1、年 月 日 - 日1 / 34第一单元 结识新伙伴单元概述：本单元，我们将一起走进机器人的世界，结识机器人朋友，了解机器人的相关知识。学会用“能力风暴 vJCl5 仿真版”软件(以下简称“VJC 仿真”软件)中的“直行” 、 “转向” 、 “显示” 、 “发音” 、 “启动电机” 、 “延时等待” 、 “停止电机”和“结束”等模块编写程序，教机器人学走路、学转弯、学唱歌、学画画做机器人耐心的小老师。在这个过程中，同学们还将了解什么是程序，以及程序的顺序结构和循环结构，知道它们是怎样影响程序的执行过程的，并会用“多次循环” 、 “永远循环”模块编写程序，体会怎样通过编写程序来达到控制机器人的目的
2、。相信，机器人一定会成为同学们喜爱的好朋友，给同学们的学习和生活增添色彩!教学目标：1、认识机器人并了解机器人的发展与未来。2、了解机器人仿真软件的编程界面和运行环境。3、学会调整参数，让机器人做得更好。4、了解程序的顺序循环结构。5、掌握画正多边形的规律和方法。6、学会用“控制模块库”中的“永远循环”模块编写程序，让机器人反复唱歌。教学重点：1、机器人仿真软件的编程界面和运行环境。2、了解程序的顺序循环结构。（四）教学难点：1、会用“控制模块库”中的“永远循环”模块编写程序，让机器人反复唱歌。教学准备：在学生机上安装好 VJC1.5 版版仿真软件。单元课时安排：本单元有 4 课，每 1 课安
3、排 1 课时，共 4 课时。年 月 日 - 日2 / 34第 1 课 认识新朋友 机器人仿真系统的应用与“直行”模块教学目标：1知识目标：认识机器人并了解机器人的发展与未来。2技能目标：了解机器人仿真软件的编程界面和运行环境。3、情感目标：培养学生对机器操作的兴趣。教学重、难点:了解机器人仿真软件的编程界面和运行环境。教学课时：1 课时教学过程：一、课堂引入在机器人游园会上，我们见到了各式各样的机器人，有直立行走的人形机器人，有四肢运动的机器狗，还有多足运动的机器人昆虫，以及各种形状和结构的轮式运动机器人，你想知道机器人在游园会中的表现吗？本课，我们将了解什么是智能机器人，智能机器人有什么特点
4、，了解“能力风暴 VJC1.5 仿真版”的操作界面，并与新伙伴一起参加比赛。二、新课教学 1问题研究智能机器人的特点（1）每个机器人的动力都来源于电池，如果没有电池，机器人就不能正常工作。（2）各种各样的机器人在各自的跑道上进行比赛，它们的所有动作都离不开“声、光、电” 。（3）每个智能机器人都有一个可以编程控制的“大脑” 。2.认识 VJC1.5 仿真版流程图编辑界面（1）双击不同模块库按钮了解每个模块库中分别有哪些模块。（2）单击工具栏中的“仿真”按钮，进入仿真环境界面。3认识 VJC1.5 仿真版的仿真环境界面（1）在仿真环境界面的顶部是机器人信息显示区。（2）在仿真环境界面的下部是环境
5、信息显示区。（3）在仿真环境界面左侧的中间部分是环境编辑区，可以添加各种实体。（4）在环境编辑区中添加声源。年 月 日 - 日3 / 34（5）在环境编辑区中添加光源。4.参加比赛迈出第一步步骤 1：双击桌面上的图表，进入 VJC1.5 仿真流程图编辑界面。步骤 2：在左侧模块中选择“执行器模块库” ，把“直行”模块拖到流程图编辑区，放在“主程序”模块的下方，使其以流程线与“主程序”模块连接。步骤 3：右击“直行”模块，打开“直行模块”对话框在此对话框中有两个参数可以调整，一个是速度，一个是时间。我们把速度选到 100，把时间选在 1 秒钟。步骤 4：在“程序模块库”中将“结束模块”拖到流程图
6、编辑区中，与“直行”模块连接。第一个简单程序编写完成。步骤 5：单击工具栏中的“仿真”按钮进入仿真环境界面。步骤 6：单击仿真环境左下角的“运行”按钮，出现一个仿真机器人。把仿真机器人拖到仿真环境中，单击鼠标，机器人开始运行程序。步骤 7：如果需要修改程序或调整数据，在仿真环境下单击左上角的“退出”按钮，即可返回流程图编辑区。步骤 8：执行“文件”下的“保存”命令，弹出“保存”对话框，单击“保存在”下拉列表框右侧的三角按钮，在弹出的文件夹列表中，选择要保存到的文件夹，在“文件名”框中输入“直行” ，单击“保存”按钮完成程序的保存。课后反思：年 月 日 - 日4 / 34第 2 课 无脚走天下
7、“启动电机”模块和“延时等待”模块教学目标：1知识目标：学会用“执行器模块库”中的“启动电机” 、 “延时等待” 、“停止电机”等模块编写程序。2技能目标：学会让机器人画弧线。3、情感目标：通过学习用弧线画苹果，增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点:学会使用“执行器模块库”中的“启动电机” 。教学课时：1 课时教学过程：一、课堂引入上节课我们通过了一个简单的赛跑项目，学会控制机器人的移动。本节课我们将通过执行器模块库中多个模块的组合使用，进一步掌握 VJC1.5 仿真版的基本使用方法。在机器人游园会上，大家围着一个场地正在观看比赛。我们也去试一下，看能不能参加比赛。二、新课教学 1机器人转圆圈
8、让机器人围着一个标杆按顺时针的方向转一个圈。2.问题研究从简单问题出发当左右两个驱动轮的速度相同时，机器人是怎样运动的？我们先做一个实验。步骤 1：双击桌面上的图标，进入 VJC1.5 流程图编辑区。步骤 2：在“执行器模块库”中选择“启动电机”模块，拖入流程图编辑区。步骤 3：用鼠标右击“启动电机”模块，打开“启动电机模块”对话框，将左右电机的功率调成一样大小。步骤 4：加入“延时等待”模块，用鼠标右击“延时等待”模块，打开“延年 月 日 - 日5 / 34时等待模块”对话框，把时间调到 3 秒钟。步骤 5：加入“停止电机”模块和“结束”模块，程序编辑完成。步骤 6：单击工具栏中的“仿真”按
9、钮，进入仿真环境场地，单击仿真环境下面的“显示轨迹”按钮，当按钮变成“不显示轨迹”时，运行程序后仿真环境场地中将会显示轨迹。步骤 7：单击仿真环境中“保留原轨迹”按钮，当按钮变成“不保留原轨迹”，运行程序后将会保留机器人的运行轨迹。步骤 8：单击“运行”按钮，把机器人拖到场地中释放。步骤 9：多次运行仿真环境的机器人，会出现多条直线轨迹。3问题研究尝试改变步骤 1：改变右电机功率，把右轮功率减到 80。步骤 2：进入仿真环境运行机器人程序，记得要保留轨迹。右电机功率为 80的轨迹。4.问题研究对应的变化会让你发现规律对应的改变左驱动轮的功率，观察机器人的运动，你会发现右电机功率为 100，左电
10、机功率为 80 时的运动轨迹。观察结果：（1） 当左右电机功率相同时，机器人的运动轨迹是一条直线。（2） 当右电机功率为 80,左电机功率为 100 的时候，机器人顺时针走了一段弧线。（3） 当左电机功率为 80，右电机功率为 100 的时候，机器人逆时针走了一段弧线。研究结论：（1） 左右驱动轮功率相同时，机器人走的是直线。（2） 当两个驱动轮的功率不同时，机器人会往功率小的一侧转动。（3） 以上两段弧线，由于延时等待时间不够，所以没能走成一个完整的圆形。5.让机器人围绕着两个圆标绕“8”字（1）建立并保存场地步骤 1：单击工具栏中的“仿真”按钮，进入仿真环境场地。步骤 2：在左侧环境栏中选
11、择“实体” ， “添加障碍物” ， “圆形” 。步骤 3：在场地中任意一点，按住鼠标左键“拖拽”出一个圆。年 月 日 - 日6 / 34步骤 4：在实体窗口中修改直径数据为 20，单击“确定”按钮。步骤 5：用鼠标左键拖着圆形障碍物圆，观察下面鼠标位置，把圆形障碍物放到指定位置上松开鼠标。步骤 6：重复步骤 2步骤 5 的过程，完成第二个障碍物圆的建立并放到指定位置，建立绕标场地。步骤 7：单击左侧文件栏中的“保存” ，弹出“保存环境”对话框。步骤 8：在保存环境对话框中给新建场地起名叫“8 字场地” 。步骤 9：在保存环境对话框中单击“保存” 。（2）编写走“8”字程序步骤 1：走“圆”程序
12、，把“启动电机”模块、 “延时等待”模块和“停止电机”模块按顺序连线。步骤 2：修改启动电机参数，左 100，右 85.步骤 3：修改延时等待数据为 8.2 秒。步骤 4：添加“结束”模块。（3）进入仿真环境步骤 1：单击工具栏中“仿真”按钮，进入仿真环境场地。步骤 2：在仿真环境左侧文件栏中单击“加载” 。步骤 3：在选择环境窗口中单击“8 字场地” 。步骤 4：单击“进入环境” ，即可出现“8 字场地” 。（4） 运行程序步骤 1：在仿真环境界面，单击“显示轨迹” 。步骤 2：单击仿真环境界面的“运行”按钮。步骤 3：把机器人放在两个圆形标的中间释放。三、创作天地试着在“停止电机”模块后加
13、入“转向”模块。课后反思：年 月 日 - 日7 / 34第 3 课 我的本领大 循环模块与执行器模块组合应用教学目标：1知识目标：学会多次循环模块的使用。2技能目标：能熟练操作“循环”模块和执行器模块。3情感目标：增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点:能熟练操作“循环”模块和执行器模块。教学课时：1 课时教学过程：一、课堂引入在经历了前两个比赛后，我们来到了本领展示区，在这里我们将进一步了解机器人执行器模块库中的其他模块功能，认识控制模块库中的多次循环模块，见证循环程序结构和顺序程序结构的组合带来的奇迹，让机器人在出发执行器任务时或完成任务后有所表示。二、新课教学 1问题研究如何让机器人完成圆
14、形组合图形让机器人画出一个由圆形组成的图案，观察分析如下：（1） 观察图 3.1 中有 4 个圆形。（2） 4 个圆形的起点都是在中间位置。（3） 如果 4 个圆形初始角度相同，4 个圆形应该重叠。研究结论：（1） 机器人“画”了 4 个一样的圆形。 （2） 每个圆形的初始角度不相同。（3） 第一个圆“画”完了，要转个角度再“画”第二个圆步骤 1：把第 2 课保存的机器人走一个“圆”的程序打开。步骤 2：先把“结束”模块拖到旁边。年 月 日 - 日8 / 34步骤 3：在“停止电机”模块后面加一个“转向”模块。步骤 4：在控制模块库中选择“多次循环”模块拖到流程图编辑区，放在程序旁边。步骤 5
15、：把鼠标放在“启动电机”模块上，将流程图程序拖到“多次循环”模块中。步骤 6：将“多次循环”模块拖到“主程序”模块下连接。步骤 7：把“结束”模块拖到“多次循环”模块下连接。步骤 8：用鼠标右击“转向”模块，把转向速度设置为 100，时间设置为0.21 秒，程序编辑完成。2.问题研究机器人的本领（1）发音模块相当于我们人的语言。（2）显示模块相当于我们书写文字。（3）设置眼睛模块应该就相当于我们人的眼神了。3新的尝试人机对话步骤 1：打开第 1 课保存的机器人比赛程序。步骤 2：在流程图编辑区，选中“直行”模块连同“结束”模块一起放在“主程序”模块的右侧。步骤 3：把执行器模块库中的“显示”模
16、块拖到流程图编辑区，放在主程序模块下面。步骤 4：右击“显示”模块，打开“显示模块”对话框，看到两行“显示信息” 。在第一行输入 begin。步骤 5：把“延时等待”模块放在“显示”模块下面，右击“延时等待”模块，打开“延时等待模块”对话框，把时间调整到 2 秒钟。步骤 6：把“直行”模块和“结束”模块放在“延时等待”下面。步骤 7：单击“仿真”按钮，进入仿真环境，运行程序，观察仿真环境右上角出现了“begin”字样。课后反思：年 月 日 - 日9 / 34第 4 课 嘹亮的歌声 子程序设计与机器人发音教学目标：1知识目标：利用子程序让机器人发音。2技能目标：培养学生上机操作的能力。3情感目标
17、：增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点:利用子程序让机器人发音。教学课时：1 课时教学过程：一、课堂引入游园会的歌咏比赛就要开始了，我们的新伙伴已经报了名，现在抓紧时间练习一下。这节课我们将以“发音”模块为主，认识“子程序”模块，结合前三课学到的相关内容，编出一套最新组合，让机器人演唱歌曲小星星 。小星星歌曲简谱如下：1 1 5 5 6 6 5 4 4 3 3 2 2 1 5 5 4 4 3 3 2 5 5 4 4 3 3 2 二、新课教学 1问题研究2. 新建子程序步骤 1：在“程序模块库”中选择“新建子程序”模块并打开。步骤 2：在“新建子程序”对话框中，给新建的子程序命名。步骤 3：单击“确定”后进入子程序界面。步骤 4：在子程序界面单击工具栏中的图标，即可返回主程序界面。年 月 日 - 日10 / 34步骤 5：把“小星星”模块拖到主程序编辑区，右击该模块，打开“子程序调用模块”对话框。步骤 6：单击“编辑”按钮即可再次进入子程序编辑界面。3在子程序中编辑歌曲步骤 1：先编写小星星歌曲的第一句 1 1 5 5 6 6 5 ，把 7 个“发音”模块拖到子程序流程图编辑区，顺序连接。步骤 2：按照小星星歌曲的音阶顺序和音符的长短逐一修改 7 个“发音”模块中的参数。步骤 3：试唱。方法一：先返回主程序，再进入仿真环境。方法二：从子程序直接进入仿真环境。课后反思：
