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1、九年級信息技術下冊 第4課機器人走正方形教學設計 川教版一、課題名稱：機器人走正方形二、課型：新授課三、授課教師： 四、教材分析機器人走正方形是信息技術（四川省義務教育課程改革實驗教科書）九年級下冊第4課的內容，這冊教材是一塊獨立的內容，可放在初中任何年級來上，一共有14課和一個綜合實踐。第1課是機器人簡介，介紹了機器人的定義、分類、組成以及教學機器人，使學生對機器人有一定的了解。第2課是機器人的編程系統(tǒng)，主要是對智慧天下機器人的編程軟件及一些命令進行介紹，對機器人和計算機的連接及程序的下載進行學習，最后通過一個簡單的實例讓機器人前進，讓同學們感受和體驗人們是怎么為機器人下達命令并讓機器人運動

2、起來的。第3課是制作爬行機器人，通過本課的學習，使學生對機器人的各個部件，機器人的搭建有一定的了解，培養(yǎng)學生的興趣。通過制作一個能行走的機器人，讓學生親身體驗機器人制作的基本步驟。通過活動鍛煉學生的動手動腦能力。第四課機器人走正方形，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的思維方法，通過本節(jié)課的學習，使學生能夠根據(jù)給出的任務來進行算法分析，并用編程來控制機器人的運動，為后面的課程學習做鋪墊。五、學生分析：學生在六年級下學期已經(jīng)學習過logo語言，對編程有一定的基礎，并且能夠根據(jù)任務進行算法和分析，從而編程控制機器人。而在九年級下學期，通過前面三課的學習，學生對機器人又有了比較深入的了解，對智慧天下機器人和

3、相應編程軟件比較孰悉，能夠編程控制機器人前進，因此，完成本節(jié)課的任務難度不大，通過動手實踐，應該都能完成相應的任務。六、教學目標（一） 知識與能力1、通過具體任務的設計，學習如何編寫程序控制機器人的運動方向，在實踐中觀察分析差速轉彎和反轉轉彎的區(qū)別。；2、通過學習，會用循環(huán)語句來編寫程序，體會用循環(huán)語句編程的好處；3、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的思維方法。（二） 過程與方法主要采取任務驅動的方式，邊講邊練，講練結合。（三） 情感態(tài)度價值觀1、自主探究，分享交流，培養(yǎng)學生學習知識的積極情感；2、采用小組協(xié)作方式，培養(yǎng)學生的合作交流意識和創(chuàng)新精神。七、教學重難點教學重點：1、分析機器人走正方形的算

4、法，通過差速和反轉實現(xiàn)機器人轉彎；2、能夠用循環(huán)語句來控制要重復執(zhí)行的運作。教學難點：能夠根據(jù)不同的任務來進行算法分析，選擇不同的控制命令，在實踐中不斷對參數(shù)進行修正和調試。八、教學策略本節(jié)課是操作課，不適合傳統(tǒng)的教授模式，因此，主要采用任務驅動法和自主探究相結合的方式。學生通過分析機器人走正方形的過程，形成算法，然后編寫程序控制機器人，經(jīng)過不斷調試和修正，最后完成任務。在整個過程中，需要小組成員全員參與，不斷的解決在調試中出現(xiàn)的各種問題。由于地面，電池電量等因素的存在，相同的程序在同一機器人或不同機器人上表現(xiàn)出來的情況會不一樣，這就使得學生要反復進行實驗，從而得出經(jīng)驗。九、教學環(huán)境及資源準備

5、教學環(huán)境：機器人教室，安裝有多媒體電子教室軟件、機器人編程軟件的多媒體計算機，4個學生一個小組，一臺電腦，一套機器人。資源準備：為本課制作多媒體PPT課件輔助教學，智慧Basic軟件。十、教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生學習活動設計意圖導入(2) 1、復習前面機器人直走的內容。2、然后請學生到前面給同學們走一個正方形邊形。3、提出問題：機器人能不能轉彎？如果要讓機器人走正方形，該如何實現(xiàn)？ 學生跟老師一起回顧已學知識機器人直走。學生觀察走四邊形的同學，注意觀察整個過程。 思考并回答相應問題。 通過觀察同學走正方形，對機器要走正方形有一個形象的認識。對整個過程很清楚。分析走正方的過程 (3) 1、請

6、同學們用語言描述出走正方形的過程。 2、同學們，機器人走正方形的過程和我們人類走正方形的過程一樣嗎？ 3、機器人走正方形的過程，通過第二課的學習，我們現(xiàn)在能完成了哪一步？如果我們現(xiàn)在解決什么問題后，就能完成機器人走正方形的任務？ 學生相互討論，描述出過程是“直走轉彎直走轉彎直走轉彎直走停止”。 學生思考后回答。 學生思考后回答：完成了直走?，F(xiàn)在要解決的問題是機器人轉彎的問題。 培養(yǎng)學生觀察分析能力。 培養(yǎng)學生把復雜問題進行分解，從而能夠利用前面學習的知識來完成任務。 學習機器轉彎的方法(9) 同學們，怎么才能讓機器人轉彎呢？現(xiàn)在請同學們完成下面的任務：任務一：請同學們把左右兩個伺服電機的速度調

7、成不一樣，會有什么樣的現(xiàn)象？ 任務二：請同學們把兩個伺服電機的調成一個正轉，一個反轉，會有什么現(xiàn)象發(fā)生？ 任務三：在motorforward(A,50)和motorbackward(B,100)后輸入delay(1000)會有什么現(xiàn)現(xiàn)象發(fā)生？（機器人運行的時間為我們設置的時間） 學生思考。 學生動手實踐，發(fā)現(xiàn)如果兩個電機的速度一樣，則直走，如果兩個電機速度不一致，則機器人會向速度慢的一方轉彎，轉彎的大小跟速度差的大小有關。 學生通過實踐發(fā)，這種方式，機器人轉彎的角度最大。 學生輸入命令，并把程序下載到機器人，進行實踐，觀察現(xiàn)象。 通過動手實踐，加深學生對現(xiàn)象的理解，從而培養(yǎng)學生思考問題，解決問

8、題的能力。 機器人走正方形(8) 現(xiàn)在請同學們來完成下面的任務：用智慧Basic編寫程序控制機器從走正方形。 老師巡視并指導學生。 學生分小組進行活動。編寫程序并且下載程序到機器人上進行調試。motorforward(A,100)motorbackward(A,100)delay(1000)motorforward(A,100)motorforward(B,100)delay(600)motorforward(A,100)motorbackward(A,100)delay(1000)motorforward(A,100)motorforward(B,100)delay(600)motorfor

9、ward(A,100)motorbackward(A,100)delay(1000)motorforward(A,100)motorforward(B,100)delay(600)motorforward(A,100)motorbackward(A,100)delay(1000) 通過學生動手實踐，培養(yǎng)學生的動手能力。用循環(huán)語句來控制機器人走正方形 (10) 同學們如果我們要控制機器人在一個正方形的跑道上跑2圈，怎么編寫程序？如果要跑10圈，100圈呢？ 同學們，你們發(fā)現(xiàn)沒有，隨著圈數(shù)的增加，我們就要多次編寫機器人完成走一個正方形的程序，會有很多的重復語句，那么有沒有更簡單的方法來實現(xiàn)呢？ 現(xiàn)

10、在我們來使用一個新的語句，叫做循環(huán)變語句來編寫程序，同學們會發(fā)，我們的程序會變得很很簡單。我們先來看用循環(huán)語句來編寫機器人走一次正方形的程序：dim i as int for i=1 to 4 step 1motorforward(A,100)motorbackward(A,100)delay(1000)motorforward(A,100)motorforward(B,100)delay(600)next imotorbrake(A)motorbrake(B)如果要走兩圈，則把for i=1 to 4 step 1 改為 for i=1 to 8 step 1。如果要走10圈,訪怎么修改？

11、同學們，由循環(huán)語句我們將在下一課進行學習，所以這節(jié)課，我們只是作簡單介紹，下一節(jié)課我們將進行詳細的學習。同學們只要照著格式用就行了。任務四：請同學們根前面學習的內容，編寫程序控制機器人走長方形。 學生會認為很簡單， 就是在一圈的基礎再編寫相應的程序。學生動手實踐后會發(fā)現(xiàn)，隨著圈數(shù)的增加，學生就會寫許多相同的語句。 學生帶著問題去看自己編寫的程序，發(fā)現(xiàn)確實有許多語句是重復的。 學生把程序下載到機器人上進行實踐，果然發(fā)現(xiàn)問題得以解決。 學生把程序下載到機器人上進行實踐。 學生思考并償試進行修改。 小組進行討論，然后編寫程序，調試。 利用學生已經(jīng)掌握的知識來解新問題，學生會發(fā)現(xiàn)已有的知識不能解決新問

12、題或者解問題難度比較大，這時再引入新的知識，學生的興趣更大，印象更深刻。 學生通過練習來鞏固已學知識；發(fā)揮自己的創(chuàng)作能力，進行創(chuàng)作，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識；同時小組協(xié)作也培養(yǎng)學生的團隊合作的能力。 伺服電機與機器人精確移動(7) 請同學們閱讀教材第21頁內容，并回下面的問題？1、 在上面機器人走正方形的程序中，我們是用什么來控制機器人的移動距離和轉動的角度的？這樣做的優(yōu)點是什么？缺點是什么？2、 通過看21頁的內容，我們現(xiàn)在還可以用什么方法來精確控制機器人的移動？任務五：測量機器人的輪子的周長是多少？執(zhí)行課本上圖4-4，量一量機器人移動的距離是多少？根據(jù)機器人小車輪子的周長，計算電機不同轉角時，機器

13、人移動距離的理論值，再改變上述程序中電機轉角值，運行程序后用直尺沒出機器人實際的移動值，比較理論值與實際值的誤差有多大。 請同學們閱讀教材第22頁智慧Basic語言系統(tǒng)伺服電機指令一覽表的內容 探究活動：精確控制機器人的比賽，教材第23頁的第二個活動。（以小組參賽） 學生帶著問題去閱讀教材，并找出相應的答案。 學生動手操作，并完成教材第22頁的表格。 學生閱讀相關的內容，并有一定的印象。 每個小組根據(jù)上面任務積累的數(shù)據(jù)，參照教材第22頁智慧Basic語言系統(tǒng)伺服電機指令一覽表的內容選擇相應的指令，編寫程序參加比賽。 讓學生去閱讀教材，可以加深學對相應知識的印象，而且也讓學記住相應的知識點，讓學生能夠學會使用教材。培養(yǎng)學習的自學能力和使用教材的習慣。 以比賽的形式，培養(yǎng)小組協(xié)作、合作的意認和競爭意認?？偨Y(1) 同學們，通過今天的學習，我們學會了用時間、伺服電機的轉動角度或圈數(shù)指令來控制機器人的移動距離。并掌握了用差速或反轉來實現(xiàn)機器人的轉彎。通過今天的學習，為我們后面的學習打下了堅實的基礎。 學生跟著老師的思路回顧已學知識。 總結要點，鞏固今天所學的知識點，加深學生的記憶。十一、教學流程圖十二、板書設計第4課 機器人走正方形 走正方形的過程：直走轉彎直走轉彎直走轉彎直走停止