《机器人走迷宫》教学设计

《智闯迷宫——机器人走迷宫的行走规则》学历案（第一课时）一、学习主题本课程学习主题为“机器人走迷宫的行走规则”。

学生将通过实际操作，了解机器人编程的基本概念，掌握机器人走迷宫的基本原理和行走规则，培养逻辑思维和解决问题的能力。

二、学习目标1. 知识与理解：学生能够理解机器人走迷宫的基本原理，掌握基本的编程知识，包括循环、条件判断等。

2. 技能与操作：学生能够实际操作机器人，完成简单的迷宫行走任务，熟悉机器人编程软件的界面和基本操作。

3. 情感态度与价值观：通过小组合作学习，培养学生团队合作精神和解决问题的能力，激发学生对信息技术课程的兴趣和热情。

三、评价任务1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的表现，包括参与度、合作态度、操作熟练程度等。

2. 作品评价：评价学生完成的迷宫行走程序，包括程序的正确性、逻辑性、创新性等。

3. 自我评价与互评：学生完成自我评价表，以及小组内成员之间的互评，促进学生的自我反思和相互学习。

四、学习过程1. 导入新课：通过展示机器人走迷宫的短视频，激发学生的学习兴趣，引导学生思考机器人是如何完成迷宫行走任务的。

2. 知识讲解：教师讲解机器人走迷宫的基本原理和行走规则，包括循环、条件判断等编程知识。

3. 实践操作：学生分组进行实践操作，教师提供必要的指导和帮助。

学生需要完成以下任务：（1）设置机器人的起始位置和目标位置；（2）编写程序，使机器人能够按照一定的规则行走，成功走出迷宫；（3）调整程序，优化机器人的行走路径。

4. 分享交流：学生分享自己的程序和操作经验，教师进行点评和总结。

五、检测与作业1. 课堂检测：教师通过提问的方式检测学生对机器人走迷宫的行走规则的理解和掌握情况。

2. 作业布置：学生需要完成一个简单的迷宫行走任务，并记录下自己的操作过程和程序代码，以备下次课堂交流。

六、学后反思1. 学生反思：学生在完成学习任务后，需要对自己的学习过程进行反思，包括自己在哪些方面做得好，哪些方面需要改进等。

让机器人走迷宫教学设计
一、教学内容分析
本节是对上节内容的拓展、延伸，目标是让学生用流程图设计机器人走迷宫的算法，用“while…wend…”循环语句和“if…then lese…end if”条件判断语编写程序，控制机器人完成走迷宫的任务。

21世纪教育网版权所有
二、学生情况分析
对于初三学生来说，程序设计是新鲜内容，虽然已经有了流程图设计算法和while…wend循环语句用法基础，但是，要将本节的if…then… else…endif条件判断语句综合运用，还得先通过讲解，让学生用流程图设计出机器人走迷宫的算法，理解条件判断语句的意思和用法；再让学生试着编写机器人走迷宫程序；最后，交流、合作改编程序。

这样讲、练、合作交流相结合的学习方法，才会让学生的求知欲得以满足，从而达到真正快乐学习的目的。

三、学习目标
1、知识技能目标：
（1）通过对任务的分析，会用左手/右手法则设计流程图算法。

（2）掌握if…then else…endif语句的使用方法。

（3）能够根据任务需求，举一反三改编程序。

2、过程方法目标：
（1）分析机器人走迷宫的算法，让学生体会“设计算法”在程序设
计中的重要性，培养学生绘制流程图的习惯。

21教育网
（2）通过交流、合作改编程序，提高学生编程解决实际问题和交流、合作学习的能力。

3、情感态度与价值观
通过本节程序代码与以前程序代码的比较，让学生明白不管程序语句怎样改变，程序设计的思想不会发生改变的。

四、重点难点
1、重点：
（1）机器人走迷宫的设计算法，流程图的绘制；
（2）if…then… else…endif语句的理解和使用方法。

机器人走迷宫课题：机器人走迷宫（第3章第3节）一、教材分析本课是第3章第3节。

这节课要求学生进一步掌握红外传感器的应用，提高程序设计能力。

本节的内容是对前期学习的综合应用，也为后续迷宫类的创新主题活动打下铺垫。

在活动中让学生更加了解机器人，提升学生分析问题与解决问题的能力，强化他们的创新与合作的意识。

二、学情分析九年级的学生已经掌握了程序编写的基本技能，对机器人充满好奇与兴趣，通过前面一段时间机器人的学习，接触了多种传感器，对它们的使用有初步的了解。

本节课我们将继续使用红外传感器，通过动手搭建迷宫机器人，类比人通过双臂摸索走出迷宫的过程，理解“趋近”式问题的处理方法，理解“左手规则”设计机器人走迷宫的程序。

三、教学目标1.深入学习红外传感器，掌握红外传感器在机器人走迷宫活动中的应用；2.理解“趋近”式处理方法；运用“左手规则”，设计机器人走迷宫程序；3.通过对机器人走迷宫过程的分析，能够灵活使用条件语句的嵌套编写程序；4.通过项目学习和小组合作，树立团队合作意识，激发创作的热情；5.能够分析干扰因素，反复调试，优化程序，让机器人更准确地完成更复杂多样的走迷宫任务。

四、课时安排安排1课时。

五、教学重点与难点1. 重点（1）理解“趋近”式处理方法。

（2）理解“左手规则”。

2. 难点（1）分析机器人走迷宫的过程。

（2）利用条件语句的嵌套，编写机器人走迷宫程序。

六、教学方法与手段讲授法、小组合作学习、探究学习、体验学习。

七、课前准备开源机器人、xDing编程环境、迷宫场地、PPT教学课件。

八、教学过程1.导入：播放机器人走迷宫视频（1）教师活动与学生活动a.提问：走迷宫是很有趣的游戏，如果在黑暗的环境中，你会使用什么样的方式走出迷宫呢学生思考、回答。

b.类比：人——通过双手不断触摸的方式寻找行走路线。

机器人——安装传感器，像人一样沿着墙壁走出迷宫。

学生思考：传感器的选用、安装位置。

(2) 设计意图播放机器人走迷宫的视频，可以吸引学生注意力，调动学生的积极性，明确本节课要实现的目标，同时方便学生观察机器人行走的过程。

第6课机器人走迷宫教案分组，每完成一项任务或回答一个问题，就加一块金牌。

同学们请看这位灵活的机器人朋友。

这位机器人朋友如同长了一双犀利的眼睛，看到障碍物时就能灵活的避让。

那么这位机器人是不是真的长了一双眼睛？那么装载在这位机器人身上的部件是什么呢？请同学们参照学案，快速地找到答案。

请同学们齐读红外传感器的概念。

这节课我们就来一起探讨利用红外测障功能让机器人躲避障碍物。

我的朋友丁丁在放学的路上要穿过一座迷宫才能到家，我们一起来帮他找到走出迷宫的路线吧。

五分方案一，犀利眼。

解释。

搭建机器人。

设置端口号，并记到学案上。

十分永远循环语句。

条件判断语句。

程序编写，并完成学案上的流程图。

二十分方案二，灵活左手，犀利眼。

解释。

修改机器人，设置端口号，调整角度，并记在学案上。

完成学案上的流程图，根据流程图进行程序编写，把马达的数值写在学案上，多次调试。

四十分谢谢聪明的同学们为我的朋友丁丁找到了回家的路，下面请各组组长上台领取你们的战利品。

同学们，你们用聪明的才智帮助了遇到困难的丁丁，我相信你们一定会利用自己所学的知识帮助更多需要帮助的人！！！歌曲，相亲相爱的一家人。

12 第6课 机器人走迷宫学 案红外线传感器红外线传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。

红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。

任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。

红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。

方案一，犀利眼。

机器人图左马达端口号（ ），右马达端口号（ ），前红外端口号（ ），感应区夹角（ ），半径（ ）。

流程图一左马达右马达前红外3 方案二，灵活左手，犀利眼机器人图左马达端口号（ ），右马达端口号（ ），左红外端口号（ ），感应区夹角（ ），半径（ ）， 前红外端口号（ ），感应区夹角（ ），半径（ ）。

流程图二根据流程图编写程序，并反复进行调试。

机器人走迷宫初中信息技术（浙教版）九年级第二单元第5节海盐县实验中学黄凯宇2010年11月一、教学对象分析通过前四课的学习，学生已经熟练掌握机器人程序的分析方法、程序结构、实验步骤，通过上一课《机器人认路》，学生已经初步学会了三种程序结构的综合应用。

本课学习红外测障传感器及其应用，学会走迷宫（左手法则）的原理，是一项综合性的任务，即学习了新的传感器，又进一步巩固分析方法、三种程序结构的综合应用。

二、教学目标（一）知识与技能：1. 了解红外测障传感器的原理。

2. 学会红外测障传感器的设置和应用。

3. 理解用红外测障传感器走迷宫的原理（左手法则）。

（二）过程与方法：1. 通过对蝙蝠超声波探路的原理讨论、迁移，了解红外测障传感器的原理。

2. 通过“碰碰车”任务的探索和实践，学会红外测障传感器的设置和应用。

3. 通过“靠左走迷宫”任务的讨论和尝试，理解左手法则。

4.在任务驱动下，巩固建立数学模型的方法。

（三）情感、态度与价值观：1. 通过感知、体验和实践，培养编写机器人程序的兴趣。

2. 通过讨论,探索解决问题的方法，培养严谨的思维、交流讨论的习惯。

3. 通过实践，树立良好的实验习惯、面对困难和实际问题的正确态度。

三、重点与难点重点：用左手法则实现机器人走迷宫。

难点：“盲人走迷宫”问题（左手法则）的数学建模。

四、环境与素材环境：多媒体网络教室，机器人硬件、机器人运行场地。

软件：机器人编程环境（或vjc虚拟机器人环境）。

五、设计思想本节课的主要教学任务是红外测障传感器、左手法则走迷宫，从以往的教学实例来看，以蝙蝠的超声波测障类比，学生很快能理解红外测障的原理和应用，但“左手法则”走迷宫的数学模型则较难理解。

用“盲人走迷宫”的例子来分析时，可以强调：每走一大步、摸一次左和前方，检测完后把手收回再走一大步，再检测，反复讨论，得出数学模型。

教学主要通过教师讲解，学生讨论、实践探索，教师引导归纳的形式展开。

六、教学过程：（一）创设情境引入课题【讲解】在古希腊神话中，有一个可怕的人身牛头怪，住在一个神秘的迷宫里，每年都要人们奉献上很多小孩给他吃，否则就要出来作恶。

科学探索活动手册教师参考资料第四章机器人设计（4）活动项目二走迷宫机器人一、教学活动目标掌握走迷宫机器人超声波传感器的程序应用二、教学活动重点熟悉超声波原理三、主要教学方法演示法、任务驱动法、课堂讨论法、讲授法、案例教学法。

四、教学准备1、走迷宫机器人每小组一套；2、中小学通用技术课程配套教材第四册《科学探索》活动手册131页《活动准备》里面的结构胶件每小组一套（有条件每人一套）；3、BDS机器人编程软件、教学课件五、教学过程（一）创设情境导入1、教师播放一些迷宫的图片。

2、旁白：走迷宫是一项比较有趣的活动，是国际上最流行的赛事之一，可以考验每个人的记忆力、判断力、分析问题等方面的能力。

如果让你的走迷宫机器人走迷宫，你有兴趣迎接挑战吗？但首先，你要制作出一部走迷宫机器人。

（二）教学活动环节设计1、教师把走迷宫机器人放在场地上，打开电源，机器人进入迷宫区，当遇到墙壁时会转弯“寻找”出路，继续前行，遇到墙壁时又会转弯“寻找”出路，直至“寻找”到出口。

2、学生观察，教师启发学生思考。

为什么机器人能够避开墙壁没有撞到墙壁呢？如何利用传感器与程序去解决这个问题呢？教师讲解超声波传感器原理，虽然在前面的教学中已对超声波做详细的讲解，但在这里进行讲解可以起到温故知新的效果。

3、学生根据书本的搭建步骤搭建走迷宫机器人或自己设计走迷宫机器人，教师巡视，当学生在搭建过程中遇到到问题时，引导学生分析问题、解决问题。

4、教师示范演示讲解走迷宫机器人程序。

演示讲解程序之前，可以复习讲解超声波检测模块编程原理，这样可以温故而知新。

编程序时，要确定特工行动机器人前进时的左边减速马达（电机2）为正转，右边的减速马达（电机4）为反转。

选择马达端口为电机2和电机4。

第一步：在BDS机器人编程界面导入子程序，在子程序下添加一个条件循模块，在条件循环模块上和条件循环模块内分别纳入声波检测模块，两个声波检测模的通道选择和变量选择都是声波@通道10和sonar_1，选择条件循环模块里面的条件1，变档栏变量选择为声波1，符号栏为大于等于号，常数为15；在条件循内纳入一个启动电机模块，选电机2和电机4，设置电机2正转速度为50；设置电机4反转速度为50。

迷宫机器人课程设计沈阳工程学院课程设计设计题目：迷宫机器人设计系别自控系班级学生姓名学号指导教师职称助教起止日期：2010年7 月19 日起——至2010 年7 月23 日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：迷宫机器人设计系别自动控制工程系班级学生姓名学号指导教师职称助教课程设计进行地点：F430任务下达时间：2010 年7 月19日起止日期：2010 年7 月19日起——至2010 年7 月23日止教研室主任年月日批准迷宫机器人设计1 设计主要内容及要求1.1 设计目的：1了解机器人技术的基本知识以及有关电工电子学、单片机、机械设计、传感器等相关技术。

2初步掌握机器人的运动学原理、基于智能机器人的控制理论，并应用于实践。

3通过学习，具体掌握智能机器人的控制技术，并使机器人能独立执行一定的任务。

1.2 基本要求1要求设计一个能走迷宫(迷宫为立体迷宫)的机器人；2要求设计机器人的行走机构，控制系统、传感器类型的选择及排列布局。

3要有走迷宫的策略（软件流程图）。

1.3 发挥部分可以增加其它的功能。

2 设计过程及论文的基本要求：2.1 设计过程的基本要求1基本部分必须完成，发挥部分可任选；2符合设计要求的报告一份，其中包括总体设计框图、电路原理图各一份；3设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。

2.2 课程设计论文的基本要求1参照毕业设计论文规范打印，包括附录中的图纸。

项目齐全、不许涂改，不少于3000字。

图纸为A4，所有插图不允许复印。

2装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（总体设计框图与电路原理图）。

3 时间进度安排2010-7-19沈阳工程学院迷宫机器人课程设计成绩评定表系（部）：自控系班级：学生姓名：中文摘要机器人技术一直是人们最关注的科学研究领域之一。