清华大学版九年级下册第4单元 友好相处第13课 忠诚卫士——红外传感器和计数器的应用一等奖教学设计及反思

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课题名称
第十三课 忠诚卫士 ——红外传感器和计数器的应用
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. 掌握VJC1.6开发版的使用方法。
2. 掌握机器人的基本操作方法和更新系统的方法。
3. 掌握计数器的制作和使用方法。
4. 掌握红外传感器的检测与使用方法。
教学重点、难点
1.通过红外传感器的综合应用掌握机器人的使用与控制方法。
2.计数器的使用方法。
课堂教学分析
本课是由仿真版VJC1.5向真实机器人VJC1.6的过度，由于现在学校还不能提供真实的机器人，所以在讲原理时可以大量图片进行佐证。
《忠诚卫士》教学过程
第一课时
教学活动1
（一）联系实际，激趣导入。
同学们已经学会了VJC1.5仿真机器人的基本操作方法，可以完成一些简单的项目了。现在我们要使用真实的机器人，看看它能为我们做一些什么事。
教学活动2
（二）做好准备，迎接挑战。
强调真实机器人准备工作的操作要点：
1.安装VJC1.6开发版，为机器人编写程序。
2.安装为机器人下载程序用的串口线。
3.安装装好电池的机器人。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
实践活动：
学生编写红外传感器检测程序
教学活动4
（四）联系实际，解除疑惑。
1.下载程序和更新系统的操作
2.运行程序，观察效果。
注意：
①要知道红外传感器的位置。
②每个机器人识别物体的有效距离可能是不一样的。
③个别机器人的左右两只红外传感器识别物体的距离可能是不一样的。
教学活动5
（五）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。
老师请学生回忆上节课真实机器人的操作，引出“机器人警卫”的项目任务。
教学活动2
（二）问题启发，合作探究。
1.教师对“机器人警卫”任务的工作原理进行介绍和实施思路讲解。
（1）在编写程序前，先要确定传感器和报警器。此处我们选择红外传感器用于识别是否有人经过：选择喇叭用于报警。
（2）明确机器人的工作过程：先通过红外传感器采集周围的环境信息，然后经过判断确定是否有障碍。没有障碍就表示没有人经过，再重复检测；如果有障碍则表示有人经过，此时机器人将通过喇叭发出报警的声音。
2.实践活动：
学生自主编写程序，完成“机器人警卫”任务。
教学活动3
（三）问题启发，合作探究。
1.教师对计数器原理和作用进行介绍。
将红外传感器与计数器结合应用，可以使机器人完成自动统计工作。如：自动统计人数、生产线上的产品、传送带上的货物等。
2. 实践活动：
学生完成如下程序设计
让机器人完成人数统计的任务：把机器人放在教室的门口，让它记录进入教室的人数，然后机器人通过LCD显示屏将统计结果告诉我们。
提示：
我们可以为机器人设计一个计数器子程序，通过这个子程序让机器人实现自动计数，在这个子程序中，需要利用“计算”模块进行累加，然后使用“显示”模块把每次累加的数据显示出来。
注意：
1.计数器子程序的位置非常重要，应该是有人经过才计数，没有人经过是不计数的。
2.关于检测信息的周期问题：如果没有延时等待，称为时时检测。这时当有一个人经过时显示模块可能会显示出2或3，表示看到2或3个人；如果把延时等待的时间设置偏大，会出现有2-3个人经过，而机器人只看到1个人。
延时等待在这里起到控制检测周期的作用，检测周期根据实际的需要进行调整。
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。
利用机器人通过红外传感器可以识别物体的特点，让机器人跟随移动物体运动。
参考程序如下所示