下载文档原格式
第5课自动避障机器人(教案)自动避障机器人教案一、教学目标1. 知识与技能目标：学生了解自动避障机器人的原理和工作方式，理解其在日常生活中的应用，并能够搭建简单的自动避障机器人模型。
2. 过程与方法目标：培养学生动手实践的能力，提高解决问题和合作探究的能力。
3. 情感态度价值观目标：培养学生的创新思维和实践能力，增强对科学技术的兴趣，培养学生对创新科技的探索精神。
二、教学重难点1. 教学重点：自动避障机器人原理的讲解，自动避障机器人模型的搭建。
2. 教学难点：自动避障机器人原理和传感器应用的深入理解。
三、教学过程1. 导入（5分钟）利用图片或视频，向学生展示自动避障机器人的实际应用场景，激发学生的学习兴趣，并引发他们的思考。
引导学生思考如何让机器人能够避开前方的障碍物。
2. 理论讲解（15分钟）介绍自动避障机器人的原理，包括传感器的作用和信号传输的过程。
解释超声波传感器如何测量距离，光传感器如何检测障碍物，并将信号传递给机器人的控制系统。
3. 操作演示（20分钟）演示如何搭建一个简单的自动避障机器人模型，首先组装机器人车架，然后连接超声波传感器和光传感器到合适的位置。
最后，将传感器与控制系统连接，演示机器人能够自动避开前方的障碍物。
4. 学生实践（40分钟）学生分组进行实践操作，搭建自己的自动避障机器人模型。
每个小组按照教师提供的材料和指导书，按照自己的设计和构思完成机器人的搭建。
鼓励学生自主合作，共同解决问题，并对他们的设计进行评价和改进。
5. 总结分享（10分钟）学生展示他们搭建的自动避障机器人模型，并分享他们的设计思路和遇到的问题。
教师引导学生总结课堂所学内容，强调机器人原理和传感器的重要性。
6. 课堂延伸（10分钟）鼓励学生思考如何改进自动避障机器人的性能和应用。
提出一些开放性问题，让学生展开思考和探讨，激发他们的创新思维。
四、教学资源1. 图片或视频展示自动避障机器人的应用场景。
2. 搭建自动避障机器人所需的硬件材料，如车架、超声波传感器、光传感器等。
粤教版信息技术五年级上册第5课《自动避障机器人》教案一. 教材分析《自动避障机器人》是粤教版信息技术五年级上册第5课的内容。
本节课的主要内容是通过学习编程知识，让学生设计一个能够自动避障的机器人。
教材内容由浅入深，先介绍机器人的基本概念和避障原理，再引导学生通过编程实践，制作出属于自己的自动避障机器人。
教材注重培养学生的动手能力、创新能力及解决问题的能力。
二. 学情分析五年级的学生已经具备一定的信息技术基础，对编程有一定的了解。
但机器人编程相对较为复杂，需要学生将已学的编程知识运用到实际操作中，这对学生来说是一个挑战。
此外，学生对新鲜事物充满好奇，乐于动手实践，但注意力容易分散，需要教师在教学过程中加强引导和激励。
三. 教学目标1.让学生了解机器人的基本概念和避障原理。
2.培养学生运用编程知识解决实际问题的能力。
3.提高学生的动手操作能力和团队协作能力。
4.培养学生对信息技术学科的兴趣和好奇心。
四. 教学重难点1.重点：掌握机器人编程的基本知识，能够设计出一个简单的自动避障机器人。
2.难点：如何让学生将所学的编程知识灵活运用到实际操作中，解决避障问题。
五. 教学方法1.任务驱动法：通过设定具体任务，引导学生动手实践，培养学生的实际操作能力。
2.合作学习法：分组进行任务完成，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
3.启发式教学法：教师引导学生思考问题，激发学生的创新思维和解决问题的能力。
六. 教学准备1.准备机器人编程软件和相应的教学资源。
2.准备机器人硬件设备，确保每组学生都能进行实际操作。
3.准备教学PPT，用于辅助讲解和展示。
七. 教学过程1.导入（5分钟）利用PPT展示一些实际的避障机器人应用场景，如扫地机器人、自动驾驶汽车等，激发学生的兴趣，引出本节课的主题。
2.呈现（10分钟）教师简要讲解机器人的基本概念和避障原理，为学生后续的编程实践打下基础。
3.操练（15分钟）学生分组进行编程实践，教师巡回指导，解答学生在操作过程中遇到的问题。
第二课《避障机器人——感知障碍与行动规划》教案
二、知识讲解（15—20分钟）
（一）感知障碍物——做出行动规划
机器人具有感知能力，并能根据感知到的信息做出行动规划。
要实现机器人的某个功能，我们需要思考机器人需要感知哪些信息？感知到信息后，机器人要做什么样的行动规划 ?
避障机器人需要具有感知障碍物的能力，能够通过对障碍物的距离判断来规划行走路线。
比如在机器人行进过程中，当前方有障碍物挡住前进的道路时，机器人可以转弯以避开障碍物，再继续前进。
因此，避障机器人的功能可以归结为自动行走、感知障碍物并显示与障碍物之间距离、躲避障碍物等基础功能。
二、知识准备
（小组协作）请同学们进行小组协作，通过上网检索梳理机器人的工作过程。
机器人工作的过程一般是通过感知系统（输入）获取外部信息，然后将这些信息发送给控制系统（控制）进行处理，控制系统通过运算后给出处理方案，将方案结果发送给执行系统（输出）执行相应的操作，如机器人行走。
三、实操练习（10—15分钟）
现在大家已经选好了器材，怎么实现避障机器人的功能，大家小组合作动手做一做吧。
（学生自己做，老师巡查，并且负责解决学生创作过程当中遇到的问题）。
自动控制温度机器人课题自动控制温度机器人单元8 学科信息技术年级学习目标1.认识温度传感器，能够了解传感器的工作原理。
2.编写控温机器人程序，完成相应的要求。
3.模拟仿真机器人控温。
4.搭建与调试温控机器人。
重点编写控温机器人程序，完成相应的要求。
难点模拟仿真机器人控温。
教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课以对话的方式来导入课题：男：玲玲，你去海洋世界游玩过吗？女：去过！我最喜欢去企鹅馆看企鹅了。
男：我爸爸说，企鹅在零下2度左右温度里生活才最舒适，企鹅管能达到这个要求吗？女：能，企鹅管里装有温度控制系统，使企鹅馆里地温度保持在0度以下！企鹅馆的叔叔阿姨们为了给小企鹅们营造一个舒适的生活环境，专门设计了一个能自动调节温度的系统，使得管理的温度常年保持在0度至10度之间，小企鹅们在那里生活的可舒服了。
认真听讲，仔细思考，交流分享自己的看法。
激发学生兴趣，导入课题。
讲授新课提出疑问：你知道温控系统是如何工作的吗？呼吁我们一起来制作一个机器人去模拟这个系统。
机器人温度控制系统是用一个温度传感器去感知周边环境的温度，用LED显示器显示环境温度，当周边环境温度超出所设定的数值时，便立即启动调节系统升温或降温，使得温度能保持在设定的范围之内。
一、认识温度传感器认真听讲、仔细思考，动手操作程序，总结经验。
让学生了解温度传感器的原理，激发学生对自动控温机器人的兴趣。
通过课件中的图片来认识温度传感器的组成：温度传感器的探头以及传感器的连接线。
温度传感器的主要组成部分是温度探头，用对温度敏感的材料制成，当它与被测量的物体接触后，传感器电阻会随着温度的改变而变化，从而达到测量温度的效果。
编写机器人控制温度的程序，将检测到的环境温度显示在LED显示屏上。
如果所测的环境温度高于０度就打开风扇降温；低于或等于０度，就关闭风扇，从而达到控制温度的效果。
进入RC编程平台主界面，参考课件中的图编写机器人测量环境温度的程序。
聪明的巡逻兵讲授新课一、认识多次循环多次循环是「程序设计中的一种常用结构，它的作用是将循环体内的操作重复执行设定的次数。
女口：10次拍手的操作也可以用多次循环设计。
认识多次循环的结构，试着将上节课机器人走正方形的部分程序，请你分析这段程序，并回答问题。
(1)这段程序中重复的动作是什么。
(2)这组动作重复了多少次。
(3)请用多次循环结构简化这段程序。
请填写右侧的流程图。
二、简化程序认真听讲、仔细思考，动手操作程序，总结经验。
提高学生的动手能力，让学生了解多次循环的定义能够学会简化程序，激发学生对编程机器「人的兴趣。
利用“多次循环”模块，可以简化带有重复操作的程序。
（1）打开上节课保存的程序文件“忠实的巡逻兵”，参考下面的方法，应用“多次循环”简化程序。
如下图，打开“流程控制模块”库，将“多次循环”模块添加到程序中，设置循环次数为“ 4”。
（2 ）把一组“直行”、“转向”框拖动到措辞循环体内。
“直行”和“转向”的动作在多次循环体内重复直行4次，后面剩余的3组“直行”、“转向” 框就不再需要了。
（3）参考PPT中的图示删除多余的重复操作。
首先选中剩余几组重复的“直行”、“转向”框。
然后单击工具栏上的“删除”图标，将选中的部分删除。
最后用“多次循环”简化后的巡逻兵程序。
如下图所示，我们可以给它命名为“聪明的巡逻兵”。
用“多次循环”模块简化后的程序能够完成巡逻任务吗？同学们快到仿真环境中测试一下吧！利用多次循环模块，简化沿正八边形路线巡逻的机器人程序，巡逻路线如图所示。
如下图所示，一个循环体内还有一个循环的结构，被称为“循环的嵌套”，他可以让机器人完成最新资料推荐会员升级服务第一拨・清北季神马，有清华耳诀学It方法论谏；还肓清华学裁向所有的父母亲迷自己求学之路;衡木名椅试卷悄悄的上线了；扫qq领取官网不首发课程’很參人我沿告诉他羽！会员qq专享警烁来撩……。
粤教版信息技术五年级上册第5课《自动避障机器人》说课稿一. 教材分析《自动避障机器人》是粤教版信息技术五年级上册第5课的内容。
本节课的主要任务是让学生了解和掌握自动避障机器人的基本原理和制作方法。
教材通过生动的图片和实例，引导学生学习传感器的使用、程序设计等知识点，培养学生的动手操作能力和创新能力。
二. 学情分析五年级的学生已经具备了一定的信息技术基础，对机器人有一定的好奇心和兴趣。
但部分学生可能对编程和传感器使用方面较为陌生，因此在教学过程中需要关注这部分学生的学习需求，耐心引导，让学生能够顺利完成任务。
三. 说教学目标1.知识与技能：让学生了解自动避障机器人的工作原理，学会使用传感器进行避障，并能够编写简单的程序控制机器人。
2.过程与方法：通过小组合作、动手操作的方式，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
3.情感态度与价值观：激发学生对信息技术的兴趣，培养学生的创新意识和动手实践能力。
四. 说教学重难点1.重点：自动避障机器人的工作原理、传感器的使用和程序设计。
2.难点：程序设计的逻辑思维和传感器数据的处理。
五. 说教学方法与手段1.教学方法：采用问题驱动、小组合作、动手实践的教学方法，引导学生主动探索、发现问题、解决问题。
2.教学手段：利用多媒体课件、机器人模型、传感器等教具，帮助学生更好地理解和掌握知识。
六. 说教学过程1.导入：通过展示自动避障机器人的实际应用场景，引发学生的兴趣，导入新课。
2.探究：学生分组讨论，分析自动避障机器人需要解决的问题，引导学生思考传感器的使用和程序设计的重要性。
3.演示：教师演示如何使用传感器进行避障，并展示简单的程序设计过程，让学生初步了解自动避障机器人的制作方法。
4.实践：学生分组动手操作，根据教师提供的程序模板，修改和完善程序，使机器人能够成功避障。
5.交流：学生展示自己的作品，分享制作过程中的心得体会，互相学习和借鉴。
6.总结：教师引导学生总结本节课所学内容，强调自动避障机器人的工作原理和制作方法。
自动避障机器人
课题自动避障机器人单元 5 学科信息技术年级
学习目标1.认识红外避障传感器
2.编写避障机器人程序
3.模拟仿真机器人避障
4.搭建与调试避障机器人
重点编写避障机器人程序
难点搭建与调试避障机器人
教学过程
教学环节教师活动学生活动设计意图
导入新课要让机器人避开障碍物，首先要给机器人装上“眼睛”，使它具有能感知障碍物的“器官”；然
后设计避障程序，让机器人根据检测到的情况选择
前进或者转弯。
女：给机器装上“眼睛”—红外线传感器，机器人检测到障碍物的时候，就可以想办法避开了。
男：哇！你是怎么做到的呢? 认真听讲，仔
细思考，交流
分享自己的看
法。
激发学生兴趣，
导入课题。
讲授新课一、认识红外避障传感器
红外避障传感器相当于机器人的“眼镜”，它是由一个红外线发射管和一个红外线接受管组成
的，如下图所示，它的主要功能是检测红外线发射
管的前方是否有物体存在。
介绍了红外避障传感器的组成：红外线接受管、红外线发射管、可调电阻、传感器的连接线。
同学们，为了然机器人避开前进过程中的障碍物，你们知道红外避障传感器应该安装在哪个地方
吗？
长见识：
当红外线发射管发射出去的红外光遇到物体时会反射给接收管，接收管会把这个信息传输给机
器人的微电脑。
认真听讲、仔
细思考，动手
操作程序，总
结经验。
提高学生的动手
能力，让学生了
解红外避障传感
器的原理，激发
学生对编程机器
人的兴趣。
二、编写避障机器人程序
男：我给机器人装上了红爱避障传感器，为什么它还是不会避开障碍物呢？
女：因为机器人只是装上了红外避障传感器，却没有把它激活。
我们要通过程序，让机器人使用红外避障传感器检测障碍物并告诉他遇到障碍物时应该怎样避开。
思考：同学们，你们在走路的时候，是一直睁着眼睛看周围的环境，还是一会儿后，闭着眼睛行走呢？当遇到障碍物的时候，你是怎么做的？
给机器人装上红外避障机器人以后，还要让机器人会使用它来检测障碍物。
这需要为机器人设计一个检测障碍物的程序，让机器人不停地使用红外避障传感器检测障碍物。
这个程序中除了用到“红外避障传感器”模块以外，还要用到“永久循环”模块。
讲解：永久循环地作用类似于将循环次数设定为无限次地循环，永久循环体内的操作会被不停地重复直行。
编写检测障碍物程序，让机器人不停地通过红外避障传感器检测前方是否有障碍物，我们一起来看吧！
1. 参考下图地操作，将“永久循环模块添加到程序中”。
2. 打开“数字传感器”模块库，参考下图，将“红外避障传感器”模块添加程序中，并作相关设置，让机器人使用它检测前方是否有障碍物。
“选择变量”中的红外避障变量1、2、3、4分别用来储存机器人前、左右、后四个方向的红外避障传感器信号。
若检测到有障碍物，则红外避障变量中储存“1”，否则储存“0”.“选择端口”中的6个
传感器输入端口与微电脑上的6个“数字/模拟服用输入端口”一一对应。
在红外避障传感器检测到其那方是否有障碍物后，机器人要根据红外避障变量的状态。
做出不同的选择：遇到障碍物时要做什么，没有遇到障碍物时要做什么。
这是要用到“条件判断模块”，如右图所示，当“条件”满足时执行“是”，当“条件”不满足是执行“否”一侧的操作。
添加避障程序，让机器人在检测到障碍物时向右转90度，在检测到没有障碍物时全速前进，首先将“条件判断”模块添加到程序中，设置条件表达式为“红外避障变量1==1”（表示传感器检测到前方有障碍物）。
设置条件表达式为“红外避障变量1==1”（表示红外避障传感器检测到前方有障碍物）。
参考下图，将“转向”模块添加到“条件判断”模块的“是”一侧，让机器人在检测到障碍物时转向;将“高速电机”模块添加到“条件判断”模块的“否”一侧，并设置左、右的转速都为10，让机器人在检测到没有障碍物时全速前进。
按照下图设置高速电机的转速，编写完程序后，别忘了保存文件，可保存为“避障程序”。
1.如果将程序中“条件判断”模块的条件表达式设置为“红外避障变量1==0”（表示前方红外避障传感器检测到没有障碍物），机器人还能实现自动避障功能吗，为什么？
2.是否能将程序中的“高速电机”模块替换成
“直行”模块呢？为什么？
长见识：
在RC编程软件的仿真环境中提供有模拟的障碍物，可用于测试机器人避障程序能否实现避障的功能。
模拟障碍物相当于实际场地中的墙壁或其他物体。
仿真环境中添加模拟障碍物，测试避障程序能否正常运行，参考下图，在仿真环境中添加障碍物。
进入立体仿真环境测试机器人的避障程序。
在仿真演示区内添加物体（如：障碍物、色带）时，可以在不重复选择类别的情况下连续添加同类物体，点击右键停止添加。
将我们设计的机器人放在下图的两个迷宫中（方向向右），它能从那个迷宫中走出来？需要怎样修改程序，才能让机器人从另一个迷宫中走出来呢？
四、搭建与调试避障机器人
机器人避障程序能让我们搭建的机器人自动避障吗？让机器人咋真实环境中走走看吧！
参考下面方法，搭建具有自动避障功能的机器人：首先应下载避障机器人程序到微电脑中，然后按下图搭建避障机器人。
连接微电脑与传感器、电机之间的连接线。
红外避障传感器要接入微电脑的数字/模拟服用输入端口，选择的端口序号要与设计程序是选的端口序号保持一致。
打开机器人电源，观察并调试机器人，使它能正常工作。
女：我的机器人可以避开障碍物，它在距离障碍物很远的时候就转向了。
男：我的机器人快要撞到障碍物时才转向。
为什么会有这样的差别呢？
玲玲的红外避障传感器检测举例远，所以她的机器人在举例很远的时候就检测到了障碍物，从而转向；贝贝的红外避障传感器检测举例近，所以他的机器人在距离很近的时候才嫩检测到障碍物，从而转向。
小妙招：
红外避障传感器检测到障碍物的距离是可以调节的，只要用小螺丝刀螺旋传感器上的“可调节电阻”进行微调就可以了。
顺时针旋转，检测距离减小；逆时针旋转，检测距离增大。
如果在机器人的前面、左侧、右侧、后面都装上红外避障传感器，机器人可能实现什么功能？要怎样选择端口呢？
课堂练习学生思考回答
问题。
让学生开动思维，结合上课所学思考问题。
课堂小结思考小结内
容，巩固学习
知识。
让学生开动思维，结合上课所学思考问题。
作业布置作业1：总结今天的学习经验，和同学们分享。
作业2：自己设计一个避障机器人，增加避障的难度。
学生仔细思
考，学以致用。
帮助理解、巩固
课本内容，了解
更多。
拓展提高观看视频认真观看视
频，仔细思考。
激发学生对可编程机器人的兴趣。
板书无。
