难识路的机器人 --智能送餐机器人 1教材分析 教学方法主要基于实际问题出发、引导学生主动探究、合作搭建、动脑编程、下载调试。教学情境略做调整,从学生的兴趣、实际需求出发,了解双光电传感器的编程算法,明确双光电传感器巡线的安装位置,掌握其在实际应用中的编程方法以及开关、电机的参数匹配。在动手实践的过程中提升学生创造性地运用传感器的能力。 2学情分析 根据课前了解,学生学习乐高NXT机器人已近一年,他们已经能够利用电机、移动等模块进行简单编程,对于单个光电传感器能进行巡线设计,但对双光感巡线还不了解,同时他们具备了一定的动手操作和探究能力,能够进行简单的机器人搭建,逻辑思维能力逐渐增强。因此,教学中我会更关注学生新旧知识的衔接迁移能力,以及对编程思维能力和小组合作能力的培养。 3教学目标 知识技能目标:掌握乐高机器人两个光电传感器巡线的程序算法,明确光电传感器的安装位置及端口对应,学会循环、开关嵌套的设计方法以及4种情况的电机进行参数设置。尝试在不断调试中找到模块参数与机器人运行的最佳匹配设置。 过程方法目标:通过实际问题情境,凸显新旧知识的功能差异,在解决问题过程中提升学生的知识迁移能力、合作搭建机器人解决问题能力及创新编程设计能力。 情感态度目标:通过问题情境设计,创设主动学习、主动思考、协作交流的学习氛围,在动手实践中收获快乐,在编程设计中体验成功,养成热爱科学、勇于创新的良好品质。 4重点难点 重点:双光电传感器的巡线原理、程序的编写方法。 难点:双光电传感器巡线的编写及调试。 5教学方法 兴趣法:机器人是一门动手、动脑的学科,采用这种教学法,可培养学生一边动手、一边思考的解决问题的良好习惯。 实践法:动手实践、勇于尝试,巩固新知,学以致用。 合作法:小组讨论交流、探索解决问题的方法,提升学生交流合作的能力。 6教学准备 计算机网络教室、乐高机器人、NXT2.0编程软件,餐厅地图、课件、实物展台等。 7教学过程 活动1【导入】一、创情质疑 【教师活动】 1.观看一段餐厅视频。师生交流感受,说一说这家餐厅你想去吗 有什么吸引你的地方 (看来我们已经进入了信息时代,人工智能已经渗透到我们生活的方方面面。) 2.那闫老师有个疑问,机器人不认识顾客,是靠什么完成准确送餐的呢 (地上的线),用的是哪种传感器呢 对了,光电传感器。今天这节课我们就一起来设计智能送餐机器人,揭示课题。 【学生活动】 认真观看发现服务员是个机器人,它可以吸引顾客,代替人力,准确地把菜送到客人面前,并能够按原路返回。交流想法,思考利用乐高如何解决这个问题。 【设计意图】 通过本环节的设计,使学生了解人工智能就在我们身边。 同时揭示课题,引发学生思考———这样的智能服务员应该如何设计呢 激发学习兴趣。 活动2【讲授】二、尝试解疑 【教师活动】 1.同学们,老师选择其中一条送餐线路(出示图纸)。我们上节课学过的单光感巡线能否完成送餐任务呢 有信心试一试吗 请同学打开乐高NXT2.0编程软件,3分钟时间尝试编程让机器人巡线送餐。 2.场地演示学生编程设计的机器人,说一说它走得怎么样,这样送菜行吗 预设:学生根据已有知识单光感巡线设计程序,但单光感走的一摇一摆,而且不能准确停止。 3.那怎样才能解决这个问题呢 请同学们想一想,还可以和小组同伴说一说。 【学生活动】 学生根据已有知识单光感巡线设计程序,思考解决问题的方法。发现机器人走得不稳、左右摇摆,而且还停不下来。独立思考、同伴交流解决问题的方法。 【设计意图】 由于单光电传感器巡线编程存在弊端。但是学生强烈的探究热情被充分激发出来,有利于提升学生自主发现问题,解决问题的能力。 活动3【讲授】三、交流提升 【教师活动】 1.交流明确———要利用两个光电传感器。师生交流安装位置。那么机器 ... ...
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