机器人走8字舞
机器人走8字舞
江阴市第三实验小学 祁小明
教学目标：
1、知识与技能：学会用“执行器模块库”中的“启动电机”、“延时等待”、“停止电机”等模块编写程序。
2、过程与方法：在动手操作的过程中理解“启动电机”、“延时等待”模块的功能和使用方法,学会根据需要设置模块中的参数,学会在机器人仿真系统上实施机器人任务。
3、情感态度与价值观：
感受机器人给人们生活、工作带来的益处,产生对机器人进一步探究的兴趣。
通过小组探究“启动电机”的功能与用法，培养学生互帮互助的团队精神。
4、行为与创新：培养乐于尝试新鲜事物，在生活中发现机器人的奥秘。
教学重、难点:
重点：学会使用“执行器模块库”中的“启动电机”。
难点：流程图的编写，培养学生的程序设计思想。
教学课时：1课时
教学过程：
一、创设情境，引入课堂
在生物界中， 科学家观察到一个奇特现象，蜜蜂会走“8”字舞，(板书：“8”字舞)我们先来看一段视频。（播放视频）这段视频蕴含着一个有趣的科学道理：蜜蜂走“8”字舞告知同伴蜜源的方位。
今天，我们一起学习机器人走8字舞（板书课题其他文字）。要走8字，首先要学会走圆，圆我们还不会走，但是我们已经学会了走正六边形，画正六边形需要用到哪些模块？（教师根据学生回答贴出正六边形流程，图1）哪个模块为我们减轻了工作？（多次循环）
二、知识迁移，自主操作
1、认识正六边形与圆的关系
（1）、教师讲解（打开PS软件）：我们来观察一组图形，老师在画图软件中分别画出正6,12,36边形，随着边数的增加，正多边形会越来越接近（圆）？
（2）、猜想迁移：请大家打开正六边形的程序，观察、讨论需要修改哪些地方就能画出圆形？
重复次数（多），教师打开“多次循环”修改循环次数：36
前进距离（小），教师打开“前进模块”讲解：速度X时间就是每次前进的距离，速度不变，时间就要改小，如0.16
右转角度（小），教师打开“转向模块”讲解：速度X时间就是转向的角度，我们画正方形，速度X时间=25，画正六边形，速度X时间=16，现在画正36边形，大家估计乘积应该多少，注意速度不变。
2、学生探究，尝试画圆
（1）、学生探究：打开正六边形程序尝试修改，仿真画圆。
（2）、师生交流：学生在教师机示范修改程序画圆。
过渡：我们修改正六边形的程序迁移画出了圆形，这种能力很重要。但是这种方式画出的圆，仔细看还是正多边形。下面我们继续探讨新的画圆方法，学习多种解题的能力。
三、小组探究，认知画圆
1、模拟走圆：每位学生以一个脚为支点原地转圈，能走出一个什么图形？（圆）现在每位学生站起来侧身右手靠着电脑桌，围着六边形的桌子走一圈，思考：你在行走时候两只脚的运动幅度一样吗？
（一只脚速度大一些，一只脚速度小一些）
2、认识“启动电机”
（1）、小组探究
问题1：左、右电机功率一样，机器人怎么行走。
问题2：左电机功率80，右电机功率40，机器人怎么行走。右电机功率 40，左电机功率80，机器人怎么行走。
（2）、师生交流：通过实验我们发现以下现象：
当左右电机功率相同时，机器人的运动轨迹是一条直线。
当左电机功率80，右电机功率40的时候，机器人顺时针走了一段弧线。
当左电机功率40，右电机功率80的时候，机器人逆时针走了一段弧线。
（3）、研究结论：（板书）功率相同走直线，功率不同走弧线。
3、仿真画圆：同学们，请你动手操作下，试着画出大小不同的圆形，看看你还能发现什么。
图1 图2 图3
过渡：祝贺大家学会了知识迁移，画出了一个真正的圆形。下面我们再来认识一个模块，它可以不用“多次循环”模块使程序简化。
4、认识“延时等待”模块：大家说说延时等待是什么意思？你们先保留自己的想法，我们一起来看下新的流程图（图2），试着画一画。
学生在教师机示范画圆，说一说什么是延时等待。（板书：电机工作的时间）
5、认识“停止电机”模块：机器人的电机启动后会一直处于等待工作状态，大家找找看估计要加什么模块，请大家把流程完善下。
四、互动探究，学走8字
1、提出质疑：让学生用“保留痕迹”的方式手动画“8”字，感受手动方式画“8”字的不足。（学生演示：机器人第二次放置的位置决定图形是否重复）
2、编写流程图（图3）：师生共同编写流程图，学生尝试操作。
3、进入仿真环境
步骤1：单击工具栏中“仿真”按钮，进入仿真环境场地。
步骤2：在仿真环境界面，单击“显示轨迹”。
步骤3：单击仿真环境界面的“运行”按钮。
步骤4：把机器人放在场地中间释放。
五、课堂总结，引导创作
通过今天这节课的学习，同学们学到了哪些知识？
通过比较两种画圆的方法：“直行+转向”，“启动电机+延时等待”都可以画出圆，但是我们要根据需要选择合适的方法，简单、高效——让程序最优化，有兴趣的同学可以继续创作。
板书：