川教版信息技术九下阳光寻觅者”的制作教案

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1、综合实践活动：“阳光寻觅者”的制作龙泉中学杜艳梅   一、 教学目标   1、知识目标：①、了解ROBOLAB的编程环境。②、认识机器人软件ROBOLAB，学会用ROBOLAB下载固件。 ③、掌握编写程序采集数据、上传数据并分析处理的方法。   2、能力目标：   ①、设计和搭建实验。   ②、学会编写机器人程序。   ③、ROBOLAB固件下载及程序调试和数据分析。   3、情感目标：   ①、培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。   ②、培养学生对待知识的科学态度和辩证唯物主义观点。   ③、培

2、养学生探索机器人的兴趣和科学精神。二、教学重点、难点   重点：认识ROBOLAB的编程环境，理解固件与RCX的关系。   难点：   ①、编写机器人程序；   ②、ROBOLAB固件下载；   ③、程序调试和数据分析。   三、教学方法以学生直接实践体验为主，辅以教师演示、启发、引导。四、教学准备   乐高机器人套装、电脑、网络教室，机器人调试场地或模拟平台环境。五、教学过程1、 引入：大家知道，我们所使用的煤、石油、天然气，水能、风能、海洋能、生物质能等都来自太阳能。事实上，地球上的一切能源都直接或间接使用的太阳能。太

3、阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。同时，太阳能又是一种对环境友好的，可再生的取之不尽、用之不竭的能源。在当前世界能源紧张，各种能源价格飞涨的形势下，太阳能无疑是最引人瞩目的能源。2、新课：预备实验——太阳能小车AB图15-1太阳能小车图15-1A是一辆太阳能小车，如果我们把它放在阳光下，至少是一盏台灯下，它就能运动起来。我们看到小车本身没有能源，只是接了一块乐高太阳能电池板，由于乐高太阳能电池板能把光能转换成电能。小车上的马达就是靠太阳能电池板提供电能的。实验一验证光具有能量。把一只马达和太阳能电池板按图15

4、-1B所示的方式连接起来，再用一盏台灯照射太阳能电池板，观察马达会不会转动。试着转变灯光的方向，观察马达的转动情况。我们看到在光的照射下马达转动起来了，但如果光线不是直射太阳能电池板，马达转动会慢一些。实验证明：光和太阳都具有能量。那么，我们能收集光能或太阳能吗？实验二电容器能储存电能。按如图15-2A所示将一只乐高电容器与一只马达连接，观察马达能否转动？如果按图15-2B所示的方法，将乐高电容器与太阳能电池板连接（注意二者的“十”、“—”极），再用光线照射一段时间，再将电容器与马达相连，观察马达能否转动。AB图15-2电

5、容器的放电和充电我们看到原来不能使马达转动的电容器，通过与被光照射的太阳能电池板连接一定的时间后，就能驱动马达转动了，这说明电容器能储存电能。实际上将太阳能电池板与电容器连接以后，我们说太阳能电池板为电容器充了电；而把电容器与马达连接时，电容器又放电，将自身的电能转化为马达的机械能。3、“阳光寻觅者”的制作实验目标搭建一辆机器人小车，使它可以跟踪光线，并用太阳能电池板为电容器充电。当光线的方向改变时，机器人小车可以自动找到新的光线最强的位置。为了验证电容器已充电，实验后要求电容器能点亮小灯。为了验证小车找到并停止在光线最强

6、的位置，要求在小车寻找光线最强位置的过程中，同时采集各个方向的光值；当小车停下时，液晶屏上显示这时的光值。实验后，将读出的光值与采集到的数据集中的最大值比较，从而判断小车是否停在光线最强的方向。如果这个目标能实现，那么我们的机器人就是一个能自动收集太阳能的阳光寻觅者。如何实现目标为方便改变小车行驶方向，我们用两个马达搭建一辆后驱式小车。由程序控制小车前行，用一个光电传感器检测太阳能电池板正对方的光值。当触动传感器被按下时，车辆原地慢速转动一周，找出光线最强的光值。完成一周的扫描后，小车再次转动到光线最强的方向上，停下等待太

7、阳能电池板为电容器充电。在充电的过程中，如果外界光线方向改变，机器人发现自己所对方向光值减小2%，这时重新寻找新的光线最强的方向，并停下继续为电容器充电，如此反复，收集太阳能同时将太阳能转变为电能储存起来。搭建机器人小车图15-3是阳乐寻觅者的参考搭建。也许你有更妙的搭建方法。提醒，注意太阳能电池板与电容器的正负极。图15-3阳光寻觅者4、赋予“阳光寻觅者”智力聪明的阳光寻觅者的智力是我们赋予的。下面我们直接进入发明家级别的编程级别5，为阳光寻觅者编写程。研究者级别编程等级5编程等级5是研究者级别的最高编程级别，这里包括了

8、全部的控制、运算和数据采集与分析处理的全部功能。（1）当我们进入研究者级别，建立一个新项目“阳光寻觅者”；（2）在编程工作区菜单中选择“ProgramLevel5”，进入如图15-4所示的编程等级5；点击这里开始编程图15-4编程等级5（1）点击编程工作区的箭头，开始编程；（2）点击功能面板中的“数据采