初中信息技术清华大学版九年级下册第9课 循线而行——地面传感器和机器人的循线行走优秀教学设计

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课题名称
第九课 循线而行 ——地面传感器和机器人的循线行走
科 目
信息技术
年级
九年级
教学时间
2课时（90分钟）
教学目标
1．了解地面灰度传感器的工作原理。
2. 学会地面检测程序的编写，能用检测程序检测地面的灰度。
3．能利用“地面检测”模块实施相关的机器人项目。
教学重点、难点
1.知道不同图带颜色对应的不同检测值。
2.学生能够对问题解决方法做出描述。
课堂教学分析
在本课中虽然需要完成的任务比较多，但是各任务的实施方法都有一定的联系，教师引导学生注意一些任务的共同点和任务间的联系。
《循线而行》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
1.老师请学生回顾亮度传感器的原理。
2.老师类比亮度传感器引出本节课教学主题“地面传感器”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.老师讲解地面传感器原理、属性及参数设置（与亮度传感器相类比）。
2.实践活动：
请学生通过修改亮度检测程序，编写出地面检测程序。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师提出问题：在不同颜色的地面上时，机器人的检测值是否相同？
2.实践活动：
由学生自己编写地面检测程序，并在仿真环境中加载地面检测场地，并将不同颜色的检测值记录下来，以备后面的项目使用。
通过地面检测完成下表。
地面检测值表
图带颜色
地面检测值
黑色
橙色
黄色
浅绿
绿色
蓝色
白色
红色
紫色
结论：地面颜色越深，地面检测值越大。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
学生总结自己本节课的收获和感想，教师指导学生自我小结。
第二课时
教学活动1
（一）知识回顾，复习导入。
老师请学生回忆 “地面检测程序”，引出“机器人循线行走”。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师引导学生对问题解决方法做出描述。
例如对于机器人在草地中的行走过程可以描述为：在反复检测地面灰度的过程中，不断判断地面是否为绿色，如果是绿色机器人前进，否则机器人后退、右转。
2.实践活动：
学生自主练习，根据老师讲解，学生完成机器人在“绿色草坪”球场上奔跑的任务。
机器人在“绿色草坪”球场上奔跑的任务参考程序如图
教学活动3
（三）加强练习，共同提高。
教师引导学生对问题解决方法做出描述。
例如对机器人沿白线边沿行走的过程可以描述为：在反复检测地面灰度的过程中，不断判断地面是否为白色，如果是白色机器人前进，否则机器人右转。
例如对于机器人在红色地毯边沿行走过程可以描述为：在反复检测地面灰度的过程中，不断判断地面是否为红色，如果是红色机器人前进，否则机器人右转。
不难看出程序流程与前面的程序基本相同，只要修改一下地面检测判断的颜色代码就可以了。
例如对于机器人循线回家行走的过程可以描述为：循环检测地面颜色，当地面颜色不是红色时，机器人执行沿白线行走的循环程序段，否则机器人退出循环，前进适当的距离后停下。参考程序如图所示。
教学活动4
（四）归纳总结，畅谈收获。
老师以“你学到了什么？”的形式提问，请学生回顾本节课内容。
教学活动5
（五）创作天地，巩固提高。
编写机器人“城市行”的程序，本活动要求机器人在“城市行”环境里行走的过程中要避开围墙、楼房和烟囱，而当机器人误入草地或花园时要马上退出。
提示：机器人“城市行”活动项目的参考程序如图所示。