认识机器人软件教学设计.doc

方圆之间转向模块与正多边形设计教材分析：本课是清华大学出版社出版的信息技术初中三年级下册第二课内容，本节教学内容旨在我们通过能力风暴仿真机器人系统编程，让机器人能走简单图形，学生可以体会到学习机器人的乐趣。学生分析：初中三年级的学生有一定的数学基础，在计算机器人走正多边形时能用数学方法先计算出角度再修改模块，学生学习起来很轻松，同时也给学生带来成功的喜悦，提高学生学习的积极性。教学思路：本课是在第1课创作天地的基础上展开的，先完成机器人走正方形的程序设计。经过反复调试找到合适的机器人转90度的时间和速度。再在机器人走正方形程序的基础上引入机器人要做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。最后通过增加边数引入正多边形任务。教学目标知识目标：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。能力目标：通过程序设计与调试来培养学生的动手能力和创新能力。情感目标：激发学生的学习兴趣，培养学生互相协作的能力和不怕失败的科学精神。教学重点： （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。教学难点： （1）转角的调试。（2）使学生理解循环的控制。 （3）熟悉代码与模块的对应关系。教学方法演示法、讲解法、自主探究学习法、任务驱动法和分组合作学习法。教学过程：一、创设情境，引入新课师：“九州方圆”、“地阔方圆”人们在描述地域的广阔时总是用到“方圆”二字，方和圆之间到底存在什么样的关系呢？让机器人告诉我们吧！上节课同学们试着用 “转向模块”让机器人转弯，同学们觉得机器人走个四边形能不能实现？生： 先走直线，再右转，再走直线，右转，再走直线，右转，再走直线，右转。这样可以实现机器人走四边形。接着让学生编辑程序，在编程过程中机器人走直线、右转的速度与时间告诉他们一个参考值。最后找学生上台演示，通过运行能力风暴仿真机器人系统，看机器人能不能走四边形，提醒学生分析是走直线长度不够，还是转角不够，再修改程序中的参数。设计意图：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。二、设置认知障碍，引入循环 师：如果让你们用刚才的方法让机器人走十边形，你们觉得怎么样？生：按上面的编程方法，要拖放的模块很多，太麻烦了。师：有没有其他的解决办法呢？请大家分析一下刚才我们编的程序，其中有几个动作是一样的？生：走直线、右转的动作，机器人完成了四次。师：对，也就是说走直线、右转重复了四次。可以由一个循环语句完成。师：这节课我们就来学习使用有限次的循环程序，来实现机器人走四边形。首先给学生介绍一下控制模块库中这几个模块，重点讲解一下多次循环模块，接着由学生结合课本中的操作步骤完成这个任务。生：我改好了循环次数，但机器人不能走回出发点？师：我们得知道正多边形各内角的度数及与外角的关系，这就要用到你们学过的数学知识来计算了。学生通过反复调试让机器人走出一个较为理想的正十边形。最后再由学生上台演示，学生在上台演示过程中，教师要对程序中的“多次循环”模块、“直行”模块、“右转”模块的连接和设置进行进一步的讲解。巩固练习：请同学们让机器人走一个正六边形。设计意图：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。三、新旧知识互联，理解代码教师引导学生看课本，小组合作学习上学期已学过的 for语句的格式和功能。教师结合课本，分析整个源程序。（学生已知的内容由学生回答，教师对回答不完整的内容给予适当的讲解） void main() 主函数 int i_2; for(i_2=0;i_2< 4 ;i_2+) 定义变量和循环控制语句 drive( 80 ,0);  启动电机 wait( 0.500000 ); 延时时间stop(); 停止电机drive( 0 , 80 ); 设置电机右转功率wait( 0.100000 ); 延时时间stop(); 停止电机师：我们再来看看四边形的流程图和六边形的流程图有什么区别？生：一样呀，是不是程序出错了？师：那我们进入仿真环境看机器人走错没有？学生观察完发现机器人走的没错，学生提出疑问：相同的流程图走出不同图形，怎么区别是两个不同程序？教师把两个流程图代码框调出来，让学生比较有什么相同之处，不同之处。设计意图：先让学生回忆起旧知识，再对比分析讲解新知识点，熟悉代码与模块的对应关系，逐步学会从程序代码中了解模块参数设置的方法。四、拓展探究，提高创新师：同学们已经知道利用循环语句把相同的操作放一组模块就能完成正多边形，那我们利用这一功能来让机器人走一个N多边形类似于圆好吗？生：那多少边才能像圆呢？师：我们刚才不是做了正六边形和正十边形吗，你们想想多少边可以像圆？学生先试完边数，估计出是正几边形后再进行计算内角的度数和外角的度数，再反复修改模块值，使转角和多边形内角或外角度数一致。设计意图：随着边数的增加让学生体会正多边形与圆形的关系，同时学生学会举一反三，深刻理解技术的本质而不是多种形式。五、回顾课本，归纳总结让学生再熟悉一遍课本，回顾所学知识，并进行总结，这样，可以理清学生思路，完善整个课堂结构。教学反思由于上学期学生学习过VB编程，对于这里的循环语句的理解还是掌握的很好的，本课中学生对“转向模块”里参数的设置很熟练，因为上节课学生学完直线走后，我就让学生试着用“转向模块”走图形，就是让学生多加几个“直行模块”和“转向模块”学生也尝试过走出三角形,五边形来，到本课用到循环语句时，学生很高兴，用的模块少了，修改的参数也少了。但对于JC代码学生不太喜欢看，他们觉得有了流程图就行了，代码不学也行，我讲解模块对应代码的意思时讲的不多，只要他们能学会从程序代码中了解模块参数设置的方法就行了。教学收获：本节课通过不同任务的研究，注重信息技术与学科教学的整合，在让机器人走正方形的过程中，如何实现机器人走正方形？启发学生一起分析和回忆以前学过的数学知识，帮助学生了解正方形的特点与控制机器人走正方形的关系，领会学以致用道理。学生在学习过程中可以运用这个规律来编写正方形的程序去控制机器人做相应的动作，在此过程中，有效地提高学生的逻辑思维和分析问题的能力，形象直观地体味编程的乐趣。机器人辅助教学为信息技术课带来新的生机。不足之处：在教学的环节安排上，显得还不够紧凑。学生思路还不够放得开。由于本节课中考虑学生动手实践的环节比较多，练习量较大，因此在时间上还缺少精确的控制。