机器人走8字舞   

                              ——“启动电机”模块和“延时等待”模块

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：乐于尝试新鲜事物，在何种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， 我们可以观察到一个关于蜜蜂的奇特的现象。 蜜蜂常常会在空中飞出一个“8”字形，就像是在跳一种“8 字舞”一样。而这种现象蕴含着一个有趣的科学道理：蜜蜂在这样做时，实际上是在用一种特殊的方式告知同伴蜜源的方位。 (板书：出示“8”字)

今天，我们一起学习机器人走8字舞。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。（板书：正六边形流程图）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：教师打开PS软件，画出正6,12,36……边行，随着边数的增加，正多边形会越来越接近（圆）？

（2）、猜想迁移：根据这些关系，我们只需要修改正六边形程序的哪些地方就可以画出一个圆？

重复次数（多），前进步数（小），右转角度（小）

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：我们应用正六边形迁移画出了圆形，这种能力很重要。但是这种方式画出的圆，在放大镜下都还是正多边形。下面我们继续来探讨新的画圆方法，学习多种解题的能力。

 

三、小组探究，认知画圆

1、模拟走圆：一位学生以一个脚为支点原地转圈，能走出一个圆吗？那么老师想走出一个大一点的圆该怎么走，每组学生排队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100，右电机功率80，机器人怎么行走。右电机功率为 100，左电机功率为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。

当右电机功率为80,左电机功率为100的时候，机器人顺时针走了一段弧线。

当左电机功率为80，右电机功率为100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、认识“停止电机”模块：机器人一直在画圆不肯停止，大家找找看估计要加什么模块。

4、完善流程图（图1）：现在，我们一起完善流程图，大家试着画一个圆形。

         

       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。

5、认识“延时等待”模块：大家说说延时等待是什么意思？你的想法先保留，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。

 

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的重复）

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，你学到了哪些知识？

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。