视频简介：
视频标签：轨迹机器人,智慧天下杯
所属栏目：信息技术优质课视频
视频课题：《轨迹机器人》智慧天下杯初中信息技术优质课评比
教学设计、课堂实录及教案：《轨迹机器人》课堂实录-智慧天下杯2012全国义务教育初中信息技术优质课评比
轨迹机器人
四川省成都石室中学北湖校区 陈 文
教
学
目
标 知识目标 1. 了解机器人的基本构成。
2. 了解光电传感器的工作原理及使用方法。
3. 理解使用单光电传感器的机器人走轨迹的算法设计思想。
能力目标 1. 通过对光电传感器工作原理的探究，培养学生收集数据、分析数据的能力。
2. 通过对单光电传感器的机器人走轨迹的算法探究，让学生理解机器人走轨迹的实质。培养学生自主探究、合作交流、解决问题的能力。
情感目标 感受智能机器人的魅力，激发学生学习机器人相关知识的热情和愿望，为学生的后续学习打下基础。
教材分析 《轨迹机器人》是四川省义务教育课程改革实验教科书九年级（下）的第10课。在教材中起到承上启下的作用，是对教材中上半部分机器人硬件结构知识的进一步扩展，从原理层面上升到应用层面；同时又为学生后续学习更复杂的多传感器应用的程序算法打下基础。
学情分析 初中学生大多都对智能机器人有较浓厚的兴趣，同时具备一定的独立思考能力和发现、解决问题的能力，也具备较强的动手实践能力。
教学重点 探究单光电传感器机器人走轨迹的算法设计思想。
教学难点 单光电传感器机器人走轨迹的实质。
教学方法 遵循学生是主体，教师是引导，在为学生创造丰富探究活动的同时，引导学生自主探索、合作交流、解决问题。
准备材料 笔记本电脑、实物展台、教学课件、机器人、机器人程序编译软件。 计划课时数 1课时
教学过程：
教学阶段 教学活动 设计意图
情境创设 1. 播放《令你目瞪口呆的科技》视频。
2. 调查学生是否希望拥有一台机器人，提出本课目标——完成一台机器人——轨迹机器人。
3. 展示轨迹，说明轨迹机器人的运行状态。 通过视频展示的各种机器人激发学生学习兴趣，提出本节课的目标。
活动一：机器人结构构成 1. 提出问题：机器人如何沿轨迹行走？人如何沿轨迹行走？
学生思考人沿轨迹行走需要使用的器官。
2. 学生列举人走轨迹需要使用的器官——眼睛、大脑、脚并说出其作用，同时在机器人上寻找类似的部件。
3. 引导学生类比归纳机器人部件与人器官的对应关系，即眼睛对应传感器，大脑对应主控器，脚对应轮子。
4. 总结机器人硬件结构的三大组成部分——传感器、主控器、执行器件。 通过与人的类比，自然的过渡到机器人的硬件组成上，理解机器人三大组成部分的相互关系，明确其在轨迹机器人中的作用。
活动二：认识光电传感器 1. 学生使用光电传感器完成色卡测试实验。
色块
光值
2. 展示两个小组同学的测试结果，引导学生思考测试结果不同的原因。
3. 引导学生思考，在不同的测试结果背后有没有相同点？
4. 总结光电传感器的工作原理和返回数据的变化规律。 通过测试实验，理解光电传感器的工作原理，了解其对不同颜色返回数据变化的规律。
活动三：使用光电传感器 1. 学生阅读学案上“阀值”部分的内容。
2. 引导学生使用光电传感器返回的数据与阀值比较，判断机器人所在的颜色位置。
色块 阀值
光值
如果光值 < 阀值 ，表示当前是 黑 色；否则，表示当前是 白 色。 理解阀值的意义和作用。
活动四：程序算法 1. 提出问题：机器人在黑色的轨迹上，两个马达以相同的能量级，相同的方向转动，机器人是否就能一直在轨迹上行走？
2. 根据学生回答，解释不能的原因。
3. 引导学生思考得出在黑色轨迹上机器人的行进方式——人为让其偏离轨迹；同时得出在白色区域上机器人行进的方式。
4. 展示程序流程结构
引导学生机器人执行这样的程序能走多远？教师演示说明。
5. 引导学生思考要让机器人一直不停的沿轨迹行走，需要对上面程序怎样修改。引导学生得出要反复执行的结论，引出循环结构。
6. 总结单光电传感器走轨迹机器人的实质——沿着轨迹的边缘，曲折前进。 1. 理解轨迹机器人的算法思想。
2. 理解轨迹机器人实际的行进方式。
活动五：验证程序 1. 学生修改程序阀值，并下载到机器人，先将机器人摆放在黑色轨迹上验证程序是否正确。
2. 将学生分为两部分，一部分学生将机器人放在轨迹的左边缘，一部分学生将机器人放在轨迹的右边缘，再次验证程序是否正确。
3. 学生发现部分机器人不能沿轨迹行进。
4. 引导学生思考不能沿轨迹行进的原因。
5. 学生得出机器人的初始摆放位置与不同颜色时马达动作的关系。 1. 通过修改程序体验成功。
2. 通过分组实验，发现机器人初始摆放位置与不同颜色时马达动作的关系。
知识总结 梳理本节课所学知识：机器人的三大组成部件，传感器的工作原理，如何使用传感器区分不同颜色，在不同颜色上机器人执行的动作，机器人的摆放位置与执行动作之间的关系。 构建本节课递进的知识结构。
拓展延伸 提出问题：现在机器人是沿着轨迹的边缘，曲折的前进，有没有什么方法能让机器人走的更直，更快呢？ 激发学生探索和求知的热情，为后续学习奠定基础。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
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