儿童编程scratch桌面机器人教参——走迷宫机器人教案.docx

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1、少儿编程教学资料，需要可下载并修改后使用！第十一课走迷宫机器人限学习目标.了解迷宫的科学小知识。1 .学会运用多传感器对外界环境进行检测判断。2 .自主完成拓展内容的任务。重点知识迷宫:(1)迷宫就是对结构复杂、道路难辨，进去后不容易找到出口的建筑物的总称。(2)迷宫最早出现在古希腊神话中。据说，半人半神的英雄西修斯(Theseus)在克里特 的迷宫中勇敢地杀死半人半牛的怪物，并循着米诺斯女儿阿里阿德妮(Ariadne )送给他的 绳索逃出迷宫。循迹传感器:(1)循迹传感器主要用于检测地面灰度检测、黑白线区别、简单颜色识别等，可用于机器人循迹、机器 人地面灰度检测等。当颜色越深，返回值越大，颜

2、色越浅，返回值越小。(2)高亮正白光发光二极管或者高亮红光发光二极管作为光源，光敏电阻作为光强检测器件, 灰度传感器利用不同颜色的检测面对光的反射程度不同，光敏电阻对不同检测面返回的光其 阻值也不同的原理进行颜色深浅检测。在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照射在 检测面上，检测面反射局部光线，光敏电阻检测此光线的强度并将其转换为机器人可以识别 的信号。(3)传感器可能会受到自然光的干扰，如果在室内使用，非阳光直射情况下，该干扰可以忽 略不计。超声波传感器：超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机 械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有

3、频率高、波长短、绕射现象小， 特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大， 尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显 著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。基于超声波特性研制的传感器称 为“超声波传感器”，广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20HZ-20KHz范围内，超过20KHz称 为超声波，低于20Hz的称为次声波。常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。赫兹也是国际单位制中频率的单位，它是每秒中的周期性变动重复次数的计量。赫兹的名字 来自于德国物理

4、学家海因里希鲁道夫赫兹。其符号是Hz。陵教学过程课程导入（20分钟）（1）以故事形式引入我们的课程：很久很久以前，有一位美丽的公主，被一个恶魔掳走了。 国王很着急，在全国范围内征召勇士去拯救公主，有一位勇士接受了国王的征召，去拯救公 主。公主被关在一个很大的古堡里面，在通往古堡的必经之路上，恶魔设置了一个巨大的迷 宫来阻挡勇士前进的步伐，企图让勇士永远的迷失在迷宫之中。你们知道最后勇士拯救出公 主了么？（让学生讨论，将他们带入场景想象中。）现在，你们就是那个勇士，你们要以最 快的速度找出走出迷宫的路，尽早将公主拯救出来。（此时放出迷宫的图，让学生们找出正 确的路，老师要事先自己找出正确的路径）

5、（2）我们现在已经将公主拯救了出来，那么你们知道恶魔为什么要设置这个迷宫么？（为了 阻挡勇士前进的步伐，拖延时间）迷宫的作用就是拖延时间跟阻挡想要阻挡的人走出迷宫。（3）刚刚你们通过自己的努力找出了拯救公主的正确路径，那么，现在老师这里也有个迷宫, 需要你们使用桌面机器人帮助我找出正确的路径，比比看谁最先帮助老师找出正确的路径吧。（4）注意：因为桌面机器人侧面并不存在防撞传感器，所以我们的赛台配置了黑线，可以让 学生们使用循迹传感器辅助找出正确的路径。本节课学习的是一个多传感器的配合运用，或 者不同种类的传感器单独运用。动手编程（30分钟）使用凤凰机器人赛台进行迷宫的设置拼装。老师可随意拼装出

6、迷宫造型，具体程序的编写要根据老师设置的迷宫造型进行实际编写。 给一个超声波传感器完成任务的例子：首先连接桌面机器人，然后拖出超声波传感器的值(cm)双击此命令条在编辑区顶部会出现实时数值，此时可以移动桌面机器人至需要其转弯的位置，记录数据, 此数据做为桌面机器人到达转弯条件时与墙壁的距离值(1)Arduino主程序翻44,17重复执行重复执行次44-设置机器人行动模式为前进，速度为之前一直等待之前一直等待停止机器人在迸入框内的条件不为真 时，一直运行上面的程序 内容。在 超声波传感器的值(cm) 设置机器人行动模式为向右转9。设置机器人行动模式为前进，速度为在 超声波传感器的值(cm)等待秒

7、因为Arduino会默认重复 执行，所以停止机器人一 段时间后又重复执行，所 以此处设置等待时间为 9999秒，就相当于让机 器人完全停止。如果不关 闭桌面机器入，在等待时 间结束后还是会重复执行参考程序分析：因为根据场地设置，完成此迷宫的行走需要转弯四次，那么每次都是超声波传感器的值小 于17cM的时候转弯，所以此程序需要重复四次。当重复四次完成后桌面机器人是没有进入指定区域的， 所以再加一个单行程序让桌面机器人进入指定区域后停止。(2)Arduino主程序重复执行O次17174重复执行直到超声波传感器的值(cm) 设置机器人行动模式为前进，速度为设置机器人行动模式为向右转90。，速度为重复

8、执行直到超声波传感器的值(cm) Q设置机器人行动模式为前进，速度为停止机器人(40分钟)等待秒拓展活动让学生竞赛:拓展内容为：利用其他传感器进行任务的完成或者拼装一个更为复杂的迷宫进行任务的完成。 比方可以使用防撞传感器，或者利用循迹传感器进行编程。具体程序需要根据老师所设置的场地或者指定的传感器进行编写。复习与总结:(15分钟)复习本节课所学习的知识点，以及对本节课学生出现的一些学习问题与错误编程进行分析总 结。让学生知道问题出在哪？以后要怎么注意与改正？陵课堂展示(15分钟)本环节尽量让学生自主讲解演示为主，讲解本节课所学知识点以及讲解演示自主编写的程序, 老师在学生忘记或者讲解错误的时候进行引导与指正。问题：(1)迷宫的作用是什么？(2)你使用的是哪种传感器？此传感器的工作原理是什么？(3)演示讲解自己的拓展程序。1 .根据学生的课堂表现与家长进行沟通，比方学生在课堂中纪律如何，回答下列问题积极性如何, 对于不同种类的传感器运用与程序的编写掌握如何，以及有所缺乏需要提升的地方，缺乏之 处可以怎么家校配合引导提升。学生在我们这里学习本课程会有金钥匙的大赛及比赛结果带 给学生的益处。2 .跟家长沟通这些的时候要注意先表扬再指正，注意保护学生的自尊心，在跟家长谈及学生 缺乏之处时要防止学生听见。