1、第第 1212 课课声控机器人声控机器人 一、一、教材分析教材分析 本部分内容的学习是在学生已经认识机器人的基础上进行的。 学生对于机器 人已经有了一定的了解，在此基础上本节课将声音传感器引入课堂，通过声音传 感器接受声音的域值来控制程序。 二、二、学情分析学情分析 学生在学习这一课时，有着较为强烈的实践需要，学生可操控的范围较大， 属于实践性的内容。因此，在本课的教学中，教师要安排适宜的课时比例，并能 配备充足的实验器材，保证实验的有效性。 三、三、教学目标与要求教学目标与要求 了解声音传感器的工作原理，掌握编写声控机器人的程序。可以在团队的氛 围中，进行一次有意义的机器人活动。培养学生的逻
2、辑思维能力、自主探索学习 的能力和遇到问题想办法解决的能力。 四、四、教学重点与难点教学重点与难点 1.1. 重点：重点：理解和掌握声控机器人程序的编写。 2.2. 难点：难点：搭建声控机器人的过程。 五、五、教学方法与手段教学方法与手段 讲授法、任务驱动法、辅导矫正法。 六、六、课时安排课时安排 安排 2 课时。 七、七、教学准备教学准备 声音传感器及程序编写软件。 八、八、教学过程教学过程 第第 1 1 课时课时 （一）（一）生活引入生活引入，揭示课题揭示课题 展示与微软机器人“小冰”的对话。 教师：聪明的机器人“小冰”已经能够和人类对话了，但它是一个虚拟的对 象，那怎么让我们的机器人能听
3、懂我们的话呢？大家有哪些主意？ （从学生生活出发，同时引出新问题。 ） 师生讨论。 教师：今天，老师就给大家介绍声音传感器来控制机器人的运动。 （头脑风 暴，激发集体智慧） （二）（二）初识声音传感器初识声音传感器 学生看书自学，了解什么是声音传感器，教师再加以讲解。 1. 声音传感器：由一个小型驻极体麦克风和运算放大器构成的。它可以将 捕获的微小电压变化放大 100 倍左右，放大后的电压能够被微控制器轻松地识 别，并进行 AD 转换，输出模拟电压值。通过采集模拟量电压就可以读出声音的 幅值，判断声音的大小。 2. 主要功能：检测周围环境是否有声音。 当外部有声音的时候，传感器会把接收到的声音
4、转化为电信号，并传输给机 器人。 教师：如果以信息技术的方式来描述它工作的过程，就要用到我们之前学习 过的流程图的知识，现在请大家看黑板。 （PPT 出示流程图） 看着这样的流程设计，我们的机器人好像能够听懂我们的指令，并根据指令 运动了。那我们赶紧搭建一个机器人来试验一下吧。 搭建声控机器人： 先搭建一个灭火机器人，然后将声音传感器与数据线相连。 图 1 声音传感器与数据线连接图 最后将连接好的声音传感器连接到开源机器人的物联网扩展板的 5 号端口 上。 图 2 声音传感器与物联网板连接图 图 3 声控机器人的完整工作图 PPT 展示完成图。 【设计意图设计意图】 搭建机器人， 让学生可以在
5、实际的环境中去编写程序和理解程 序。 第第 2 2 课时课时 （三）（三）编写程序编写程序 教师：机器人搭好了，想要运作，仅仅有流程图是不够的，我们还需要转化 成程序，那么我们今天学习声控机器人的程序图该如何编写。 想一想：对照流程图，我们需要哪些模块？传感器的数值我们如何去读取？ （设置变量） 教师示范演示设置声音变量，强调变量名称一般用字母来命名，不能使用中 文和数字。 试一试：根据流程图尝试自己搭建通过声音传感器控制机器人前进的脚本。 展示学生的脚本程序，若遇问题，解决问题。 上传程序，进行声控机器人活动实验。 （四）（四）拓展拓展 想一想：除了控制机器人行走，声音传感器还可以做哪些活动？ 小组合作设计程序，进行实验。 （小组合作拓展） （五）总结与回归（五）总结与回归 声音传感器加上编程还可以实现很多功能，让机器更智能。 （视频展示） 声音传感器控制的盲人避障设备，帮助盲人上街行走。 （回归生活中的应用） 【教案设计：黄俭荣（南京市科睿小学） 】
