资源简介

第二章
第一节 设计画五角星的机器人
教学目标
1.知识与技能：
（1）学生能够利用诺宝RC软件编程实现简单的顺序结构程序
（2）学生能够运用“多次循环”控制模块来实现程序的简化
2.过程与方法：
（1）通过对机器人走三角形路径的分析，了解轨迹问题的分析思路，掌握提炼顺序处理中关键步骤的方法；
（2）通过在诺宝RC软件中完成机器人走三角形路径的仿真，掌握程序编写的方法；
（3）通过小组合作探究画五角星，了解与小组成员协作的方法；
3.情感态度与价值观：
（1）通过完成程序的设计和仿真，在探索的过程中，体验成功与失败；
（2）通过对顺序程序结构的简化和优化，体验程序设计的美感；
（3）在小组合作探究中，学会与人合作，在与他人的交流中，感受创新的乐趣。
教材分析
1.本节的作用和地位
本课所讲述的内容是第二章第一节设计画五角星的机器人。对于学生而言，他们通过前面第一章的学习，已经了解了智能机器人的基础理论知识，并在第一章的第二节课接触了诺宝RC软件，认识了仿真界面，对诺宝RC的学习产生了浓厚的兴趣。本课要求他们能够编写简单的顺序结构以及带有循环结构的程序，在RC软件中尝试画出一些规则图形。
2. 本节主要内容介绍
本节课的内容是整册书的重要组成部分。学生通过本节的学习，开始了解分析和解决问题的方法，认识基础的编程思想。顺序结构、循环结构和选择结构是三种重要的算法结构。考虑到初中生的知识结构和心理状态，本节课仅讲授顺序结构以及循环结构中的多次循环控制模块，只要求学生能够认识顺序和循环程序的结构特点；而永久循环控制模块与选择结构的程序将放在第二节制作胆小鬼机器人中介绍。通过两节课的学习，学生循序渐进地掌握程序设计的思想和方法，进而有效建立起较为合理的知识架构。
3.重点难点分析：
教学重点：
顺序结构关键步骤的提炼；
多次循环控制模块的运用
诺宝RC软件操作的进一步熟悉。
教学难点：
发现顺序结构中的重复步骤，合并为循环结构中的关键步骤；
灵活运用多次循环控制模块仿真，画出有创意的图形。
教学建议
学生在上一章节对于诺宝RC软件的界面只是一个初步的认识，在本章节的内容中需要学生能够掌握三种结构的程序编写方法，因此这一课时的教学应该重点放在学生对软件操作的进一步熟悉上。
讲述本课时，教师应该多引导学生探索发现，与小组同学开展充分的交流与合作。在理解多次循环控制模块简化程序的知识点上，应该放慢脚步，让学生多讨论多思考，引导学生发现“多次循环”控制模块使用的技巧，真正理解循环的意义，对于后面“永久循环”控制模块的学习打下基础。
关于“画笔”模块的讲解可以利用较少的时间，因为该模块只是在程序的仿真中实现辅助的功能，现实的搭建中并不会涉及到画笔模块，学生只需要理解即可。
教学参考案例
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
情景导入、提出任务（5分钟）
视频展示“机器人巡逻的电影片段”，引出机器人可以按照预先设定好的程序运动，当然我们还可以在机器人上面安装更多的传感器来增强其功能。
程序仿真演示诺宝机器人走一个三角形视频
提出问题：
问题1机器人行走的路线（形状）？（三角形）
问题2走完这个图形需要哪几个步骤？
观看课件，思考并回答问题
观察、分析和归纳机器人行动的步骤，是设计程序的第一步。
任务分析及完成
（8分钟）
课件展示：（静态图片）
提出问题，小组讨论并分析：
问题3.在诺宝RC软件中要完成这样的步骤需要使用到什么模块？（向前走->直行，拐弯->转向）
为了让机器人在仿真时留下路径，我们使用画笔模块来显示轨迹。
问题5.画笔模块该如何使用？（画笔模块要设置成“落下”状态）
提出要求：
小组讨论，合作设计好程序。
小组讨论分析任务，扫清程序设计的障碍。
组内讨论，调动学生积极性；让学生掌握将实际步骤转换为机器人模块应用的方法，并在组内对程序的设计分析达成共识。
展示交流
（2分钟）
请一个小组上台汇报本组成员的程序的设计思路。展示画等边三角形的程序。
1.小组合作设计程序。
2.组员汇报设计思路。
体验组员协作完成程序设计的过程，熟悉诺宝RC软件操作，掌握模块设置的方法。
合作探究
（5分钟）
提出问题，小组讨论：
问题5.机器人行走路径的形状是由什么决定的（转向的角度）
问题6. 机器人行走路径的形状大小是由什么决定的？（调整直行模块的时间和速度对应的数值）
问题7. 机器人怎样走出下面的图形？
课件展示：
问题8.用类似的设计思路，探讨画出正八边形、正十六边形……想象一下，会出现什么情形？
小组讨论并回答问题。
通过讨论交流，进一步思考和理解模块参数设置值的实际意义，掌握程序设计思路和方法，完成知识的迁移，解决新的问题。
巩固提升
（10分钟）
参考课本，完成课本的画五角星的程序仿真。
完成的同学进一步思考，程序有哪些部分是重复出现的？重复了几次？能否让程序变得更简洁？
1.选择需要研究的图形。
2.合作设计机器人程序。
3.组员汇报。
进一步加强小组的合作意识。在转角的计算方面，要引导学生积极探索，总结规律。
通过自学教材内容，完成程序设计，提高自学能力。
引起更深层次的思考，以过渡到新的教学内容。
探索新知
（7分钟）
课件展示：
板书：多次循环控制模块
介绍诺宝RC软件在流程控制模块库中的多次循环控制模块。
问题9. 要应用多次循环控制模块来简化画三角形和五角星程序，程序中机器人重复执行的部分分别是哪些？
先在组内讨论，小组合作，运用多次循环模块设计程序。巡视并指导学生完成程序。请完成的小组讲解并演示操作。
小结操作并演示。
观察并思考，简化自己的程序。汇报成功的经验。
直接在原有程序上修改，让学生体验到多次循环简化程序的过程
此部分为本课重点，花一定时间为学生理清思路，进而让学生找到设计的方法
拓展总结
（3分钟）
课件展示：考考你
提出问题：这些图形中哪些部分是重复出现的？你能利用循环控制模块，让机器人画出来吗？
提示：多次循环控制模块可以多次出现在程序中。
一个小小的“多次循环”控制模块，让这么复杂的流程图变得简洁而又一目了然，而同学们的智慧更令这些小小的机器人“妙笔生花”，画出了这么多有创意的图形。在后面的学习中，只要大家多动脑筋，让你的创意赋予机器人更多智慧，相信同学们能够设计出更多更有趣的机器人
你还能让机器人画出更复杂更漂亮的图形来吗？
小组讨论，动手设计。
拓展思维，激发创意的火花。

课件21张PPT。设计画五角星的机器人课前准备1.同学分组:
4人一小组.分工:组长,汇报员，填表员,材料员.
2.设备配置:
每组使用两台计算机及二套机器人设备。复习1.机器人构成2.认识流程图和RC软件3.制作机器人过程观察思考
2.思考探讨:走完这个图形需要哪几个步骤？1.观察:巡逻机器人编写顺序结构程序2.思考:在诺宝RC软件中要完成这样的步骤需要使用到什么模块？直行转向1.阅读课本P22—P26添加画笔2.思考:画笔模块该如何使用？1.添加画笔添加直行 2.思考：直行模块如何使用？1.添加直行模块。添加转向2.转向模块如何使用？1.添加转向模块。模拟仿真2.请各小组完善程序，并仿真。1.模拟仿真。展示交流请完成程序的小组，展示并讲解思路。小组讨论2）划线长短由直行模块的时间和速度决定。
距离=速度×时间（s=v×t） 1.机器人画的图形是由什么决定的？划线长短由什么决定的？1）图形由转向角度决定。实践探究机器人怎样走出下面的图形？认识多次循环结构1.阅读课本P27—P29.2.多次循环结构： 重复执行某个行动或某组行动，直到满足一定的条件或达到一定的次数才结束操作的一种程序结构。寻找规律

直行转向2.思考：如何应用多次循环结构模块来简化程序？1.画三角形程序中机器人重复执行部分有哪些？用多次循环结构编程
2.思考：如何设置多次循环？1.添加多次循环模块。添加直行转向
2.思考:直行，转向在多次循环结构与顺序结构设置一样吗？1.添加直行，转向模块模拟仿真2.思考：顺序结构与多次循环结构仿真一样吗？
1.模拟仿真：小组活动 2.请完成的小组展示，并讲解思路。1.请各小组用多次循环结构编写画五角星的程序。拓展提示：多次循环控制模块可以多次出现在程序中。这些图形中哪些部分是重复出现的？
你能利用循环控制模块，让机器人画出来吗？小结2.理解并掌握多次循环结构编写程序。1.理解并掌握顺序结构编写程序。板书第一节 设计画五角星的机器人画五角星方法顺序结构编程多次循环结构编程

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