06-12《声控机器人》教学设计

第12课声控机器人【教材分析】本部分内容的学习是在学生已经认识机器人的基础上进行的。学生对于机器人已经有了一定的了解，在此基础上本节课将声音传感器引入课堂，通过设置声音传感器接受声音的域值来控制程序。【学情分析】学生在学习这一课时有着较为强烈的实践需要，本课可操控的范围较大，属于实践性的内容。因此，在本课的教学中，教师要安排适宜的课时比例，并能配备充足的实验器材，保证实验的有效性。【教学目标与要求】了解声音传感器的工作原理，掌握编写声控机器人的程序。在团队的氛围中，进行一次有意义的机器人活动，培养学生的逻辑思维能力、自主探索学习的能力和遇到问题想办法解决的能力。【教学重点与难点】重点：理解和掌握声控机器人程序的编写。难点：搭建声控机器人的过程。【教学方法与手段】讲授法、任务驱动法、辅导矫正法。【课时安排】安排2课时。【教学准备】声音传感器及程序编写软件。【教学过程】第一课时教学环节教学活动设计意图一、生活引入，揭示课题展示与微软机器人“小冰”的对话。师：聪明的机器人“小冰”已经能够和人类对话了，但它是一个虚拟的对象，那怎么让机器人能听懂我们的话呢？大家从学生生活出发，同时引出新问题。有哪些主意？师生讨论。师：今天，老师就给大家介绍声音传感器来控制机器人的运动。头脑风暴，激发集体智慧。二、初识声音传感器生看书自学，了解什么是声音传感器，教师再加以讲解。1.声音传感器：由一个小型驻极体麦克风和运算放大器构成的。它可以将捕获的微小电压变化放大100倍左右，放大后的电压能够被微控制器轻松地识别，并进行AD转换，输出模拟电压值，通过采集模拟量电压就可以读出声音的幅值，判断声音的大小。2.主要功能：检测周围环境是否有声音，当外部有声音的时候，传感器会把接收到的声音转化为电信号，并传输给机器人。师：我们要以信息技术的方式来描述它工作的过程，就要用到之前学习过的流程图的知识描述它，现在大家看黑板。（PPT出示流程图）看着这样的流程设计，机器人好像能够听懂我们的指令，并根据指令运动了，那我们赶紧来搭个机器人来实验实验吧。三、巩固：搭建机器人搭建声控机器人：先搭建一个灭火机器人，然后将声音传感器与数据线相连。最后将连接好的声音传感器连接到开源机器人的物联网扩展板的5号端口上。声音传感器与物联网板连接图声控机器人的完整工作图PPT展示完成图。搭建机器人，让学生可以在实际的环境中去编写程序和理解程序。第二课时学习过程教师与学生活动设计意图一、编写程序师：机器人搭好了，想要运行，仅仅有流程图是不够的，我们还需要将它转化成程序，那么我们今天学习声控机器人的程序该如何编写呢？【想一想】对照流程图想一想，我们需要哪些模块？我们如何去读取传感器的数值？（设置变量）教师演示如何设置声音变量，强调变量名称一般用字母来命名，不能使用中文和数字。【试一试】根据流程图尝试自己搭建通过声音传感器控制机器人前进的脚本。展示学生的脚本程序，若遇问题，解决问题。上传程序，进行声控机器人活动实验。二、拓展想一想，除了控制机器人行走，声音传感器还可以做哪些活动？小组合作设计程序，进行实验。小组合作拓展。三、总结与回归声音传感器加上编程还可以实现很多功能，让机器更智能。你们看，（视频展示）声音传感器控制的盲人避障设备，帮助盲人上街行走。回归生活中应用。