第3课 我的小车更智能 教学设计 2023-2024学年九年级下册信息技术
2023-11-01 13:27:07 学考宝 作者：佚名
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我的小车更智能
本课主要是让学生学会安装和使用灰度传感器，学会使用“if判断”和“while永远循环”模块结合灰度传感器来让小车更智能-能够判断当前路况，并做出左转、右转或直行的操作，体验无人驾驶的乐趣。
一、教学目标
1．学会安装和使用灰度传感器。
2．学会使用“if判断”和“while永远循环”模块。
3．体验无人驾驶的乐趣。
二、教学重难点分析
1．教学重点：学会安装和使用灰度传感器，学会使用“if判断”和“while永远循环”模块。
2．教学难点：体验无人驾驶的乐趣。
三、教学准备
1．教学环境
（1）软件环境：多媒体网络教学软件、Windows7操作系统、虚拟机器人软件。
（2）硬件环境：网络状态稳定的计算机教室。
2．教学资源
教学课件、“我的小车更智能”任务、微视频。
四、教学建议
（一）无人驾驶新体验
为了更好的体验小车的智能，教师可以先找学生做盲人走路的游戏-由一位同学扮演盲人，沿着弯道行走，从而引出机器人的眼睛“灰度传感器”。灰度传感器能够检
测到各种颜色值并将其转换成灰度值，结合程序的“if判断”和“while永远循环”模块共同控制机器人行走过程中不脱离跑道。
1．小试身手
取颜色值的方法如下：在仿真状态下，选择仿真界面右侧“取颜色值”按钮后，再单击目标点即可获得其颜色值。
需要注意的是，通常只有与任务相关的指定物体的颜色可以被灰度传感器检测到，如轨迹、跑道、迷宫场地、颜色标记等，而地形、草地、山、建筑、家具等大物体，其检测值总是返回0，如果用“取颜色值”也是返回0。让学生利用“取颜色值”工具取到橙色边沿线的灰度值为154，跑道底色的值为198，并将两个值进行记录，为编程部分的“if条件判断”模块的条件设置打下基础。
2．探究实践一
经过前两节课的学习，学生已经可以轻松搭建出简单机器人，本节课新加入的灰度传感器的朝向和位置，可以让学生通过探究的方式得出。在探究之前，建议教师设置两个问题：1．灰度传感器的眼睛应该朝向哪个方向？2．灰度传感器的眼睛应该安装到什么位置，才能让机器人提前探知前方路况？学生经过探究可得出，眼睛应该在机器人的前方外侧并朝下，在进行结构搭建时便可以借助安装柱安装灰度传感器。这就保证了机器人可以预知路况并采取相应行动，避免机器人偏离跑道的现象发生。
（二）控制模块探秘
在学习虚拟机器人课程之前，学生已接触过Scraino和Python中的选择结构和循环结构，在此可以进行知识迁移-结合课前的盲人游戏，用语言描述机器人可能遇到的情况及采取的行动。当机器人检测到左方边线时右转，当机器人检测到右方边线时左转，当两侧边线都检测不到时则直行，然后再转换为相应的“if判断”的条件。
前面的“小试身手”中学生记录了边线和底色的灰度值分别为154和198，“if判断”的条件如果利用灰度值，我们可以选择相对居中的170，当然，实际编程中设置为171、172也可以的。这里我们只需要教会学生找判断条件的方法即可，具体数值可以由学生自己尝试。
1．教你一招
结合了“if判断”和“while永远循环”模块的程序，若在编写过程中没有规范排版，程序分支会不清晰。教师可以让学生自己去尝试“自动排列”按钮，并说一说它的作用。
2．巩固提升
该部分的实验中，提高速度的同时，机器人很可能会因为惯性而冲出跑道，让学生思考如何改变机器人结构来避免这种情况。这也为下节课的“夹着跑”留下伏笔。
五、教学评价设计
依据SOLO分类评价理论，围绕本节课的教学目标、教学重难点进行评价，注重发挥评价的作用以促进学生的能力发展。本课的评价可以参照以下几个方面：
1．机器人结构的搭建是否合理，灰度传感器的位置是否合适；
2．机器人能否完成无人驾驶任务；
3．在进行if条件判断时，若更改判断条件，是否能够改变相应的程序使其完成无人驾驶任务；
4．能否根据巩固提升要求改变机器人参数，并保证仍能完成无人驾驶任务。
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