中小学教育资源及组卷应用平台 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700~1000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。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 ... ...
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