1、第第 5 5 课课机器人传感器机器人传感器 一、教材分析一、教材分析 本课是在前几课学习的基础上，深入实践，通过对传感器的学习，最终达到 利用灰度传感器测灰度值的结果，体会传感器的工作方式。结合实践操作教师帮 助学生理解传感器知识，所涉及的知识点有：传感器的概念、传感器的类别、传 感器的工作方式。在“学生机器人平台”软件中，重点学习传感器的设置、条件 循环语句的编写以及在运行过程中对脚本的修改与优化。 为了凸显这些知识点的 用途，让学生更有兴趣地掌握学习内容，可采取玩中学、学中玩的形式，在实践 层面理解知识，建立相应的知识框架，为今后学习打下坚实的基础。 二、学情分析二、学情分析 本课教学对象
2、是六年级的学生，对机器人知识有着浓厚兴趣，并具备一定的 合作探究能力。学生在之前学习中对机器人基础知识已经有了初步了解，认识了 “学生机器人平台”软件，并能实践操作完成机器人前进、后退、转弯等程序编 写。 本课中教师应注重理论与实践的结合， 采取分组学习的方式， 在合作过程中， 循序渐进，编写程序，实现学生对灰度值的检测，体会到传感器的作用。 三、教学目标与要求三、教学目标与要求 1. 能够初步了解传感器的基本概念，认识机器人常用传感器。 2. 能结合实际问题，掌握用灰度传感器测光值的过程，并根据模拟运行或 实际运行结果对程序进行调试修改，体会传感器的工作原理。 3. 理解传感器在机器人中的重
3、要意义，由此培养学生处理、加工、应用信 息的能力。 四、教学重点与难点四、教学重点与难点 1 1. . 重点：重点：了解传感器的工作原理。 2.2. 难点：难点：传感器是如何在机器人上发挥作用的。 五、教学方法与手段五、教学方法与手段 讲授法、实验法、小组合作，任务驱动法。 六、课时安排六、课时安排 安排 1 课时。 七、教学准备七、教学准备 教学课件、各类传感器器材、学生机器人平台软件、广播教学软件等。 八、教学过程八、教学过程 （一）复习导入（一）复习导入 展示学生上节课机器人行走作品。 师生讨论提出疑问：机器人如果在行走过程中遇到障碍，有什么办法能够实 现自动避障呢？ （师生共同讨论解决
4、，引出传感器。 ） 教师：在生活中，传感器的应用无处不在，例如自动开关的宾馆大门，自动 开关的楼梯走道灯、汽车中的安全气囊，都是传感器在发挥作用。今天，我们就 来学习这种奇妙的工具。 （板书：机器人传感器。 ） 【设计意图【设计意图】利用旧知引入新知，帮助学生形成必要的知识铺垫，通过举例 生活中常见的传感器使用场景， 使学生更进一步体会到传感器在生活中的广泛作 用，为后续学习打下基础。 （二）（二）新知探究新知探究 1 1活动一：活动一：了解传感器的概念与分类。了解传感器的概念与分类。 活动要求活动要求： （1） 自学教材第 27 页至第 28 页， 说说什么是传感器， 常见传感器有哪些？ （
5、2）教师展示常见传感器图片，分类演示实物，光感灰度、红外；触碰 障碍物；温度感温；声音麦克风，进一步帮助学生认识传感器。 （3）师生共同总结传感器定义：传感器是一种能够感受和测量信息的电子 器件。 （4）利用知识迁移，借助人类器官类比，进一步了解传感器的功能：传感 器是机器人的重要组成部分，它是机器人的“器官”，和人类的器官功能相似。 机器人通过传感器，感受外界的信息，并做出相应的反应。 【设计意图【设计意图】构建传感器的背景知识，并利用人类器官的类比关系，引起知 识迁移。 2.2. 活动二活动二：分小组合作探究分小组合作探究，每组研究一种传感器每组研究一种传感器，深入了解传感器的作用深入了解
6、传感器的作用。 活动要求：活动要求： （1）教师引导带领学生认识机器人的传感器，按功能划分为不同类型，探 索其中最重要的几种类型： 灰度传感器 红外传感器 触碰传感器 （2）学生观察实物，教师引导学生观察外形的不同。 （3）学生以小组为单位，根据教师提供的学习指南，操作传感器，每组选 择一种传感器，并探索其中的工作原理。 （4）分小组汇报演示传感器，带领全班学生进一步体会不同传感器的功能。 【设计意图】【设计意图】通过对比，帮助学生更深入理解传感器的定义，分小组实践， 将理论与实际操作结合，进一步熟悉了解传感器。 3.3. 活动三：以灰度传感器为例，编写程序，感受传感器的工作方式。活动三：以灰
7、度传感器为例，编写程序，感受传感器的工作方式。 活动要求：活动要求： （1） 小组合作尝试在“学生机器人平台“软件系统设置中对传感器进行设 置。 执行“系统设置”“传感器设置”命令，设置通道 1、通道 2、通道 3 为“灰度传感器”。 （2）教师指导学生编写程序，着重讲解循环语句的编写以及各项属性的设 置。添加一个“条件循环”控件添加一个“灰度传感器”控件：设置属性为 “灰度传感器 （3 通道） ”添加“液晶显示”控件， 设置“第一行设置”的“显 示变量”为“灰度传感器（3 通道）”。 （3）保存程序。 【设计意图【设计意图】 借助“学生机器人平台”软件， 通过对传感器设置、 程序编写， 了解
8、编程常用语言，体会机器人技术与程序设息息相关，为实现灰度传感器测数 值提供程序支持，为下一步实验做铺垫。 4.4. 活动四活动四：将程序下载到机器人主板芯片将程序下载到机器人主板芯片，启动机器人启动机器人，实际感受传感器实际感受传感器 工作的方式。工作的方式。 活动要求：活动要求： （1）编译程序，用下载线将计算机与学生机器人主板接口连接，将程序下 载到学生机器人的主板芯片。 （2）教师演示启动机器人，记录在不同颜色上的灰度值。 （3）学生分小组尝试，自我练习实践。 【设计意图】【设计意图】在具体的实验中，让学生感受机器人中的传感器的重要作用。 以实例来验证工作过程，帮助学生理解机器人的工作流程。 （三）（三）总结提升总结提升 活动：师生讨论，结合生活实际，大胆创新假设，传感器还能发挥怎样的活动：师生讨论，结合生活实际，大胆创新假设，传感器还能发挥怎样的 作用。作用。 活动要求：活动要求： 师生讨论： （1）通过传感器测光值的活动，你有什么收获？你还希望让机器人做哪些 动作？ （2）你能画出机器人运动的一般流程图，并给予一定的说明吗？ （3）请你设计，你会给机器人安装哪些传感器呢？它们各有哪些作用呢？ 【设计意图【设计意图】通过进一步讨论，梳理机器人运动的一般流程，鼓励学生大胆 假设，思考机器人传感器还可以有哪些拓展，为后续学习打下基础。
