資源簡介

第四課 《機器人的跟隨驗證——測試與功能優(yōu)化》教案
教學(xué)時間 教學(xué)班級 五年級
課程名稱 機器人的跟隨驗證 課時 1-2課時
教學(xué)目標(biāo) 一、知識與技能 1.了解跟隨功能。 2.掌握作品調(diào)試與優(yōu)化的方法。 3.學(xué)會跟隨程序設(shè)計。 二、過程與方法 1.通過講授和展示的方式，讓學(xué)生了解機器人跟隨的功能。 2.通過實操，實現(xiàn)跟隨功能，鍛煉學(xué)生的動手能力、邏輯思維能力。 三、情感態(tài)度與價值觀 1.通過本節(jié)課學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識到調(diào)試與優(yōu)化的重要性。
重點 1.相關(guān)程序設(shè)計。
難點 1.程序的調(diào)試與優(yōu)化。
教具 WPS軟件。
教學(xué)方法 教學(xué)展示、小組討論、興趣驅(qū)動。
教學(xué)過程 教師 學(xué)生
一、導(dǎo)入（3分鐘） 同學(xué)們，歡迎大家來到知識大講堂。 （提問）在上課之前，老師請大家認(rèn)真觀看一個視頻，并說說視頻中的機器人都有哪些功能呢？ 很好，同學(xué)們觀察得非常仔細(xì)！它可以避障，可以自動跟隨等。本節(jié)課讓我們一起實現(xiàn)機器人的跟隨功能，并驗證它能否跟隨移動吧！ 學(xué)生觀看視頻并回答問題
知識講解（15—20分鐘） （一）跟隨功能分析 跟隨機器人的基本功能：自動跟隨目標(biāo)移動，目標(biāo)走到哪里它就跟到哪里。在設(shè)定的距離范圍內(nèi)跟隨目標(biāo)移動，目標(biāo)前進，機器人就跟著前進；目標(biāo)后退，機器人就自動后退；目標(biāo)停止，機器人也停止。機器人與移動的目標(biāo)對象始終保持在一定距離內(nèi)。 機器人在一定距離內(nèi)跟隨著目標(biāo)移動，需要防止發(fā)生碰撞，能主動避障，避免撞上跟隨目標(biāo)或者其他障礙物。機器人能對前方障礙物的距離進行測量，并判斷障礙物的位置，當(dāng)感知前進方向有障礙物時，機器人停止不動或者后退，并在障礙消除后恢復(fù)行進。 （提問）請說一說，機器人的跟隨功能可以應(yīng)用到哪些場景中。 （二）跟隨功能的實現(xiàn) 設(shè)定機器人的功能后，需要給機器人編寫程序來實現(xiàn)跟隨功能。例如，利用機器人的超聲波傳感器檢測距離，如果機器人與跟隨目標(biāo)的距離大于設(shè)定值，那么機器人跟隨前進；如果機器人與跟隨目標(biāo)的距離比較小，在某個距離范圍內(nèi)，那么機器人就靜止；如果機器人與跟隨目標(biāo)的距離過小，那么機器人就后退，防止碰撞。 （小組合作）大家小組合作，按照功能設(shè)計與分析，梳理程序思路，并畫出程序流程圖。 各小組展示，互相點評、老師評價。 小組合作探究
三、實操練習(xí)（10—15分鐘） 接下來，請同學(xué)們繼續(xù)小組合作，一起動手做一做吧。（學(xué)生做，老師巡查，并且負(fù)責(zé)解決學(xué)生創(chuàng)作過程當(dāng)中遇到的問題） 大家已經(jīng)編寫好了程序，現(xiàn)在對其進行測試，驗證機器人是否實現(xiàn)了跟隨和防碰撞功能。在測試過程中，根據(jù)機器人的反饋，觀察機器人的跟隨功能存在的問題或不足之處，然后對機器人進行調(diào)試和優(yōu)化。最后，把調(diào)試優(yōu)化后的機器人展示出來。 上述機器人的功能可能會存在一些問題。例如，機器人跟隨過程不夠流暢，出現(xiàn)忽走忽停的情況；跟隨目標(biāo)轉(zhuǎn)彎時，機器人無法跟著目標(biāo)靈活轉(zhuǎn)彎；如果跟隨目標(biāo)發(fā)生了變化，機器人無法判斷等。在測試機器人功能的過程中，根據(jù)具體出現(xiàn)的問題，思考解決方法，不斷地調(diào)試和優(yōu)化它的功能，使機器人的功能達(dá)到比較理想的狀態(tài)。 根據(jù)出現(xiàn)的問題，分析原因，思考解決方案，對機器人進行調(diào)試和優(yōu)化，并根據(jù)不同測試結(jié)果填寫下來。 不同的開源社區(qū)，其主要功能和內(nèi)容也有所不同，如下表所示。請同學(xué)們選擇一個開源社區(qū)平臺，將跟隨機器人分享到平臺上。 學(xué)生小組合作，實操練習(xí)。
四、課堂總結(jié)（5分鐘） 老師看了同學(xué)們完成的作品，都很棒，看來大家對于今天的知識點都掌握得很好。接下來同學(xué)們打開老師發(fā)下的評價量表，認(rèn)真閱讀今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對今天的學(xué)習(xí)情況做一個簡單的記錄，直接選擇對應(yīng)選項即可。 （提問）最后，請一位同學(xué)總結(jié)一下，我們今天這節(jié)課，都學(xué)習(xí)到了哪些知識點呢？ 不錯，大家都學(xué)習(xí)得很認(rèn)真，掌握了今天這節(jié)課的知識。 這堂課中，我們首先了解了什么是機器人得跟隨功能，并且能夠?qū)崿F(xiàn)功能。最后，還學(xué)會了如何一步步調(diào)試優(yōu)化我們得作品。 今天這節(jié)課就到這里了，同學(xué)們再見！ 老師加以引導(dǎo)學(xué)生，自行總結(jié)
教學(xué) 反思

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