼睛、耳朵、鼻子一样，能够感应到周二、机器人的“嘴巴”和“耳朵”外形尺寸：30.5×15.0×14.5mm(长×宽×高)装使用方法:：（注意：WHILE1。。。WEND是一注意事项:三、机器人的“眼睛”的检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外典型应用和说明:四、机器人的“鼻子”（A16-A31）模拟口。使用前先预热1—5分钟（开机1-5分钟后使用）。在无烟Print“Bottom=%d”,analog(上注意事项:五、机器人的“触觉”/new/robot/R/Html/kzhfj/133/Html/kzhfj/160面的所学，加上自己的创造、创新，去分析、解法则，称沿右侧行走的方法为右手法则。假设按安装一个红红传感器，配合正前方传感器的工12个是否相等，若为真那么就成立得到逻辑值为“1”绵阳中学苏远龙教材概况仿真系统以优化机器人硬件和软件设计、缩短研发周期、节约成本为特色，解决机器人设计过程中的不足。本节是全新的一节，主要以纳英特的仿真系统来介绍，通过其NSTRSS软件的介绍，掌握如何搭建场地，如何在仿真状态下设计一个机器人，在仿真环境下测试机器人知识与技能：认识仿真下的虚拟机器人；能用NSTRSS设计场地、构建机器人并利用仿真环境进行组队测试。情感态度与价值观：自由无限，创意无限，只有想不到，没有做不到。教学重难点重点：用NSTRSS仿真系统设计迷宫场地；搭建走迷宫的机器人；利用仿真环境进行组队难点：设计场地；搭建机器人。通过上节学习我们了解了传感器，并使用它们进行走迷宫的实践练习，对走迷宫的机器人从设计到算法分析、程序设计都有一个了解，那么如何更加高效的设计我们自己的机器人并调试出来，我们可以使用虚拟仿真软件来完成任务，有了本节内容他们会更加有兴趣投入到机器人的创新、创造活动中来。教法：示例讲解任务驱动辅导答疑学法：仔细观察，多动手实践，讨论交流多媒体网络教室，NSTRSS仿真系统，仿真专题论坛系统关任务的机器人。今天我来学习虚拟机器人，进入仿真系统的走迷宫机器的仿真演示。什么是仿真系统？仿真系统是机器人的设计、实现，完全在虚拟的环境中，以虚拟现，它以优化机器人硬件和软件设计、缩短研发周期、节约成本为特色，解决机器人设计过二，初识NSTRSS软件3D机器人仿真软件。用户通过构建虚拟机器人、虚拟环境，编写虚拟机器人的驱动程序，模拟现实情况下机器人在特定环境中的运行情况。全3D场景。用户可自由控制视角的位置，角度，甚至以第一人称方式进行场景漫游。逼真的仿真效果。采用虚拟现实技术，高度接近实际环境下的机器人运动状态，大大简化实际机器人调试过程。实时运行调试。运行时，依据实际运行情况，调整机器人参数，帮助用户快速实现理想中的效果。自由灵活的机器人搭建与场地搭建。用户可自由选择机器人及其配件，进行机器人搭建，可单人或多人的对抗过程。用户可添加多个机器人，自由组队进行队伍间对抗。75Hz刷新率的监视器，声卡。3，打开C：\PROGRAMFILE\NSTRSS\NSTRSS.EXE启动系统。其C：\PROGRAMFILE\NSTRSS\空间中的机器人仿真运动。如下图所示：该模块利用系统提供的各种机器人配件完成机器人从零件到整机的搭建。系统采用装配点的思想，快速、准确的实现配件的装配过程。：选择要搭建的机器人类型：选择新建，则从机器人最原始状态开始搭建；迷宫机器人、灭火机器人、指南针机器人。：选择需要搭建的部件种类，用以快速查找部件。主要类型有：传感器，轮：当前机器人组件类型所包含的具体配件。键选中击可从部件的参数设置从设置位置、方向等各[演示：]安装马达和轮子参数设置，选中机器人进行三维空间的调整，以X，Y，Z三个方向的坐标来调整；旋转时，点击“@”来旋转，分别绕“X，Y，Z轴”旋转。安装马达通过“添加部件”按钮将选中的配件添加到屏幕（即“工作桌面”）后，鼠标左键选择当前添加的配件的装配点，再选择装配目的装配点，即可完成操作，具体下所示：选择当前添加的配件，如：Z马达，按下鼠标左键拖动，翻转目标，选取其中一个合适的装按下鼠标左键拖动，翻转目标，选择一个合适的停靠点，如下图所示：安装角度的旋转：选中旋转目标配件，右键打开“属性设置”，通过按钮，即可实现配件的旋转，注意：一旦配件已被安装，则只能以装配点为旋转中拆卸零配件：选中拆卸目标，右键打开“属性设置“，通过“上设置马达“端口号”参数，左马达的端口号为0，右马达的端口号为1；同学们自己动手做一下，给机器人安上万向轮。注意，装配点的选择，让机器人平衡。4，动手做一做[安装传感器]（学生活动）;;;置其中左侧面板为设置面板，右边面板为内容预览面板。规则选择：选择比赛规则，如要编辑规则，可使用规则编辑器。场地选择：选择与项目相适应的比赛场地。分组：选择比赛队伍名称，将各个队伍加以区别。名称：编辑机器人名称，作为仿真中的机器人代号，接受中英文、数字。程序代码：选择程序，作为机器人的控制程序，这里选走迷宫。该列表内包含“浏览…”，“新建”两个固定项目，其中“浏览…”可打开应用程序安装目录以外的用户程序，执行完该操作，该文件则被被加入到当前程序列表中。“新建”则调用程序编辑器，新建一个机器人控制程序。加载：打开保存的历史仿真项目。下一步：设置完成，进入下一步（机器人场地合成），如果有信息未设置完成，将无法进入下一步，并且会有相应的提示。该步骤完成机器人在场地中的初始位置设定，并且可以保存当前的仿真项目，供以后快速启动之用。进入该界面以后，窗口的左上角将会列出当前所有可用的机器人，鼠标左键确定机器人在场地中的放置位置。图示如下：（注：如果场地中已经包含了起始点，则系统将自动设置机器人到起始点位置。）返回：返回到上一步（机器人组队设置）保存：保存当前仿真项目，供快速启动使用。进入仿真：进入仿真运行界面。机器人按照预定的设置，在控制程序的控制下完成预定的功能，系统将依据场地、机器人的搭建情况等因素进行较为真实的过程模拟。图示如下：各控制按钮的说明加载控制程序：在机器人选中的情况下，可变更当前的控制程序。注：如果机器人正在运行中，系统将会有提示用户首先暂停机器人的运行。开始：默认情况下，当前场景中所有的机器人将开始运行。如果某个机器人被选中，则只会运行选中的机器人，而其他的继续处于停止状态。同时，计时器开始计时。停止：默认情况下，当前场景中所有的机器人将停止运行。如果某个机器人被选中，则只会停止选中的机器人，而其他的继续处于运行状态。同时，计时器停止计时。复位：默认情况下，当前场景中所有的机器人的位置，程序等将被重置回初始状态。如果某个机器人被选中，则只会复位选中的机器人，而其他的继续处于运行状态。此时，计时俯视：从顶部向下观察整个场景。正视：从场景正前方观察整个场景。侧视：从场景的正左方观察整个场景。选择机器人或其零部件或者场地时，将显示选中物的状态，示例如右图：代码显示：显示当前选中机器人的控制代码以及当前执行的具体语句。机器人停止运行的状态下,双击代码显示列表可打开程序编辑器。显示部件本地坐标系：控制各个物体（部件）本地坐标系是否显示。（注：所谓的本地坐标系是以各物体（部件）返回主菜单：返回到系统主菜单。绵阳中学苏远龙教材概况本节课是知识缧旋性上升中的综合性知识的一部分，在前的几节课中我们学习了关于机器人主机、传感器，并用实验完成了机器人走迷宫的项目任务，在此基础为了加快学习步伐我们介绍了在仿真环境中如何构建一个机器人来完成我们自设的任务，有了这些知识，我们巳对机器人的相关知识有了深入的了解和掌握，在此基础上我们学习本节的沿着某一特定路线运动的轨迹机器人，让我们的知识进一步深化；在学生的创造、创新、综合素质方面可知识与技能：学习乐高的光电传感器；搭建一个轨迹机器人，在图形编程方式下完成走轨迹；学习图形编程语言（ROBLAB）的条件分支、循环、容量的使用；过程与方法：举例拓展视野，情景导入；作品分析，主题研究，巩固知识，提高应用所学知识解决实际问题的能力自主探究，并发现问题；总结方法，解答疑问。树立模范，利用活动组，形成比干追，对表现突出的给予一定的奖励。情感态度与价值观：人人争做优秀教学重难点ROBOLAB编程工具的补充介绍，并介绍其中的条件分支、容器、循环的使用。难点：写流程图，编走轨迹程序；分支、循环、容器的使用。学生对此课非常感兴趣，但课堂中合作要加强，课后设备的整理、规范应形成习惯。一、关于轨迹机器人通常我们把沿着一定路线运动的机器人，叫做轨迹机器人。近年国际、国内各地组织的各级青少年机器人竞赛活动中，每一次竞赛活动轨迹机器人的活动项目是最多的。如，机器人滑雪，沿固定路线运动，机器人穿越障碍，机器人灭火……等利用机械结构、应用传感器、编程控制的一项基础又具挑战性的机器人研究活动。现在请发红光黑线，接收光大家观看一些关于机器走轨迹的视现在请发红光黑线，接收光[目标]通过视频让学生对轨迹机器有一个了解，为下面教学起到引领作用。二、乐高机器人的光电传感器通过上面的视频和学习，我们了解到了什么是轨迹机器人，轨迹机器人是挑战性很强的研究活动，各种活动都少不了用到一种让机器人来识别场地，辨识颜色标识的光电传感器，现在我就以乐高的光电传感器来给大家介绍一下。在前边的课程中我了解到光电传感器传感器相当于机器人的眼睛，那么再来学习一下光电传乐高光电传感器光电传感器机器人的眼睛，它是主要无件是一个发光二极管，有两个灯，工作时，一个灯发红光，一个灯不发光只接收反射回来的光线。在将其接在RCX的输入端口上，打开电源按下VIEW按钮，可以在RCX的LCD上读出当前的值，如书上图10-2所示，其值范围为2，同一，用光电测出不同颜色的光值：三、单光感走黑线搭建一个单光感机器人，沿着一个封闭的黑色轨迹线运动，线宽2CM。66当光电位前进，车右转直到光电检测到白色，即脱离黑线；当光电位于白色区，A进，直到光电检测到黑色，如此重复利用一个光电传感器走S型黑线。（重要的是教师演示，学生自己推导一次）测出黑线的光值为40提示：先介绍ROBLAB及其编程环境，了解图形编程的方便、快捷、直观、高效。1，光感条件分支语句：根据与给定的光感值条件比较大小，由比较出的不同结果作出相应的动作，如马达转或停。默认的是1号输入端口（没有指明端口时）。2，分支合并，凡是用到分支语句都需要用合并图标，否则就要出错。3，着陆图标：，跳转图标：；它们表示无条件循环，根据不同条件从跳转地跳回到着陆区后又开始执行，它们必须是同一颜色的跳转，可以从不同地方返回到唯一的开始补充：ROBLAB提供5种颜色的跳转，当要使用多出5种时，使用白色着陆和跳转图标，下面用相应的常数数值表示，如图所示，但一定要用同序号跳转图标。每一组同学下载程序到RCX中进行调试，看一看有什么问题？能否走黑线？成功率高通过调试我们发现当前测的光感值40时能够大多完成任务，但随着时间和地4点不一样，光值为发生变化，这样就不能走黑线了；那么我们有没有解决的办要想解决这个问题，我们必须引入一个容器概念，如下面几个图所示介绍一下容器的使用：表示读出1号输入端口上的光电值，并把它赋值到红色容器中，相对于给变量赋值。表示光感分支图标的1端口的值与红红容器的值做比较，根据比较不同做出相应的动作。有了以上的知识新那么现在我们就来优化我们的程序吧。通过前面的实验和学习我们了解到单光感走一个闭合（没有交叉点）环路是非常成功的，现在我们在如书图10-10所示的轨迹线运行，起点可以任地方，看能否成功？实验3次。单走黑线没有交叉点时很成功，但一遇到交叉点和拐弯时，机器人就不知道走哪边了，机器人就乱走了，3次成功走完一次的都没有，请问是前面的程序不对吗？不是。是环境光影响吗？不是，可以走黑线。那是不是我们的机器人结构有问题呢，我们用什么方法来解决呢？（同学讨论，提出看法、想法）2，解决问题的办法通过大家讨论和实践，我们需要重新分析任务、要求，改进不足。我们发现此任务中心仍是走黑线，只是有转弯和交叉点，这就是问题的所在。要解决它们，我们需要把光感位置改在车头的两边，用两只光电来判断黑线，也称为骑黑线法，方法两个光电分别位于黑线两侧，当1，3号光电在白区或黑线上时，机器人前进；当1号光电在白色区，3号在黑线上，机器人右转；当1号在黑线上，3号在白区，左转；机器人的动NNY流程图为：程序开始YYNNYN循环开始A停，A停，C前进A前进，C停A前进，C停程序结束龙泉中学张应国一、教学目标①、了解事件监控的意义。②、知道RCX对事件的监控原理。③、掌握制作三光感事件监控的轨迹机器人的方法。①、机器人直线前进、左右转向等动作的策略分析。②、学会编写三光感轨迹机器人程序流程图。③、用事件控制算法为机器人编写程序。①、培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。②、培养学生对待知识的科学态度和辩证唯物主义观点。③、培养学生探索机器人的兴趣和科学精神。二、教学重点、难点重点：三光感走轨迹策略分析。①、编写三光感轨迹机器人程序流程图；②、通过流程图用事件控制算法为机器人编写程序；③、下载程序到你的机器人内存中，进行实际轨迹场地调试。三、教学方法以学生直接实践体验为主，辅以教师演示、启发、引导。乐高机器人套装、电脑、网络教室，机器人调试场地或模拟平台环境。五、教学过程们发现，用事件控制可以有效地减少“过冲”现象。2、新课：这节课我们就来学习用事件控制算法为机器人编写程序。步骤一知道什么是事件控制电脑（机器人的大脑）与人脑一样，每时每刻都能对各种事件进行监控并作出相应的响应。例如，点击鼠标、敲击键盘、时钟等等，再比如病毒适时防预系统，Windows操作系统的责任就是处理各种事件。事件驱动是计算机操作系统实现多步骤二：RCX对事件的监控RCX一共可以同时监控16个事件。在监控一个事件之前，必须先定义事件。ROBOLAB系统为我们提供了一些常见的标准事件。标准事件的基本格式是：如表示：定义当1号端口的光电传感器的值小于等于48时触发红色事件。事件定义完成之后，就可以开始监控指定事件，并设置事件被触发的着陆点以及开始监控红色事件和蓝色事件事件着陆点停止监控所有事件步骤三：制作三光感事件监控的轨迹机器人人直线前进；当3号光感检测到黑线，机器人右转，右转角度由2号光电控制，当2号光感碰到黑线，即停止转动；当1号光感检测到黑线，机器人左转，左转角度由2号光电控制，当2号光感碰到黑线，即停止转动；当三个光感同时检测到黑线，机器人直线前进。2）编写三光感轨迹机器人程序流程图使用红、蓝、黄三个容器储存1、2、3号光电传感器在黑线上的光值，并作为判事件定义完成后，RCX并不监控事件，只有在执行监控事件图标之后，RCX才对事件进行监控，一旦事件触发，程序立即跳到事件着陆图标，执行后续图标功能。在ROBOLAB程序中只能有一个事件着陆点，如果在程序中同时监控两个以上的事件，就得使用事件登记容器，判断是哪个事件被触发；在程序中我们把“事件的值”放在3号通用容器里。在ROBOLAB中，事件的值可以判断是什么事件发生了，例如：事件2发生（蓝色事件，事件值等于2（21在ROBOLAB中，允许使用32个容器，即32个变量，分别用红、蓝、黄三种颜容器”不是由颜色区别，而是由编号3至31来区别。本程序中，我们用了3号通用容器来保存事件登记值。程序中机器人无论右转还是左转之后，都有一个向相反方向转动的修正，目的是减小机器人运动的摆幅。六、探索思考请你仿照本课的思路搭建一个机器人，并用事件控制算法为机器人编写程序，程序完成后，下载到你的机器人内存中，到实际轨迹场地试试看，你的机器人能按规定的路线行走吗？想一想，机器人走轨迹的程序与路径有关吗？龙泉中学罗秋一、教学目标①、了解机器人灭火任务。③、掌握通过机器人识别白线、机器人检测火焰等方法灭火的方法。①、简易灭火机器人的搭建。②、火焰传感器的使用。③、教会机器人寻找火源完成简单灭火任务。①、培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。②、通过对光学、计算机科学、机械原理以及美学等的综合运用，提高学生的③、通过竞赛机制，提高学生的竞争和合作意识，锻炼学生比赛时的灵活性。二、教学重点、难点重点：灭火机器人的搭建。③、下载程序到你的机器人内存中，进行实际轨迹场地调试。三、教学方法以学生直接实践体验为主，辅以教师演示、启发、引导。纳英特机器人套装、电脑、网络教室，机器人调试场地或模拟平台环境。五、教学过程2、新课：灭火实验及场地简介中小学机器人灭火实验是模拟现实家庭中机器人处理火警的过程，它要求制作一个由计算机程序控制的机器人，在一间模拟平面结构的房间里运动，找到一根代表房间里火灾点的正在燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。图12-2是机器人模拟灭火场地示意图(单位:cm)。图中红色为火焰，蓝色为家具，黄色为搜救对象所在位置。3、简易灭火机器人的制作为使问题简单化，我们假定一个简单任务：停止前进，扑灭火焰。这个任务非常简单，对机器人的要求是当“看见”地面白线时，停止运动，开起为了让机器人能“看见”火焰前的白色警戒线，我们需要给机器人安装一个地面再用一根铜柱将灰度传感器的探头固定在机器人小车的前方，使探头距地面约1厘米，以提高检测的准确度。灰度传感器可以用来检测物体表面的黑白程度，浅色物体灰度小，深色物体灰度程序说明：程序中使用了赋值语句i=analog(2)，功能将2号模拟传感器的返回值，赋给变量i；print是显示语句，显示语句可以显示字符串和变量的值，如print字符串必须用引号引起来。请将图12-4所示的程序下载到机器人内存中，检测实际场地黑色区域和白线的灰在模拟机器人灭火任务中，最安全、方便的灭火方式是给机器人安装一个电风扇，虽然在实际消防灭火中，这种方式不可取。如图12-5所示，我们把带动风扇转动的马达接在马达端口2上，一台简易的灭火机器人就安装安成了。根据任务分析和机器人的搭建编写程序如下：这里需注意的是程序中马达和灰度传感器的端口必须与机器人搭建一致。也就是说，假定你的灰度传感器安装在模拟端口2的，程序中的函数analog(2)的端口号也必须是2。这里的程序中假定警戒线（白钱）的灰度小于125，在你的程序中，应以实际检测为准。事实上程序12-6永远没有结束，只是因为灰度传感器检测到白线后，关闭了所有子系统中，没有程序结束语句。将图12-6所示的程序下载到你的机器人内存中，到实际场地试运行，观察机器人4、使用火焰传感器寻找火源灭火这样的算法有一个明显的问题就是如果机器人经过门口的白线，也会停下来，并事实上，燃烧的物体会产生较强的红外线，根据这一点，科学家用红外敏感型元件，做成了专门检测红外信号强度的传感器，这种传感器对火焰产生的红外线特别敏感，所以把它叫做火焰传感器。火焰传感器与灰度传感器一样也是模拟传感器，我们可以用函数analog(端口号)来读取火焰传感器的检测值。能寻找火源的机器人的搭建按照如图12-7所示的方法，把火焰传感器的探头安装在机器人的头顶，并将连接线接在机器人主机的模拟端口3，它就变成了一个能寻找火源的机器人了。教会机器人寻找火源有了火焰传感器的机器人，自己并不会识别火源。换句话说，置身烈火的机器人并不知道危险就要来临。让我们来告诉机器人火源在哪里吧。下面的程序能显示火焰值（假定火焰传感器安装在模拟端口3请你把它输入并测试机器人离火焰的距离与火焰值的关系：机器人离火焰的距离（单位：厘米）火焰值346679测试火焰传感器探头方向与火焰值的关系：火焰传感器探头方向火焰传感器探头方向探头正对火焰（夹角为00）火焰值你认为当火焰值小于时，必须灭火。实验可见：正对火焰，距离火焰越近，火焰值越小；反之，背离火焰，距离火焰越远，火焰值越大。我们可以形象地理解为，火焰值表示了火焰传感器探头距火焰的距离。对计算机来说火焰值从0开始到255，一共为分256个等级，当距离火焰无穷远（无火焰）时，火焰值为255；有火焰时火焰值在200-230之寻找火源灭火的两个任务任务2机器人从房间门口启动，对准火焰方向，直线前进，看到火焰，停止前进，扑灭火任务分析：本任务与任务1算法一样，只是开起灭火风扇的条件不同，任务一是机器人通过灰度传感器“看到”白色警戒线；而这个任务是机器人通过火焰传感器“看到”火焰。图12-9火焰传感器“看到”火焰灭火程序根据模拟机器人灭火规则，机器人在扑灭火焰之前必须有一部分在火焰前白色圆弧内。任务3机器人从房间门口启动，对准火焰方向，直线前进，看到火焰，并部分进入白色警任务分析：本任务开启风扇的条件是机器人看见火焰（analog(3)<6同时机器人部分进入验证图12-10机器人看到火焰并进入白色警戒线灭火程序任何一个机器人的搭建和程序的编写只是理论上的算法合理，在实际应用中，都需要根据场地情况，环境情况进行调试，机器人才能顺利完成任务。请搭建你的机器人，将上述程序下载到机器人内存中，运行调试。比一比，谁的机器人最能干！自制作一个简易灭火场地，并编写一个检测灰度和火焰值的程序，检测你的场地白线的灰度龙泉中学罗秋①、了解结构化程序设计。②、了解主程序和子程序的概念。③、知道在QBASIC中子程序的格式和如何在主程序中调用子程序。机器人迷宫灭火的策略分析。②、学会编写迷宫灭火程序流程图。③、掌握迷宫灭火机器人的搭建。①、培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。②、通过对光学、计算机科学、机械原理以及美学等的综合运用，提高学生的综合运用。③、通过竞赛机制，提高学生的竞争和合作意识，锻炼学生比赛时的灵活性。二、教学重点、难点重点：迷宫灭火机器人的搭建。③、编写迷宫机器人灭火程序。三、教学方法以学生直接实践体验为主，辅以教师演示、启发、引导。纳英特机器人套装、电脑、网络教室，机器人调试场地或模拟平台环境。五、教学过程1、引入：前课学习的灭火机器人有一个明显的问题，就是需要人为告诉它在哪个房间里有火源。如果机器人从起始位置，并不知道那间房间有火源，它该怎样去完成灭火任务呢？显然，我们可以将第8课机器人走迷宫与第12课的灭火程序结合起来。机器人从H位置出发，如果发现火焰，起动灭火程序，灭火；没有发现火焰，走迷宫，寻找火焰。2、新课：迷宫灭火机器人的制作程序流程图可详可略，简略的流程图，模块化结构明显，思路清晰；而详细的流程图，将模块结构细化，便于编写程序。下面我们分别给出迷宫灭火模块化流程图和分解细化后的流程模块化程序流程图根据模块分解流程图2）迷宫灭火机器人的搭建从流程图看，机器人走迷宫采用的是左手定则，为使机器人能判断前方和左边有无障碍物，我们分别在前方和左侧各安装一个红外传感器，安装端口号分别为第9、11号数字传感器端口；为使机器“看到”火焰，并确认自己已进入警戒线，我们还得给机器人安装一个灰度传感器和一个火焰传感器，其端口号分别为2、3模拟传感器端口。图13-2是根据要求搭建迷宫灭火机器人结构简单，为防止机器转弯时卡死，我们将前方红外传感器探测方向稍向右迷宫机器人灭火程序根据灭火机器人程序流程图和机器人传感器的搭建端口，编写的迷宫机器人灭火程序如图13-3所示。特别注意程序中传感器的端口号必须与实际机器人传感器连接端口号一致。程序中地面警戒线（白线）的灰度值以及蜡烛的火焰值需要现场实际测定。知识窗：结构化程序设计上是由“灭火”与“走迷宫”两个独立程序组合页成的。像这样将程序分成若干个模块，每一个模块完成一个或几个功能，这样的程序设计叫“结构化程序设计”，又叫模块化程序设在QBASIC中，一个程序可以是一个主模块，也可以是由一个主模块和若干个子模块构成。我们常常把可以多次调用、能够完成特定操作功能的程序段编写成独立的程序模块，称为子程序，而程序的主模块叫做主程序。主程序可以多次调用子程序。这种做法能使程序结构清晰，具有良好的可读性和易维护性。解决一个复杂问题，往往需要编写一个比较大的程序，这时我们常把一个总任务划分成一个个子任务，每个子任务由功能相对独立的一段子程序完成，而主程序则整体控制和调用子程序，以完成总任务，这就是QBASIC程序的模式化结构思想：一个QBASIC程序可以由一个主程序组成，也可由主程序和若干子程序构成；每一个主程序或子程序为一个单独的程序模块，分别进行设计，在运行时QBASIC会把这些模块组织起来，成为一个整体；CALL语句，调用CALL语句指定的子程序，顺序执行该子程序中的语句，执行完成后，再接着执行主程序CALL语句的后继语句，直到程序结束。调用的子程序，必须是定义了的子程序。子程序总是以SUB语句开头，以ENDSUB结束，SUB子程序名子程序体现在再用主程序调用子程序的方法编写迷宫机器人灭火程序：3、声控启动灭火机器人作为子程序的应用，下面我们把迷宫机器人改成声控启动。任务描述：要求机器人停止在H，当“听”到出发的指令，立即启动开始走迷宫寻找火源，一旦找到火源，马上启动灭火程序灭火。本课给出的是最简单的迷宫灭火程序，通过试运行，你认为可以从哪些方面对机器人进行改进。把你的想法与同学一起讨论，然后实践，看看改进后的机器人是不是更能干。龙泉中学张应国一、教学目标②、认识机器人软件ROBOLAB，学会用ROBOLAB下载固件。③、掌握编写程序采集数据、上传数据并分析处理的方法。①、设计和搭建实验。②、学会编写机器人程序。③、ROBOLAB固件下载及程序调试和数据分析。①、培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。②、培养学生对待知识的科学态度和辩证唯物主义观点。③、培养学生探索机器人的兴趣和科学精神。二、教学重点、难点重点：认识ROBOLAB的编程环境，理解固件与RCX的关系。③、程序调试和数据分析。三、教学方法以学生直接实践体验为主，辅以教师演示、启发、引导。乐高机器人套装、电脑、网络教室，机器人调试场地或模拟平台环境。五、教学过程1、引入：机器人系统强大的数据采集、分析、处理以及项目研究和管理功能，为我们搭建了一个优秀的学习和应用现代信息技术的平台。本课开始我们要像科学家一样建立一个自己的机器人实验室，并用它做几个小实验，学习和掌握科学研究的思维和方法。2、新课：建立自己的主题在机器人实验室中，所做的每一个实验叫做一个项目，所有的项目又可以归属于一个主题。下面我们利用ROBOLAB软件建立一个名为“我的机器人实验室”的主题。主题——“我的机器人实验室”第一步，打开ROBOLAB，在主菜单中选择“管理员”进入管理员界面；第三步，输入新主题后，单击添加“”按钮，建立个新主题；第四步，单击返回“”按钮，返回主菜单。主题列表添加新建主题项目研究步骤在ROBOLAB机器人实验室中，每一个项目研究（实验）都需要经历如图14-2所示的五个3、我的第一个实验大家知道，液体蒸发要吸热，物体温度会降低。这就是为什么，医生常用酒精给高烧病人降酒精蒸发引起的物体温度的变化情况；设计和搭建实验如图14-3所示，我们把一个棉球放在酒精中充分浸泡，然后用棉球不停的擦试温度传感器的探头，同时将温度传感器的一端接在RCX的输入端口1。编写程序，让RCX每隔3秒钟分钟后停止采集，然后将采集的数据上传到计算机中，进行分析。温度传感器可用来测量物体温度，其测量范围为-20摄氏度到50摄氏度，在你设计实验时，不能超过这一测量范围。程序的编写如“蒸发吸热研究”；程序名程序名编程等级菜单区工作区页面区下载程序直接模式进入项目工作区的第一项目工作就是编写程序，所以系统默认进入“编程区”。在编程区，我们可以为RCX编写程序，并将程序下载到RCX中。同样的，研究者级别的编程请你试着点击一下程序中的命令图标，看看有什选择传感器指定结束采集的条件采集速度指定结束采集的条件。下载程序请按图14-6所示修改程序后，点击下载程序按钮，将程序更改数据集名称选择桶，并更名数据显示格式更改数据集名称选择桶，并更名数据显示格式波形控制模块波形显示区添加或删除页开始实验按我们的实验设计，打开RCX并开始运行，在你擦试温度传感器的探头的同时，RCX也在按我们的程序要求，采集数据，当LCD的小人停止运动时，表明程序结束，采集完成。上传数据当数据采集完成后，就可以上传数据了。保持RCX在开机状态，单击上传按钮，上传数据；为了知道数据集代表的意义，请更改数据集名称和桶名。这里，使用不同颜色的桶，是为了区别不同的数据集，便于查看、比较和计算；桶的名称，实际上是数据显示区中Y轴的名称，一般用物理量及其单位来表示。为你采集的数据集取一个名字；为数据集选择一个你喜欢的颜色桶；单击桶下面的标题栏，在如图14-8示的“设定标题”对话框中将桶的标题设为“温度（摄下拉菜单下拉菜单计算方法计算结果波形控制显示格式选择桶数据显示图请你选择不同的数据显示格式，观察数据显示区波形的变化；查看和比较数据单击菜单区的查看与比较按钮，便可进入如图14-9所示的“查看与比较”工作区。在请点击下拉按钮，看看在“查看与比较”中,观察波形的变化？想一想这样做有点击“波形控制”中的“对Y轴自动调整”按钮,观察波形的变化？想一想这样做有计算结果名称下拉菜单结果显示结果显示选择一个桶点击计算方法快捷按钮，观察，在实验过程中，最高温度是多少最低温度是多少？出现在什么时刻？算结果计算将数据采集回来，但最重要的是分析这些数据，从而得出实验结果或结论。点击计算工具的下拉菜单，你会看到计算与编程一样，分为5个等级，图14-11是计算工具1。作为入门级别，我们这里只介绍计算工具1。点击计算方法中的第个运算符按钮，选择乘法运算符；上波形图并没有改变，只是Y轴坐标变了。想一想，为什么？下拉菜单文字描述区据显示区实验报告到此，我们对实验数据进行了采集、上传、查看、简单分析（求最高温度、最低温度）和简单计算，下面我们为实验撰写实验报告。实验结论通过文字、图片、数据以及波形图的方式进行描述。下面，我们来看看如何撰写实在文字描述区，输入本实验的目的和方法；单击页面区的“添加页”按钮，将页标题改为“实验程序”同理，我们可以写出如下的实验结论页。请你设计一个实验比较用水和酒精蒸发降温，并指出水和酒精哪种液体的降温效果更好。设计一个实验，在你的教室选择5个具有代表性的点，测试这些点在上午10点和下午4点的光值，并上传到计算机，对采集回来的数据进行比较分析。提示：用触碰传感器控制采集速度，用采集次数控制结束采集的条件。参考程序如下：（参考教案）综合实践活动：“阳光寻觅者”的制作龙泉中学杜艳梅一、教学目标②、认识机器人软件ROBOLAB，学会用ROBOLAB下载固件。③、掌握编写程序采集数据、上传数据并分析处理的方法。①、设计和搭建实验。②、学会编写机器人程序。③、ROBOLAB固件下载及程序调试和数据分析。①、培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。②、培养学生对待知识的科学态度和辩证唯物主义观点。③、培养学生探索机器人的兴趣和科学精神。二、教学重点、难点重点：认识ROBOLAB的编程环境，理解固件与RCX的关系。③、程序调试和数据分析。三、教学方法以学生直接实践体验为主，辅以教师演示、启发、引导。乐高机器人套装、电脑、网络教室，机器人调试场地或模拟平台环境。五、教学过程1、引入：大家知道，我们所使用的煤、石油、天然气，水能、风能、海洋能、生物质能等都来自太阳能。事实上，地球上的一切能源都直接或间接使用的太阳能。太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。同时，太阳能又是一种对环境友好的，可再生的取之不尽、用之不竭的能源。在当前世界能源紧张，各种能源价格飞涨的形势下，太阳能无疑是最2、新课：预备实验——太阳能小车AB图15-1A是一辆太阳能小车，如果我们把它放在阳光下，至少是一盏台灯下，它就能运动起来。我们看到小车本身没有能源，只是接了一块乐高太阳能电池板，由于乐高太阳能电池板能把光能转换成电能。小车上的马达就是靠太阳能电池板提供电能的。把一只马达和太阳能电池板按图15-1B所示的方式连接起来，再用一盏台灯照射太阳能电池板，观察马达会不会转动。试着转变灯光的方向，观察马达的转动情况。我们看到在光的照射下马达转动起来了，但如果光线不是直射太阳能电池板，马达转动会慢实验证明：光和太阳都具有能量。按如图15-2A所示将一只乐高电容器与一只马达连接，观察马达能否转动？如果按图15-2B所示的方法，将乐高电容器与太阳能电池板连接（注意二者的“十用光线照射一段时间，再将电容器与马达相连，观察马达能否转动。AB我们看到原来不能使马达转动的电容器，通过与被光照射的太阳能电池板连接一定的时间后，就能驱动马达转动了，这说明电