第15课 机器人避障
教学目标：
1. 知识目标：认识机器人的传感器，初步了解机器人的传感器是如何工作的；初步学会分支结构的程序设计方法。
2. 能力目标：能把避障的实际问题转化成一个机器人信息处理的过程，能编写一个简单的程序来实现这个任务。
3. 情感目标：体会到机器人的智能性，进一步培养对机器人学习的兴趣。
教学难点：
传感器的工作原理。
课时安排：
2课时。
课前准备：
机器人；编程环境； 起点
障
碍
物
机器人避障场地。

 
机器人避障场地
教材分析：
本课主要通过让机器人完成“避障”来学习有关传感器的基本知识，进一步感受机器人的“智能”特点。重点是让学生通过对传感器的认识，了解机器人中的传感器是如何发挥作用的，从而对机器人的智能处理过程有一个初步的感受。
本课通过机器人避障的任务，强调障碍物出现的地方是“不可预知”的，因为不可预知，所以不能事先设定好固定的时间来躲避障碍，必须通过机器人自己来发现障碍物，这样引出传感器，让学生对传感器的作用有一个感受。
通过介绍一些常用的传感器，让学生了解机器人的“感觉器官”也是多种多样的，有像人眼睛一样的“红外传感器”，有像皮肤一样的“触觉传感器”，有像耳朵一样的“声音传感器”……有了这些传感器，机器人就更“聪明”了。
由于使用了传感器，编写的机器人程序就不再是顺序结构的，这里可以让学生初步感受分支结构的机器人程序设计。
教学过程：
本课可以分两课时，第一课时可以通过创设情境，引出主题任务，通过围绕机器人避障问题的探讨，体会到传感器的应用需求，从而引出传感器的知识，通过介绍多种具有传感器的机器人，让学生充分感受到传感器的作用。介绍几种传感器，如温度传感器、声音传感器、触觉传感器等。还可以让学生课后去收集有关传感器的知识，进行交流。
第二课时，主要围绕运用红外传感器来解决避障问题。先让学生了解红外传感器的工作原理，教师可以通过演示的方法展示传感器的效果。运用传感器后，有些机器人编写程序需要运用分支结构，如纳英特机器人，这里需要给学生讲解清楚如何把检测传感器的过程用“分支”模块来编写程序。对于乐高机器人，由于对传感器功能进行了封装，每个传感器图标的实际意义是“保持前面的动作直到传感器的值匹配设定值”，如果直接使用传感器图标编写程序，使用方法和等待图标是类似的，不需要设置分支结构。当然也可以使用分支图标来实现。
练习建议：
练习1可以给学生出示一些传感器的实物或者图片，也可以让学生自己通过各种途径收集和了解各种传感器。
练习2是一个综合性很强的任务，可以让有兴趣的学生做拓展。
附参考程序：
乐高机器人的避障程序
纳英特机器人的避障程序
参考资料：
相关传感器知识链接：
红外传感器：http://database.cpst.net.cn/popul/topic/artic/20620092029.html ;
温度传感器：http://database.cpst.net.cn/popul/topic/artic/20620095249.html