第3单元第15课 机器人灭火 ppt课件（24张PPT）+教案+视频-2023新浙教版（2020）九年级全册《信息技术》.rar

浙教版信息技术九年级第 15 课机器人灭火教学设计浙教版信息技术九年级第 15 课机器人灭火教学设计课题 机器人灭火单元第三单元学科信息技术年级九年级学习目标知识目标：了解红外线火焰感测器；学会子程序的新建、保存和引用。技能目标：掌握较复杂程序的设计方法；学会子程序的新建、保存和引用，理解子程序在简化程序设计中的作用。情感目标：培养学生的创造性思维能力、探索精神，让学生在实践中体验成功的喜悦；。重点学会子程序的新建、保存和引用，理解子程序在简化程序设计中的作用。难点掌握较复杂程序的设计方法。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课观看视频：灭火机器人厉害了我的国！我国自主研发的灭火机器人，可以代替消防员成功的将大火扑灭。我们是不是也可以设计一款机器人，在模拟环境下灭火呢？今天我们就一块来设计一款灭火机器人，在设定的环境下灭火。观看视频思 考 并 回 答问题 激发学生学习兴趣并快速进入学习状态讲授新课在很多火灾现场存在易燃易爆、中毒、缺氧窒息等危险情形消防机器人代替消防救援人员进入现场进行数据采集、火灾处理、信息反馈，能有效解决消防人员面临的人身安全、数据信息采集不足等问题(如图所示)。设计一个灭火机器人，以如图所示的场景为例，编程控制机器人完成灭火任务。日积月累火焰传感器是机器人专门用来搜寻火源的传感器，它能检测到火焰发出的波长在 7001000 纳米范围内的红外线。火焰传感器基本工作原理：经过信号放大电路，火焰传感器电路将感受到红外光程度以高低电平形式输出至单片机系统,由状态显示系统进行显示。远红外火焰传感器安装使用时注意以下几点：1.将远红外火焰传感器直接接在光敏接口上。2.远红外火焰传感器的插针是有极性的，安装通 过 教 师 的讲解，以小组合作的方式，开 展 探 讨 交流，完成任务。通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务时将红线接在主板上画有“+”的位置；如在使用时无反应，只要将传感器反插就可以了。3.在图形化编程时，直接用“亮度检测模块”控制；在代码框编程时，使用函数 photo（1）和 photo（2）检测。4.远红外火焰探头的工作温度为-25 摄氏度85 摄氏度，在使用过程中应注意火焰探头离火焰的距离不能太近，以免造成损坏。一、问题分析一、问题分析根据场景，机器人需从起点出发，沿着路线前行到建筑群，然后在建筑物中寻找火源，发现火源后立即启动灭火。路线由一条黑线表示，因此，机器人需要具有循迹能力并在建筑物中寻找火源，需要机器人能避障行走。完成灭火任务的具体思路如下：(1)从起点出发，沿黑线走到建筑群。(2)利用走迷宫的方法在建筑群中避障行走寻找火源，当检测到火源后机器人停止前进。(3)启动电机灭火。二、设计流程图二、设计流程图根据问题分析，设计机器人灭火流程图如图所示。知识链接子程序 设计程序时，可以把功能相同的程序段单独编写成子程序，根据需要，主程序在执行过程中可以反复调用子程序，子程序执行结束后又能返回到主程序，继续执行后面的程序段。三、项目实施三、项目实施根据上述分析，结合下表准备机器人硬件、准学 生 小 组 间讨论，共同完成任务。学 生 小 组 间讨论，共同完成任务。通 过 教 师 的讲解，以小组合作的方式，培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。通过小组合作，备活动场地、编写程序、调试机器人，完成循迹、走迷宫和灭火任务。实施项目机器人搭建实施内容1.配件：主机 1 个，马达 2 个，随动轮 1个，灭火电机 1 个，小风扇。2.左电机的端口号：（）右电机的端口号：（）风扇电机的端口号：（）3.灰度传感器 2 个，左边传感器的端口：（）右边传感器的端口：（）4.红外测障传感器 3 个，左边传感器的端口号：（）左前方传感器的端口号：（）前方传感器的端口号：（）5.火焰传感器 1 个，接在正前方，它的端口号：（）实施项目场地的搭建实施内容场地中有轨迹、迷宫和蜡烛。具体设计可以根据实际需要适当调整。蜡烛离墙较近实施项目程序实施内容1.红外传感器检测到障碍时的信号值是（）检测不到障碍的信号值是（）接近火源时，火焰传感器的信号值是（）2.子程序的新建、保存和引用操作。3.流程图中“启动电机灭火”的编程需要“启动电机”和“延时”两个模块。开 展 探 讨 交流，完成任务。学 生 小 组 间讨论，共同完成任务。通 过 教 师 的讲解，以小组合作的方式，开 展 探 讨 交流，完成任务。学 生 小 组 间讨论，共同完成任务。加强学生组内团结、共同完成任务培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。加强学生组内团结、共同完成任务培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。实施项目调试实施内容任务相对复杂，可采取分步调试。驱动电路部分寻线部分灭火效果部分随堂练习随堂练习如果火源在房子或过道中间，怎样才能使灭火机器人准确定位火源?学 生 小 组 间讨论，共同完成任务，并分组汇报。培养学生独立完成练习的能力。课堂小结分小组总结归纳，教师补充。各 组 汇 报 总结，其他小组成员做补充。锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。布置作业 1.根据所学知识设计一个踢足球的足球机器人。板书一、问题分析二、设计流程图三、项目实施浙教版信息技术浙教版信息技术 九年级九年级第15课机器人灭火新知导入灭火机器人新知导入厉害了我的国！我国自主研发的灭火机器人，可以代替消防员成功的将大火扑灭。我们是不是也可以设计一款机器人，在模拟环境下灭火呢？今天我们就一块来设计一款灭火机器人，在设定的环境下灭火。新知讲解在很多火灾现场存在易燃易爆、中毒、缺氧窒息等危险情形消防机器人代替消防救援人员进入现场进行数据采集、火灾处理、信息反馈，能有效解决消防人员面临的人身安全、数据信息采集不足等问题(如图所示)。新知讲解设计一个灭火机器人，以如图所示的场景为例，编程控制机器人完成灭火任务。新知讲解火焰传感器是机器人专门用来搜寻火源的传感器，它能检测到火焰发出的波长在7001000纳米范围内的红外线。日积月累新知讲解火焰传感器基本工作原理：经过信号放大电路，火焰传感器电路将感受到红外光程度以高低电平形式输出至单片机系统,由状态显示系统进行显示。新知讲解远红外火焰传感器安装使用时注意以下几点：1.将远红外火焰传感器直接接在光敏接口上。2.远红外火焰传感器的插针是有极性的，安装时将红线接在主板上画有“+”的位置；如在使用时无反应，只要将传感器反插就可以了。3.在图形化编程时，直接用“亮度检测模块”控制；在代码框编程时，使用函数photo（1）和photo（2）检测。4.远红外火焰探头的工作温度为-25摄氏度85摄氏度，在使用过程中应注意火焰探头离火焰的距离不能太近，以免造成损坏。新知讲解一、问题分析根据场景，机器人需从起点出发，沿着路线前行到建筑群，然后在建筑物中寻找火源，发现火源后立即启动灭火。路线由一条黑线表示，因此，机器人需要具有循迹能力并在建筑物中寻找火源，需要机器人能避障行走。新知讲解完成灭火任务的具体思路如下：(1)从起点出发，沿黑线走到建筑群。(2)利用走迷宫的方法在建筑群中避障行走寻找火源，当检测到火源后机器人停止前进。(3)启动电机灭火。新知讲解二、设计流程图根据问题分析，设计机器人灭火流程图如图所示。新知讲解子程序设计程序时，可以把功能相同的程序段单独编写成子程序，根据需要，主程序在执行过程中可以反复调用子程序，子程序执行结束后又能返回到主程序，继续执行后面的程序段。知识链接新知讲解根据上述分析，结合下表准备机器人硬件、准备活动场地、编写程序、调试机器人，完成循迹、走迷宫和灭火任务。三、项目实施新知讲解实施项目机器人搭建1.配件：主机1个，马达2个，随动轮1个，灭火电机1个，小风扇。实施内容2.左电机的端口号：（）右电机的端口号：（）风扇电机的端口号：（）3.灰度传感器2个，左边传感器的端口：（）右边传感器的端口：（）轮子与灰度传感器安装的位置新知讲解4.红外测障传感器3个，左边传感器的端口号：（）左前方传感器的端口号：（）前方传感器的端口号：（）5.火焰传感器1个，接在正前方，它的端口号：（）红外、火焰传感器、风扇安装的位置新知讲解实施项目场地的搭建场地中有轨迹、迷宫和蜡烛。具体设计可以根据实际需要适当调整。实施内容蜡烛离墙较近新知讲解实施项目程序实施内容1.红外传感器检测到障碍时的信号值是（）检测不到障碍的信号值是（）接近火源时，火焰传感器的信号值是（）2.子程序的新建、保存和引用操作。3.流程图中“启动电机灭火”的编程需要“启动电机”和“延时”两个模块。新知讲解实施项目调试实施内容驱动电路部分任务相对复杂，可采取分步调试。寻线部分灭火效果部分随堂练习如果火源在房子或过道中间，怎样才能使灭火机器人准确定位火源?课堂小结板书设计一、问题分析二、设计流程图三、项目实施1.根据所学知识设计一个踢足球的足球机器人。作业布置