1、讓機器人走四邊形教學設計設計者韓業亮所在學校棗莊東方國際學校授課年級九年級手 箱dfgjhyl教材版本青島出版社九年級信息技術上冊【教材分析】讓機器人走四邊形是青島出版社九年級（上冊）中第4單元的第5課的內容，學生已了解了VJC的特點，本課將在此基礎上進行學習，旨在培養學生的程序設計思想，理解程序的循環結構，使用SVJC1.0編程并調試程序等，為學生后續學習并完成機器人滅火等較復雜的實用程序打下堅實的基礎。【學情分析】通過前面的學習，學生已了解了VJC語言和SVJC1.5系統，具備了一定的圖形模塊操作能力，急切希望手中的機器人能快些動起來。因此，學生對本節課具有濃厚

2、的學習興趣和強烈的求知欲望。【教學目標】（1）了解SVJC的編程環境；（2）理解多次循環在程序中的作用和使用；（3）學會仿真運行機器人；（4）熟練使用SVJC編寫程序；（5）運用SVJC的仿真環境運行機器人；（6）培養同學們創造性思維。（7）培養同學們分析問題、解決問題、動手操作和相互協作的能力。教學重點：多次循環模塊、SVJC的編程環境教學難點：培養學生的程序設計思想。【教學與學法】主要通過自學探究法、任務驅動法，讓學生在自主探究的基礎上結合小組協作學習，來突破重、難知識點。【教學環境和媒體設計】多媒體網絡教室、能力風暴VJC1.5仿真版、能力風暴VJC1.6開發版軟件【教學過程】一、創設情

3、境 激發興趣（3分鐘）播放視頻：2012中央電視臺春節聯歡晚會創意節目機器人總動員2012年除夕夜，哈工大機器人舞蹈隊走進央視，在央視春晚的舞臺上表演了精彩節目機器人總動員， 14個外形酷似變形金剛的機器人錯落有致地排成三排站在了央視春晚的舞臺上，它們伴著旋律優美的勃拉姆斯鋼琴曲翩翩起舞，還隨著樂曲的節奏不時地變換舞姿，憨態可掬的模樣特別惹人喜愛。此次頗具創意的表演，稱得上是科技與藝術的完美融合，令人耳目一新。登上春晚舞臺后，哈工大機器人舞蹈隊儼然成了一支明星隊伍。機器人舞蹈隊在春晚舞臺上的表演雖然只有短短的一分半鐘，但這背后卻凝聚了哈工大機器人創新基地研發團隊隊員的辛勤汗水。已經75歲的洪炳

4、镕教授帶領他的學生們為機器人舞蹈項目足足努力了三年，不斷地設計新的動作算法及舞蹈程序，同時加大舞蹈的難度。同學們想不想讓我們的“能力風暴”機器人也運動起來呢？這節課我們就來學習讓機器人動起來，探討如何讓我們的“能力風暴”機器人動起來。（設計意圖：通過視頻的欣賞，讓學生看到機器人舞蹈魅力的展示，震撼了他們的心靈，極大地激發了學生創作的熱情，為引入本課，奠定了很好的基礎。也讓學生感受到：成功的同時要有辛勤的付出，付出總會有收獲。）二、啟發探究 學習新知（22分鐘）（一）教機器人學走路（12分鐘）“能力風暴”機器人是如何運動的呢？它是通過相應的程序來指揮的，沒有程序，它什么也做不了。 1.編寫程序下

5、面我們就來教“能力風暴”機器人學走路：讓機器人向前走3秒，然后向左轉約90°，再走3秒，停下來。【導學提綱一】:讓機器人向前走3秒。自主學習：打開導學提綱一: 讓機器人向前走3秒自主探究、小組合作交流完成任務。學生演示操作：（邊說邊操作）連接“直行”模塊 “直行模塊”對話框【加油站】連接的標志是“直行”模塊和“主程序”模塊之間出現了一個箭頭。如果沒有箭頭，說明還沒有連接好。拖動“直行”模塊，將它往“主程序”模塊的下方挪一挪，再松開鼠標左鍵就可以連接上了。（設計意圖：讓學生借助導學提綱先自主探究，然后小組合作交流，從而更好地完成了任務，鍛煉了學生學習能力。）【導學提綱二】: 讓機器人向

6、左轉約90°自主學習：打開導學提綱二: 讓機器人向左轉約90°自主探究、小組合作交流完成任務。學生演示操作：（邊說邊操作）連接“轉向”模塊 “轉向模塊”對話框【加油站】由于各個機器人不完全相同，所以向左轉90°的設置值可能不一樣。每個機器人都要經過調試來確定轉彎的速度和時間。【導學提綱三】: 讓機器人前進3秒設置方法同第一步。學生演示操作：（邊說邊操作）【加油站】可以使用鼠標拖放的方式來添加模塊，先單擊所需要的模塊，模塊被拿起并隨光標移動，在流程圖生成區中再單擊，模塊就被放下。程序設計的是否滿意呢？我們可以到仿真環境中運行一下，看一看運行的效果如何。【導學提綱四】

7、: 進入仿真運行環境，仿真運行機器人。自主學習：打開導學提綱四: 進入仿真運行環境，仿真運行機器人自主探究、小組合作交流完成任務。學生演示操作：（邊說邊操作）溫馨提示：單擊，彈出“初始角度”對話框，我們可以設置相應的數值，設定機器人初始運動時的角度。【加油站】如果機器人在仿真環境下，運行的效果，與我們預想設計的效果不一樣，我們可以單擊，回到流程圖編輯界面進行修改，直到滿意為止。（設計意圖：進入仿真運行環境，仿真運行機器人，對于出現的問題可以及時調整，避免了保存程序、下載程序、運行機器人后，對于出現的問題再進行修改程序的煩瑣問題。）2.保存程序如果在仿真環境下，機器人運行的效果與我們的預想設計的

8、一樣，這時我們可以保存程序。在SVJC中保存程序和在其他應用程序中保存程序相似，單擊“保存”按鈕，然后設置保存位置和文件名（機器人動起來）即可。SVJC文件的默認文件名為當前的日期和時間，擴展名為flw。自主學習：自主探究、小組合作交流完成任務。學生演示操作：（邊說邊操作）3.下載并運行程序運行“能力風暴VJC1.6開發版”程序，打開“機器人動起來.flw”程序，用通信線連接好計算機和機器人，然后單擊“下載”按鈕，把程序下載到機器人中并運行。自主學習：自主探究、小組合作交流完成任務。學生演示操作：（邊說邊操作）【加油站】在編寫程序時，可以先在“能力風暴VJC1.5仿真版”中編寫并仿真運行，調試

9、正常后，再在“能力風暴VJC1.6開發版”中打開，然后下載到機器人中。 （設計意圖：讓學生了解“能力風暴VJC1.5仿真版”與“能力風暴VJC1.6開發版”之間的關系，各自的作用。）【一點通】 模塊的基本操作方法（1）模塊的添加：從模塊庫選擇一個模塊的圖標，把它移入流程圖生成區，你的程序就新增了一個模塊。要使這個模塊在程序中變為有效，就需要將模塊連接到流程圖中。（2）模塊的移動：單擊所需的模塊，這個模塊就處于“拿起”狀態，可以隨鼠標移動，將模塊移動到目標位置，再松開鼠標，即可將模塊“放下”。（3）模塊的插入：點擊插入位置后面的模塊，將該模塊及以下部分挪到旁邊，再松開鼠標將它們放下；將

10、新增模塊連接在插入位置前面模塊的下方，再將前面移走的模塊及以下部分連在新增模塊的后面。（4）模塊的復制：無法直接復制一段流程圖程序，如果某一段流程圖程序重復使用次數很多，建議將它編成子程序，就可以在主程序中很方便地調用。（5）模塊的刪除：將要刪除的部分從程序主體中“拿起”，再將其拖到“垃圾箱”圖標處，松開鼠標，此部分就被刪除了。（設計意圖：讓學生了解模塊的各種操作方法，便于以后的運用。）（二）教機器人學唱歌（10分鐘）1. 讓機器人開始唱“do re mi”“能力風暴”機器人不僅能運動，還會唱歌呢！下面我們一起來看一下“能力風暴”機器人是如何來唱歌的。機器人停下后，讓機器人開始唱“do re

11、mi”，然后結束。【導學提綱五】讓機器人開始唱“do re mi” 自主學習：打開導學提綱五: 讓機器人開始唱“do re mi”自主探究、小組合作交流完成任務。學生演示操作：（邊說邊操作） “發音模塊”對話框 流程圖【加油站】在“發音模塊”對話框中，“音頻”選項對應于人唱的音階，單位為赫茲。“1”、“2”、“3”等選項代表簡譜音階。“休止符”選項：表示不發聲（靜音），需指定時間間隔。“自定義”選項：可在“音頻”框中輸入任意音頻數值，使機器人發出相應頻率的聲音。程序設計的是否滿意呢？我們可以到仿真環境中運行一下，看一看運行的效果如何。2.保存、下載并運行程序如果在仿真環境下，機器人運行的效果與

12、我們的預想設計的一樣，這時我們可以保存程序。單擊“保存”按鈕，然后設置保存位置和文件名（唱歌的機器人）。運行“能力風暴VJC1.6開發版”程序，打開“唱歌的機器人.flw”程序，用通信線連接好計算機和機器人，然后單擊“下載”按鈕，把程序下載到機器人中并運行。自主學習：自主探究、小組合作交流完成任務。學生演示操作：（邊說邊操作）【加油站】 “啟動電機”模塊“啟動電機”模塊主要用來控制機器人移動，可以分別控制機器人左右電機的快慢。 右鍵單擊“啟動電機”模塊圖標，打開“啟動電機模塊”對話框。要彈出的對話框中輸入左/右電機功率參數，實現左右輪按不同速度行走，使機器人轉彎。當輸入值為1100時，機器人前

13、進；當輸入值為0時，機器人停止不動；當輸入值為-100-1時，機器人后退。輸入的絕對值越大，機器人運行速度越快。在默認情況下，機器人沒有添加擴展電機，所以不用設置擴展電機。“啟動電機”模塊關閉兩個電機，右鍵單擊“停止電機”模塊，打開“停止電機模塊”對話框。在這個對話框中選中“停止運動”，可以讓機器人停止運動。（設計意圖：讓學生了解“啟動電機”模塊、“啟動電機”模塊的功能，便于學生更好地操作機器人。）三、鞏固知識 應用提高（10分鐘） “你是我的小呀小蘋果，怎么愛你都不嫌多”還記得今年風靡全國筷子兄弟的小蘋果嗎？這首歌幾乎是老少皆知、人人哼唱，甚至連茶余飯后的廣場大媽、平日里嚴肅的交警們也將小蘋

14、果改編起來。創作要求：1.在小蘋果中找出你認為比較經典的一段歌譜，然后設計程序，試著讓機器人去唱。2除了可以唱小蘋果中的一段歌曲，你能否設計一個簡單的“小蘋果舞蹈”，讓機器人也跟著動起來呢？學生創作：梳理知識，自主創作。（設計意圖：不僅讓學生對本節課知識進行了很好地鞏固，同時也鍛煉了學生的創新能力。創作的要求靈活，便于學生更好的發揮；利用同學們所喜愛的“小蘋果”為題，大大提升了學生創作的熱情。）四、成果展示 交流評價（3分鐘）學生展示：展現個人成果，介紹個人創作的目的。（通過小組內推薦，展現幾組學生作品）學生評價：生生互評（評價標準：唱的標準，跳的規范；有創新）（設計意圖：通過學生成果的展示，

15、反饋學生本節課學習目標掌握情況；學生作品的評價，讓學生學會欣賞與分析，也有助于學生表達能力的培養。在展示中讓學生介紹自己創作的目的，鍛煉了學生的表達能力，增強了學生的自信心。）五、知識梳理 總結歸納（2分鐘）讓學生談一談本節課的收獲與心得體會。對學生的回答進行歸納總結，并進行必要的補充。一、教機器人學走路 1、編寫程序讓機器人向前走3秒，然后向左轉約90°，再走3秒，停下來。2、保存程序3、下載并運行程序在編寫程序時，可以先在“能力風暴VJC1.5仿真版”中編寫并仿真運行，調試正常后，再在“能力風暴VJC1.6開發版”中打開，然后下載到機器人中。二、教機器人唱歌 

16、1、讓機器人開始唱“do re mi”2.保存、下載并運行程序【板書設計】讓機器人動起來 編寫程序教機器人學走路 保存程序讓機器人動起來 下載并運行程序 讓機器人開始唱“do re mi” 教機器人唱歌 保存、下載并運行程序  【教學反思】1.設計理念：本課旨在培養學生自主學習探究的能力，合作交流，最終教師進行點撥，釋疑，強調解決重難點，聯系身邊的事例，提高學生的積極性，學生在這種狀態下大膽發言討論實踐，體現出學生的自主地位。2.教學亮點：課堂上的主要時間是學生自主探究、小組合作學習的時間，這樣的設計和安排不僅使知識簡單的課程得到了升華，同時也培養了學生創新和解決問題的能力，有助于提

17、升學生的信息素養。讓學生以小組形式討論解決疑點，解決不了的教師集中解決；要創作中聯系生活的事例，吸引學生的興趣，由此學生探索積極性增強，效果很好。3.待改進地方：在教學中，教師要以組織者的身份出現，把實踐的主動權還給學生，在學生遇到困難的時候給予必要的幫助和指導。在教學過程中，對學生的客觀評價也是十分重要的。通過評價，學生的學習成果得到了肯定，從而達到了讓學生樂于學習、勇于創新的目的。【導學提綱一】:讓機器人向前走3秒。啟動“能力風暴VJC1.5仿真版”,進入流程圖編輯界面。把“執行器模塊庫”中的“直行”模塊拖放到主程序窗口中，并將它和“主程序”模塊連接上，如左下圖所示。用鼠標右鍵單擊流程圖生

18、成區的“前進”模塊，彈出“直行模塊”對話框，如右下圖所示。在這個對話框中設置直行持續的時間為3.0秒，單擊“確定”按鈕，完成設置。【導學提綱二】: 讓機器人向左轉約90°在模塊庫中把 “轉向”模塊拖放到流程圖生成區中，連接到“前進”模塊下方，如左下圖所示。用鼠標右鍵單擊流程圖生成區的“轉向”模塊，彈出“轉向模塊”對話框，如右下圖所示。在這個對話框中設置轉彎的速度和轉彎持續的時間。用鼠標把滑塊拖動到左邊，表示向左轉。單擊“確定”按鈕，完成設置。【導學提綱三】: 讓機器人前進3秒設置方法同第一步。【導學提綱四】: 進入仿真運行環境，仿真運行機器人。單擊工具欄上的“仿真”按鈕，進入仿真運行環境，如左下圖所示。在仿真環境左下角單擊，把機器人“拿