信息技术九年级下机器人教案清华版doc.docx

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信息技术九年级下机器人教案清华版doc

信息技术九年级下机器人教案清华版

第1课人类伙伴

（一）本课教学目标1．了解机器人一词的由来。

2．了解能力风暴机器人的分类。

3．通过机器人“走直线”的任务逐步学会机器人仿真系统的使用。

（二）教学设计与教学建议1．课堂教学分析机器人作为信息技术学习的新载体，会给学生带来神秘和好奇的感觉，建议教师先选择有利于学生了解机器人发展的视频资料短片，让学生观看，有条件的话用真实机器人为学生简单介绍能力风暴机器人的功能与结构，以此激发学生进一步学习的愿望和学习兴趣。

在结合能力风暴真实机器人结构时，要体现信息的处理过程，建议对照表1.1结合机器人讲解。

（一）本课教学目标1．了解机器人一词的由来。

2．了解能力风暴机器人的分类。

3．通过机器人“走直线”的任务逐步学会机器人仿真系统的使用。

（二）教学设计与教学建议1．课堂教学分析机器人作为信息技术学习的新载体，会给学生带来神秘和好奇的感觉，建议教师先选择有利于学生了解机器人发展的视频资料短片，让学生观看，有条件的话用真实机器人为学生简单介绍能力风暴机器人的功能与结构，以此激发学生进一步学习的愿望和学习兴趣。

在结合能力风暴真实机器人结构时，要体现信息的处理过程，建议对照表1.1结合机器人讲解。

我们知道机器人是信息技术的结晶，而机器人处理信息的装置就是完成信息处理的，信息处理与机器人的装置有以下关系下载程序口通信技术信息的传递存储器智能技术信息的存储中央处理器智能技术信息的加工执行器控制技术信息的输出传感器感测技术信息的获取对应的机器人装置采用的信息技术信息处理过程信息处理过程中的各环节是通过信息技术实现的，信息技术中的4项技术（感测技术、控制技术、智能技术、通讯技术）在信息处理过程中的作用和关系的体现如图1.1所示。

2.重点内容分析引导学生完成机器人“走直线”的任务。

此任务本身虽然简单，但是体现了仿真机器人任务实施的全过程，是进一步学习的基础。

通过本课教材的学习，教师要逐步引导学生揭开操控机器人的神秘面纱。

在教学中建议教师注意把握以下几个环节，以较好地完成教学设计

（1）进入仿真系统。

双击桌面快捷方式进入仿真编辑环境；检查机器人的型号设置，如果不符合要求需要重新设置，退出系统后，重新进入系统后新的设置生效。

（2）了解编程环境。

在完成机器人“走直线”程序的过程中了解编辑环境中的各组成部分，利用以往知识的迁移掌握程序的存储方法。

（3）了解仿真环境。

在调试机器人“走直线”程序的过程中学会仿真环境的进入、程序的运行、行走轨迹的设置、初始角度的设置和仿真环境的退出。

（4）了解模块编辑的一般方法。

通过调试机器人的行走距离和行走速度了解利用鼠标右键进入模块编辑窗口的方法，学会“直行”模块的编辑方法。

3.难点内容分析

（1）流程图模块拖入编辑区时流程线要与上一模块连接。

（2）右击模块进入模块编辑窗口后，通过改变功率大小和时间体会参数变化与机器人所走直线的关系。

（3）使学生学会整个操作过程，这一操作过程在今后的学习中具有举一反三的作用。

（三）教学补充在创作天地中的活动希望学生能够通过自己的操作实践发挥创造力和想像力，该活动需要增加“转向”模块完成，这与第2课的学习内容有一定的联系，具有承前启后的作用。

教学反思给他们演示了走直线时修改“速度和时间“可以处长走直线的长度，速度*时间值越大，走的越长。

结果有些学生做走图形时加两个”直行“模块让机器人走的更长些，哈哈第2课方圆之间

（一）本课教学目标1．学会使用“转向”模块，会调整转向角度。

2．学会使用“多次循环”控制模块，理解循环的作用。

3．通过活动项目进一步体会仿真机器人的操作过程。

4．观察程序代码与流程图模块的对应关系，逐步学会从程序代码中了解模块参数设置的方法。

（二）教学设计与教学建议1．课堂教学分析本课是在第1课创作天地的基础上展开的，建议教师在让学生讨论第1课程序设计方法的基础上按照以下环节实施教学过程

（1）完成机器人走正方形一条边的程序设计。

该活动包括走直线和转直角两个动作，需要在走直线程序的基础上增加一个“转向”模块，经过反复调试找到合适的机器人转90度的时间和速度。

（2）在“单边”程序的基础上引入机器人走正方形的任务。

通过四个重复动作的需求引入循环控制的含义，从而导入“多次循环”模块的使用。

（3）通过增加边数引入正多边形任务。

通过讨论正多边形的特点引入机器人走正多边形需求，分析正多边形各内角的度数及与外角的关系，通过反复调试让机器人走出一个较为理想的正多边形。

随着边数的增加体会正多边形与圆形的关系。

2.重点内容分析

（1）学会使用“转向”模块。

（2）学会使用“多次循环”模块。

（3）对循环控制功能理解。

3.难点内容分析

（1）转角的调试。

转角大小的设置与转角的速度和时间有关，所以需要通过讨论、反复调试摸索总结出比较好的转角调试方法，建议方法确定转速，调试转角时间。

利用二分法测算转角时间，逼近最佳调试角度。

利用估算法测算转角时间，逼近最佳调试角度。

（2）使学生理解循环的控制。

让学生理解循环的判断，即当循环次数小于控制次数（设置的次数）时执行循环，否则退出循环。

（3）熟悉代码与模块的对应关系。

用正四边形的流程图程序和正六边形的流程图程序比较发现它们的外观是一样的，此时如果有代码显示窗口显示代码就可以不进入模块编辑状态看出模块的设置。

（三）教学补充图2.1是“正六边形”的参考流程图程序。

教学反思让学生做让机器人转90度的流程图，他们很聪明，很快发现了速度和时间的关系，当速度*时间约等于25时就可以转90度了，结果让他们做机器人走三角形，他们每个直行模块都改速度和时间，改的数值都不一样，有些同学还知道直行和转弯用一样的参数，看他们试的很开心也就没管他们，如果下节课讲循环时告诉他们只能是一样的参数，他们可能也会高兴自己发现一些不一样的事情的，有时学生的行为不会按计划来走，这才是挖掘他们的能力学生总结出一些规律走四边形时，速度*时间的值约为25。

走三角形时，速度*时间的值约为32。

走五角形时，速度*时间的值约为40。

走五边形时，速度*时间的值约为20。

走六边形时，速度*时间的值约为16。

第3课美图设计

（一）本课教学目标1．通过机器人走图形的活动，使学生理解循环嵌套的控制。

2．在设计图形程序的过程中体会算法分析对程序设计的意义。

3.逐步具备举一反三的能力，发挥想像力编写出多种走图形的程序。

（二）教学设计与教学建议1．课堂教学分析

（1）建议引导学生通过观察机器人走“8个正方形”的图形，并结合走正方形程序分析解决问题的方法。

分析①机器人走“8个正方形”的图形，可以考虑把正方形的程序循环8次实现。

②运行后观察结果会发现8个正方形重合为一个正方形。

分析运行结果，我们可以看出只要每次循环前若先让机器人转一个45度角再让机器人走正方形，就会得到项目要求的效果了。

（2）建议引导学生分析“一大三小的正三角形”的图形特点。

①图形轨迹是由一个大的正三角形和与三个顶点相连的三个小正三角形组成。

②可以采取循环三次，每循环一次机器人走一个小三角形，接着走大三角形的一个边。

本活动的实施方案不止一个，建议同学们自己分析，并采用自己的方法完成活动项目，然后讨论、介绍自己解决问题的方法。

2.重点内容分析在分析图形行走的算法时，建议采用由粗到细、逐步求精的方法。

所谓粗，就是由问题引入循环嵌套的结构，如描述第一个活动为循环8次，每循环一次机器人走一个正方形，而每个正方形又是由一个边和转角90度循环4次得到的，所以采用循环嵌套结构。

所谓细，就是分析添加每次循环的转角。

逐步求精主要体现在分解调试，如单边、直角的调试、正方形的调试、添加的转角45度的调试。

（三）教学补充图3.1是“一大三小的正三角形”的参考流程图程序。

图3.2是创作天地的“一大六小的正六边形”的参考流程图程序。

教学反思要求参照书上第15页的流程图，学生自己尝试让机器人走8个正方形，有些同学“直行模块”的参数修改不到位或“左转模块”的参数修改不到位造成走出“荷花样”的图形和“带角的多边形”图形，看上去也很可爱呢，学生自已尝试的兴趣很高，效果很好。

第4课绕标比赛

（一）本课教学目标1．知识目标学习“启动电机”模块、“延时等待”模块、“停止电机”模块。

2．能力目标学习在仿真环境下用设置障碍物、和图带。

学习在仿真环境下保场地和加载场地。

3.情感目标通过相关的、由易到难的活动体会分析、解决问题的方法。

（二）教学重点和难点1．教学重点学会使用“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止电机”模块2．教学难点使用“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止电机”模块（三）教学设计本课由相互关联的3个活动项目构成

（1）单标绕标。

机器人绕标的半径由两标的距离决定，两标的距离为60公分时，机器人绕标的半径为30公分。

引导学生分析两轮速度与转弯半径之间的关系，即两轮速度之差越小转弯半径越大；两轮速度之差越大，转弯半径越小。

绕标时起点和终点要求重合，为双标绕标做一个铺垫，因为机器人绕标一圈所用时间的一半，是机器人绕双标时走半圆所用的时间。

单标绕标调试的成功是后面活动的基础。

（2）双标绕标。

结合单标绕标，引导学生分析双标绕标的方法。

即从起点出发先走一个顺时针的半圆，绕过一个标再走一个逆时针的半圆，到达终点。

另外绕标的方法不止一个，也可以引导学生讨论不同的方法。

由于机器人行走时各种因素产生的误差，可能需要反复调试才能达到理想的绕标结果，从按照解决问题的方法编成到反复调试达到成功，也是一个由粗到细，逐步求精的过程。

在此活动中要注意比赛场地的建立、保存和加载的学习和使用。

（3）三标绕标。

由于前面的铺垫三标绕标的实施将是水到渠成的。

（四）小结学会使用“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止电机”模块是本课的重点。

在使用以上三个模块时要注意仅有“启动电机”模块而没有延时等待模块的配合使用，机器人是不会停下的，建议运行图4.1、图4.2和图4.3所示的程序体会以上三个模块的功能。

（五）上机练习1．设计并编写机器人绕三个标的程序。

（六）教学反思本课学生较感兴趣，在编写绕双标程序时都能顺利完成，有个别同学对于电机功率的设置值还不能很好的把握，所以费时较多。

第5课歌声嘹亮

（一）本课教学目标1．知识目标学会用“发音”模块编写简单的乐曲，让机器人唱歌。

了解子程序与主程序的关系，体会子程序的作用。

2．能力目标学会用“设置眼睛”模块，为机器人设置闪烁的眼睛。

学习子程序的新建、编辑和存储。

3.情感目标培养自主创作精神，提高审美能力。

（二）教学重点和难点1．教学重点新建子程序2．教学难点子程序的新建，子程序与主程序的关系（三）教学设计机器人的发声装置是机器人的执行器之一。

建议让学生自己选择一首喜欢的短曲，并以循环控制多次吟唱的方式唱歌，逐步引入子程序调用的方法完成让机器人唱歌的任务，并同过要求机器人能够一边唱歌一边眨眼，在唱歌程序中加入“设置眼睛”模块。

子程序是本课的重要学习内容，要使学生学会子程序的新建，建议学生观察子程序新建操作前后程序模块库的变化。

学会右键单击子程序模块编辑子程序，单击编辑菜单中的主程序命令或单击主程序按钮返回主程序。

理解子程序与主程序的关系，子程序的调用过程。