单光感巡线教学设计
光电传感器巡线原理
光电传感器巡线原理
《光电传感器巡线原理》
嘿，今天我来给大家讲讲光电传感器巡线原理，这可真是个有趣的玩意儿！
就说我有一次玩遥控小车吧，我特别想让小车沿着地上我画的那道线跑。
这时候光电传感器就派上用场啦！这光电传感器就像小车的小眼睛，它能“看”到地上的线。
你想想啊，它就那么小小的一个东西，却能这么神奇地分辨出线在哪里。
当小车跑起来的时候，光电传感器就开始工作啦。
它不断地检测着地面的情况，如果它“看到”自己在线上，那就继续往前跑，如果一不小心跑偏了，跑到线外面去了，它就会马上给小车发出信号，哎呀，就好像在说：“嘿，跑偏啦，快回来快回来！”然后小车就会调整方向，乖乖地回到线上继续跑。
就像我们人走路一样，如果走歪了，我们的眼睛看到了就会自动调整步伐。
光电传感器就是小车的“眼睛”，帮助小车准确地沿着线前进。
这光电传感器巡线原理其实也不复杂嘛，就是靠它的“小眼睛”来指引方向，是不是很有意思呀！以后我还要用光电传感器玩更多好玩的呢！哈哈！。
《第一单元第3课巡线机器人》作业设计方案-初中信息技术青岛版24第二册自编模拟
《巡线机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次《巡线机器人》第一课时的作业设计，期望达到以下教学目标：1. 使学生掌握巡线机器人的基本概念和原理。
2. 培养学生利用Scratch编程软件设计巡线机器人的基本技能。
3. 提高学生的逻辑思维能力和创新能力，培养其对信息技术的兴趣。
二、作业内容本课时的作业内容主要包括巡线机器人的设计与制作。
具体内容如下：1. 设计阶段：学生需利用Scratch编程软件，设计一个能够沿黑线行进的巡线机器人。
要求机器人能够根据黑线进行自动转向，并能够记录行驶的轨迹。
2. 编程实现：学生需编写合适的程序代码，使机器人能够按照设计的轨迹进行巡线。
在编程过程中，需注意代码的逻辑性和可读性。
3. 作品完善：学生可自行添加音乐、动画等元素，使机器人更具趣味性和观赏性。
同时，要确保机器人的稳定性和可操作性。
三、作业要求为保证作业的完成质量和效果，提出以下具体要求：1. 设计思路清晰，程序逻辑严谨。
2. 作品需在规定时间内完成，并保证质量。
3. 作品需符合安全规范，不得使用危险材料或工具。
4. 作品需有明确的说明文档，包括设计思路、程序代码及运行效果等。
5. 鼓励学生在作品中加入创新元素，提高作品的趣味性和实用性。
四、作业评价作业评价将从以下几个方面进行：1. 设计思路的创意性和实用性。
2. 程序的逻辑性和可读性。
3. 作品的完成度和稳定性。
4. 作品的创新性和趣味性。
评价结果将分为优秀、良好、一般和需改进四个等级，作为学生信息技术课程学习成果的一部分。
五、作业反馈1. 教师将在课堂上对每位学生的作品进行点评，指出优点和不足，并给出改进建议。
2. 学生需根据教师的反馈，对作品进行修改和完善。
3. 鼓励学生在课后互相交流作品，分享经验和技巧，共同提高信息技术水平。
4. 教师将把学生的作业完成情况和评价结果记录在学生的学业档案中，作为学生学习过程和成果的重要参考。
通过以上就是《巡线机器人》第一课时作业设计方案的主要内容。
PID非常好的光感巡线思路
PID非常好的光感巡线思路在这篇文章里所有的代码都不是真正的程序代码，只是作者对编程的示意，或者说是用类似程序代码的方式对编程的内容进行解释。
作者希望读者能自行选择程序语言，自己完成PID控制器的编程。
PID控制器是一种常用的控制技术，常用于多种机械装置（如车辆、机器人、火箭）中。
用数学方式来描述PID 控制器是非常复杂的。
本文描述了如何在使用NXT-G编程的LEGO机器人上创建PID控制器。
文中将以实例来说明如何创建PID来完成机器人巡线任务。
PID创建完成后，经过简单的修改就可以应用到其他地方，如，让机器人跑直线，做两轮平衡机器人。
其实学过微积分的人很容易理解PID的典型描述，本文是写给那些对PID几乎没有任何概念的读者，比如参加FLL比赛的3~8年级的孩子们。
考虑到大家可能不了解微积分，因此我尽量不使用微积分，从非常低的起点开始建造整个概念。
先来看看一个适于巡线的机器人是什么样的结构。
看下图，这个机器人用两个马达驱动，分别与车轮A、C连接，前端装有垂直向下的光电传感器，红圈标出的部分就是光电传感器能“看到”的部分。
带箭头的大长方形表示机器人的其余部分，箭头指示机器人的运动方向。
巡线是机器人的基本技术，也是大家学习机器人时最先要做的。
能够巡线的自动装置具有机器人的全部特点：使用传感器收集周围环境的信息，并据此调整机器人的运动状态。
巡线机器人可以使用1个光电传感器、2个光电传感器、一打光电传感器或者装上你所有的光电传感器。
实际上，你使用的光电传感器越多，巡线的效果越好。
只使用1个光电传感器也可以让机器人精确的巡线（即使线条是有弧度的），但是机器人移动过快时容易“飞线”（“飞线”——指机器人脱离线条，不能继续沿着线移动）。
一般来说，使用的传感器越多，巡线的速度越快。
Ev3 第九节课 单光感巡线
03 基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
今天是我们学习EV3的第九节课 这节课运用EV3的颜色传感器 运用切换编程模块 让我们来搭建编程 完成今天的任务吧
本课任务
EV3的基础传感器基本都已经接触过 来，接下来我们要配合一些我们没 有学习过的逻辑模块进行学习。
今天EV3课程中，我们要 学习对于EV3学习中特别 重要的切换模块，可以使 我们的EV3的动作更加丰 富
切换模块
本节课我们会学习使用是切换 程序模块
切换模块
本节课我们会学习使用是切换 程序模块
切换模块
本节课我们会学习使用是切换 程序模块
编程
今天的程序效果是EV3基础车通过颜色传感器来进行巡线运动。
调试程序
循环模块
05 总 结
这节课我们学习了EV3切换 编程模块后，EV3拥有这个 程序块能够做些什么呐？
EV3 第9节 单光感巡线
01 复习
复习
上节课我们学习的是EV3 基础车通过触控传感器 来停止基础车的动作 （前进，播放音乐） 。
02 本课学习及任务
本课任务
本课任务是学习切换程序模块， 通过光学传感器，使基础车可 以巡着黑线前进。
前几节课我们学习了关于 EV3的一些转向知识， 如何EV3基础车转向， 操作中型马达动作， 什么是颜色传感器， 陀螺仪传感器的作用， 距离传感器， 触控传感器。
小学课后服务EV3乐高机器人一阶15双光感巡线
1.硬件资源：EV3乐高机器人套件、计算机、双光感传感器、巡线用场地。
2.软件资源：EV3编程软件、课堂演示PPT、教学视频。
3.课程平台：学校多媒体教学平台、教室网络环境。
4.信息化资源：数字化教学资源库、在线教学管理系统。
5.教学手段：讲授、演示、实践操作、小组合作、互动问答、评价反馈。
板书内容：
-双光感巡线原理
1.光感传感器工作原理
2.巡线算法介绍
- EV3编程操作
1.编程步骤
2.常见问题解析
-乐高机器人搭建技巧
1.结构设计
2.传感器布局
2.板书结构：清晰、条理分明，以大纲形式呈现，方便学生抓住重点。
3.板书特点：
-简洁明了：用关键词和简洁的语句概括知识点，避免冗余。
-突出重点：对双光感巡线原理、编程操作和搭建技巧等关键内容进行加粗或使用不同颜色标注。
同时，学生在学习过程中掌握了以下方法：
-案例分析方法：通过分析实际案例，了解双光感巡线在现实生活中的应用，提高问题解决能力。
-对比学习方法：通过比较单光感传感器与双光感传感器的优缺点，深入理解双光感巡线的技术特点。
-反思评价方法：在完成实验操作和小组讨论后，学生能够对自己的学习过程进行反思，找出不足之处，不断提高。
课后拓展
1.拓展内容：
-阅读材料：推荐学生阅读与双光感传感器相关的科普书籍或文章，了解传感器技术的发展历程、应用领域及未来发展趋势。
-视频资源：推荐学生观看乐高机器人双光感巡线操作演示视频，了解不同场景下双光感巡线的实际应用。
2.拓展要求：
-鼓励学生在课后利用学校图书馆、网络资源等途径，收集与双光感传感器相关的资料，加深对传感器知识的了解。
《第一单元 第3课 巡线机器人》作业设计方案-初中信息技术青岛版24第二册自编模拟
《巡线机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业旨在帮助学生进一步理解和掌握巡线机器人的基本操作，提高他们的编程能力和团队协作能力。
通过完成作业，学生将能够：1. 熟练掌握巡线机器人的基本操作和调试方法；2. 了解并能够解决巡线机器人运行过程中的常见问题；3. 学会如何进行团队合作，共同解决作业中的难题。
二、作业内容1. 学生需完成对巡线机器人的基础调试，确保机器人在指定路径上正常运行；2. 要求学生通过团队协作，共同设计一套巡线机器人的最优路径规划方案，并进行实际操作；3. 完成一份关于巡线机器人运行过程中的常见问题及解决方法的小报告。
三、作业要求1. 作业需按时完成，并在规定时间内提交；2. 作业内容应真实有效，不得抄袭或代写；3. 提交作业时应附带相关图片或视频以辅助说明；4. 遇到问题应及时向老师请教，寻求帮助。
四、作业评价1. 作业评价将根据学生的完成度、正确率以及团队协作表现进行综合评定；2. 评价标准包括：路径规划的合理性、机器人的运行稳定性、报告的完整性和清晰度等；3. 评价结果将作为学生平时成绩的一部分，以激励学生更加认真地对待作业。
五、作业反馈1. 学生应认真对待作业中的问题和错误，及时寻求老师和同学的帮助，以便更好地掌握知识和技能；2. 老师将及时对学生的作业进行反馈，指出存在的问题和改进建议，帮助学生更好地提高；3. 学生可以通过反馈渠道（如电子邮件、班级群等）与老师进行交流，共同探讨学习中的问题。
在《巡线机器人》课程中，作业是一个非常重要的环节，它不仅可以帮助学生巩固所学知识，提高技能水平，还可以促进师生之间的交流和互动。
因此，设计一份高质量的作业方案至关重要。
本节课的作业方案涵盖了作业目标、内容、要求、评价和反馈等方面，旨在为学生提供一个全面、系统的学习环境。
在作业内容部分，我们要求学生完成对巡线机器人的基础调试，确保机器人在指定路径上正常运行；同时，要求学生通过团队协作，共同设计一套巡线机器人的最优路径规划方案，并进行实际操作。
光世界巡行教案
光世界巡行教案教案标题：光世界巡行教案教案目标：1. 了解光的基本概念和特性；2. 探索光的传播和折射规律；3. 了解光的反射和色散现象；4. 培养学生的观察和实验设计能力。
教案步骤：引入活动：1. 向学生介绍光的重要性和应用领域，例如光的传播在通信中的作用，光的折射在眼镜制造中的应用等；2. 引导学生思考光是如何传播的，以及光的传播是否有规律。
实验活动1：光的传播目的：通过实验，观察光的传播规律。
步骤：1. 准备一束激光笔和一张白纸；2. 将激光笔对准白纸，观察光线的传播路径；3. 移动激光笔的位置，再次观察光线的传播路径；4. 让学生记录实验结果，并进行讨论。
实验活动2：光的折射目的：通过实验，观察光的折射现象。
步骤：1. 准备一个透明容器和一张白纸；2. 在容器中倒入适量的水，使水面平整；3. 将容器放在白纸上，让学生观察容器中的水面和纸上的图案；4. 缓慢倾斜容器，观察水面的变化；5. 让学生记录实验结果，并进行讨论。
实验活动3：光的反射目的：通过实验，观察光的反射现象。
步骤：1. 准备一面平整的镜子和一束激光笔；2. 将激光笔对准镜子，观察光线的反射路径；3. 移动激光笔的位置，再次观察光线的反射路径；4. 让学生记录实验结果，并进行讨论。
实验活动4：光的色散目的：通过实验，观察光的色散现象。
步骤：1. 准备一个三棱镜和一束白光；2. 将白光通过三棱镜，观察光线的色散现象；3. 让学生记录实验结果，并进行讨论。
总结与评价：1. 回顾本次实验活动，总结光的基本概念和特性；2. 鼓励学生分享他们在实验中的观察和发现；3. 对学生的实验设计和观察能力进行评价，并提出改进建议。
延伸活动：1. 邀请学生进行更多有关光的实验，如光的干涉和衍射实验；2. 要求学生制作一份关于光的小册子，记录他们的实验结果和观察。
教案评估：1. 观察学生在实验中的参与程度和表现；2. 检查学生完成的小册子和书面记录；3. 与学生进行讨论和互动，评估他们对光的理解程度。
乐高机器人巡线原理
一、冃U 言在机器人竞赛中，“巡线”特指让机器人沿着场地中一条固定线路（通常是黑线）行进的任务。
作为一项搭建和编程的基本功，巡线既可以是独立的常规赛比赛项目，也能成为其他比赛项目的重要技术支撑，在机器人比赛中具有重要地位。
二、光感中心与小车转向中心以常见的双光感巡线为例，光感的感应中心是两个光感连线的中点，也就是黑线的中间位置。
而小车的转向，是以其车轮连线的中心为圆心进行的。
很明显，除非将光感放置于小车转向中心，否则机器人在巡线转弯的过程中，探测线路与做出反应之间将存在一定差距。
而若将光感的探测中心与转向中心重合，将大幅提升搭建难度并降低车辆灵活性。
因此，两个中心的不统一是实际存在的，车辆的转向带动光感的转动，同时又相互影响，造成机器人在巡线时对黑线的反应过快或者过慢，很多巡线失误由此产生。
所以在实际操作中，一般通过程序与结构的配合，在程序中加入一定的微调动作来弥补其中的误差。
而精准的微调，需要根据比赛场地的实际情况进行反复调试。
三、车辆结构巡线任务的核心是让机器人小车按照场地中画出的路线行进，因此，根据任务需要选择合适搭建方式是完成巡线任务的第一步。
1、前轮驱动前轮驱动的小车一般由两个动力轮和一个万向轮构成，动力轮位于车头，通过左右轮胎反转或其中一个轮胎停转来实现转向，前者的转向中心位于两轮胎连线中点，后者转向中心位于停止不动的轮胎上。
由于转向中心距离光感探测中心较近，可以实现快速转向，但由于机器人反应时间的限制，转向精度有限。
2、后轮驱动后轮驱动的小车结构和转向中心与前轮驱动小车类似，由于转向中心靠后，相对于前轮驱动的小车而言，位于车尾的动力轮需要转动较大的幅度，才能使车头的光感转动同样角度。
因此，后轮驱动的小车虽转向速度较慢，但精度高于前轮驱动小车。
对于速度要求不高的比赛而言，一般采用后轮驱动的搭建方式。
3、菱形轮胎分布菱形轮胎分布是指小车的两个动力轮位于小车中部，前后各有一个万向轮作为支撑。
双光感机器人巡线
双光感机器人巡线一、活动分析1.活动需求：学生可以学习双光感机器人巡线原理，学习一些简单的拼搭技巧。
了解到小车运行时的特点。
学会双光感机器人巡线的程序编写。
2.活动分析：本次活动在让学生学习使用乐高双光感机器人做巡线运动，写出简单的程序流程，可以锻炼学生的逻辑思维能力。
制作双光感机器人，锻炼学生动手能力。
3.学生情况：学生是4--5年级的学生共8人，一部分学生已经学习完成单光感机器人巡线任务。
一小部分学生还未完成以前的课程任务，需要继续努力完成，这类孩子年龄较小无法很快的裂解老师所讲的内容，需要细心并耐心的去讲解知识。
3个学生进展较为迅速，已经提前进行之后的课程（四光感机器人巡线），这节课继续完成该任务。
4.、活动目标1.学生学会使用乐高零如何使用双光感机器人巡线、了解了解机器人巡线的方式以及程序编写，并锻炼其动手能力与逻辑思维能力。
2.学生搭建出双光感机器人，分析指出双光感机器人巡线的运动方式并学会、可以写出简单的运动流程并学会程序编写。
3.学生认识到乐高机器人的功能是十分强大的，觉得机器人课程简单而好玩，对学习相关知识产生兴趣。
4.、活动重点、难点1.重点：学生学会双光感机器人巡线的原理以及运动方式。
如何突出：1.让学生仔细观察老师拿出的双光感机器人。
2.由老师说出该机器人巡线时需要注意的问题（黑线要在双光感之间）。
3.提出问题：对照单光感机器人巡线的方式去想为什么要注意这个问题。
4.由学生进行回答，老师总结出双光感机器人巡线的原理以及运动方式。
2.难点：学生如何理解双光感机器人巡线的原理以及运动方式，如何写出双光感机器人巡线程序的简单流程。
如何突破：1.学生听老师对双光感机器人巡线原理解说，以及运动方式的描述。
2.学生动脑思考为什么要依靠这种运动方式进行巡线。
3.学生说出自己思考的内容，老师进行纠正，学生自主完成程序流程图的简单编写。
4.、活动策略本次活动主要采取的方式是讲授法与分析法。
在老师讲授知识的同时对学生进行提问，让学生自己独立分析并对相应问题进行回答。
巡线说明
巡线就是沿着地面的一条线走的机器人。
而基本原理就是通过检测反射回来的光的强度来判断机器人与线的位置偏差有多少。
偏多了，就要往回走一些，偏少了，就稍微往回走。
没有偏的话就直走。
巡线的逻辑其实就是上面说的，机器人只需要判断自己偏差了多少。
但根据光感个数的不同，判断偏差的逻辑也不太一样。
下文给出的这些逻辑仅仅是一个参考，并不一定就是最好的逻辑。
所以大家千万别以为这个就是标准答案了……单光感：1个光感巡线的逻辑，有2种。
第一种是最简单的，如果测到黑，就往左转。
测到白就往右转。
这样的逻辑效果当然就是一摇一摆的了。
但如何让程序知道光感检测到的是黑色还是白色呢？打开NXT的主菜单，会找到一个叫View的菜单，进入后会找到一个图标像发光的灯泡。
这个就是检测光感数值的地方了。
点进去之后只要选择端口号，NXT就会把自己检测到的光值显示在屏幕上了。
这个时候你要测一下，光感放在黑色上是什么数值，放在白色上是什么数值。
然后取这2个值的平均值，就是程序判断黑还是白的中间值了。
大于这个中间值，NXT就认为测到白色。
小于这个值就认为测到黑色。
另一种，就是通过数据上的一个算法来进行判断。
这需要一个类似“公式”的东西来计算机器人偏了多少。
而这个数据是怎么得来的呢？光感测到黑和白会传回一个数值。
而且测到黑和白之间交界的时候也会得到一个值。
但这个值浮动比较大，如果测的位置偏黑的那边，值就越来越小。
如果偏白的那边，值就越来越大。
所以可以通过这个大小来决定机器人到底偏了多少。
如果这个值是中间值，说明没有偏（其实这个时候我们的机器人是沿着黑和白的交界走的）。
如果这个值比中间值大，就说明偏了。
大的越多，偏的越多。
反之，如果比中间值小，小的越多偏的也越多。
双光感巡线：双光感巡线的逻辑很直接。
如果左边的光感检测到黑，就往左走（说明机器人往右偏了）。
如果右边的光感检测到黑，就说明机器人往左偏了。
如果2个光感都没检测到黑线，说明没偏。
就直走。
但要注意，2个光感巡线会有意外发生的……就是在测到黑线的时候还没来得及转弯，就测到线外面去了……这时侯就要做一些调整了，就是转弯力度变大一些，或者前进力量减小一些。
乐高机器人巡线原理
一、前言在机器人竞赛中，“巡线”特指让机器人沿着场地中一条固定线路（通常是黑线）行进的任务。
作为一项搭建和编程的基本功，巡线既可以是独立的常规赛比赛项目，也能成为其他比赛项目的重要技术支撑，在机器人比赛中具有重要地位。
二、光感中心与小车转向中心以常见的双光感巡线为例，光感的感应中心是两个光感连线的中点，也就是黑线的中间位置。
而小车的转向，是以其车轮连线的中心为圆心进行的。
很明显，除非将光感放置于小车转向中心，否则机器人在巡线转弯的过程中，探测线路与做出反应之间将存在一定差距。
而若将光感的探测中心与转向中心重合，将大幅提升搭建难度并降低车辆灵活性。
因此，两个中心的不统一是实际存在的，车辆的转向带动光感的转动，同时又相互影响，造成机器人在巡线时对黑线的反应过快或者过慢，很多巡线失误由此产生。
标准文案所以在实际操作中，一般通过程序与结构的配合，在程序中加入一定的微调动作来弥补其中的误差。
而精准的微调，需要根据比赛场地的实际情况进行反复调试。
三、车辆结构巡线任务的核心是让机器人小车按照场地中画出的路线行进，因此，根据任务需要选择合适搭建方式是完成巡线任务的第一步。
1、前轮驱动前轮驱动的小车一般由两个动力轮和一个万向轮构成，动力轮位于车头，通过左右轮胎反转或其中一个轮胎停转来实现转向，前者的转向中心位于两轮胎连线中点，后者转向中心位于停止不动的轮胎上。
由于转向中心距离光感探测中心较近，可以实现快速转向，但由于机器人反应时间的限制，转向精度有限。
2、后轮驱动标准文案后轮驱动的小车结构和转向中心与前轮驱动小车类似，由于转向中心靠后，相对于前轮驱动的小车而言，位于车尾的动力轮需要转动较大的幅度，才能使车头的光感转动同样角度。
因此，后轮驱动的小车虽转向速度较慢，但精度高于前轮驱动小车。
对于速度要求不高的比赛而言，一般采用后轮驱动的搭建方式。
3、菱形轮胎分布菱形轮胎分布是指小车的两个动力轮位于小车中部，前后各有一个万向轮作为支撑。
光世界巡行(第一课时)精品教案
观察、思考、讨论、听讲
记录
思考、回答：
因为光比声音传播得快
记录
听讲
练习
听讲
听讲
创设情景引入新课，使学生在开始上新课时获得愉悦的感觉
引入光源的概念
启发并鼓励学生思考，大胆猜想
培养学生的实验观察能力，归纳总结能力
了解光的直线传播
初步建立理想模型的概念
教学方式
讲授式、探究式、讨论式
教具
激光笔、水槽、水、糖水、玻璃砖、香、火柴、多媒体
教学过程设计
教师活动预设
学生活动预设
设计目的
【ppt3、4】引言：
因为有了光，一年四季，寒来暑往，每时每刻大自然都会让我们领略到它的奇异风光；因为有了光，我们才能驱散黑暗，看清周围的世界。光对于我们的意义远远不止这些。那么，从这章开始，我们就来学习光现象。
【ppt21】组织学生进行随堂练习。
【ppt22】进行课堂小结。
【ppt23】知识拓展。
【ppt24】布置作业。
观察精美图片，领略大自然的美好风光
观察图片，思考后回答：它们都能发光
记录
听讲
讨论、思考
观察图片，根据自己的日常生活经验进行猜想
观察实验现象、思考讨论后得到光的直线传播的结论
思考
观察实验
听讲、讨论、得出结论
通过讨论，联系实际，加深对光在均匀介质中沿直线传播的理解
知道光在真空中的传播速度
巩固新知
了解光年是距离的单位
板书设计
第1节光世界巡行
一、光是怎样传播的
1.光源：自行发光的物体。
2.光在同种均匀介质中沿直线传播。
3.光线：
二、光的直线传播的现象和应用
1.影子的形成
光世界巡行教学设计
“光世界巡行”教学设计赵集学校张清清（一）三维教学目标：1．知道光在均匀介质中沿直线传播，并能用来解释简单现象。
2．知道光线是表示光的传播方向的直线。
3．知道光在真空中的传播速度。
（二）教学仪器：装有水的大水槽、手电筒、纸板、白炽台灯、皮球（三）教学重点、难点重点：光的直线传播难点：光的直线传播的条件（四）教学方法：实验探究、观察分析（五）教学过程:一、新课引入提问：漆黑的夜晚，我们什么也看不见；站在太阳下，紧闭双眼，仍什么也看不见。
这是什么原因呢？教师：人们要看见东西，必须要有光，而且光必须进入人们的眼睛。
阳光使得我们的世界绚丽多彩，光使得我们的生活五彩缤纷。
本章我们将学习光的初步知识。
二、进行新课1.光能为我们做什么？教师：课前，已经布置同学们查资料，了解光能为我们做什么，下面请同学们交流。
学生回答完，然后进行补充。
2.光是怎样传播的？（1）光源教师：物理学中把能自行发光的物体叫光源。
自然光源：太阳，萤火虫，磷火等。
人造光源：教师介绍各种人造光源使用年代。
介绍商店门前的霓虹灯、街道的路灯、激光等。
（2）光的直线传播演示1：光在空气中沿直线传播。
演示2：光在水中沿直线传播。
演示3：光在玻璃中沿直线传播。
用激光笔演示1～3观察：让学生分别观察光在空气中、水中、玻璃中是沿直线传播的。
光沿直线传播的条件：光在同一种均匀介质中沿直线传播。
（板书）教师：光源向各方向发出光，为了形象表示光的传播，物理学中引入光线。
光线——表示光的传播方向的带箭头的直线。
（板书）注意：①光是真实存在的。
②光线是人们为了形象地表示光的直线传播而画出的带箭头的直线。
画法：教师示范画光线：①画出点光源发出的光线。
②画出平行光的光线。
（3）光沿直线传播的应用教师：手电筒、探照灯射出的光线是平行光线；太阳离我们很远，它发出的光可看成平光。
光在同一种均匀介质中沿直线传播的特性在实际中有什么应用呢？激光准直：用激光器发出激光，光在空气中沿直线传播，保证前进方向不变。
乐高机器人巡线原理
一、前言在机器人竞赛中，“巡线”特指让机器人沿着场地中一条固定线路（通常是黑线）行进的任务。
作为一项搭建和编程的基本功，巡线既可以是独立的常规赛比赛项目，也能成为其他比赛项目的重要技术支撑，在机器人比赛中具有重要地位。
二、光感中心与小车转向中心以常见的双光感巡线为例，光感的感应中心是两个光感连线的中点，也就是黑线的中间位置。
而小车的转向，是以其车轮连线的中心为圆心进行的。
很明显，除非将光感放置于小车转向中心，否则机器人在巡线转弯的过程中，探测线路与做出反应之间将存在一定差距。
而若将光感的探测中心与转向中心重合，将大幅提升搭建难度并降低车辆灵活性。
因此，两个中心的不统一是实际存在的，车辆的转向带动光感的转动，同时又相互影响，造成机器人在巡线时对黑线的反应过快或者过慢，很多巡线失误由此产生。
所以在实际操作中，一般通过程序与结构的配合，在程序中加入一定的微调动作来弥补其中的误差。
而精准的微调，需要根据比赛场地的实际情况进行反复调试。
三、车辆结构巡线任务的核心是让机器人小车按照场地中画出的路线行进，因此，根据任务需要选择合适搭建方式是完成巡线任务的第一步。
1、前轮驱动前轮驱动的小车一般由两个动力轮和一个万向轮构成，动力轮位于车头，通过左右轮胎反转或其中一个轮胎停转来实现转向，前者的转向中心位于两轮胎连线中点，后者转向中心位于停止不动的轮胎上。
由于转向中心距离光感探测中心较近，可以实现快速转向，但由于机器人反应时间的限制，转向精度有限。
2、后轮驱动后轮驱动的小车结构和转向中心与前轮驱动小车类似，由于转向中心靠后，相对于前轮驱动的小车而言，位于车尾的动力轮需要转动较大的幅度，才能使车头的光感转动同样角度。
因此，后轮驱动的小车虽转向速度较慢，但精度高于前轮驱动小车。
对于速度要求不高的比赛而言，一般采用后轮驱动的搭建方式。
3、菱形轮胎分布菱形轮胎分布是指小车的两个动力轮位于小车中部，前后各有一个万向轮作为支撑。
小学科学探寻光的路线(教案)
小学科学探寻光的路线（教案）一、教学目标：1.了解光是如何传播的；2.探究光的传播路径；3.培养学生观察、实验、思考的能力；4.培养学生的团队合作和探究精神。
二、教学准备：1.教师准备实验材料：手电筒、透明杯、盐、水、棉花球、半透明纸；2.预先设置教室环境：调暗教室、关闭窗帘。
三、教学过程：步骤一：导入1.教师可以通过观察、实验的方式来引起学生的兴趣。
教师可以举起手电筒，指向一面白板，并打开手电筒，让学生观察到光线是如何传播的。
引导学生思考，光是如何从手电筒发出并到达白板上的。
2.教师根据学生的回答，引导他们思考光的传播路径，并记录学生的观点。
步骤二：实验探究1.教师组织学生进行实验，以进一步探究光的传播路径。
2.将透明杯加满一半水，并加入少量盐搅拌均匀。
然后将一块半透明纸贴在透明杯的边缘处，确保纸张完全密封杯子。
3.将教室调暗，关闭窗帘，并且将杯子放在桌子上，要求学生观察杯子里的表现。
4.教师可以引导学生观察到半透明纸上是否会出现光的传播路径。
学生观察后，教师可以提问学生是否认为光线通过杯子上的半透明纸传播，为什么？步骤三：团队合作思考1.教师将学生分成小组，要求小组合作讨论光的传播路径的问题。
教师可以提供一些问题供学生思考，例如：光能够传播的路径有哪些？光能够穿透哪些材料？2.每个小组将自己的思考结果进行展示，教师可以引导学生进行思维导图或是小组讨论的方式来展示他们的思考结果。
3.教师可以对每个小组的展示进行点评，并引导全班进行讨论，总结光的传播路径。
四、教学延伸：1.教师可以安排学生进行额外的实验，例如使用反射镜或是凸透镜，观察光的传播路径的变化。
2.教师可以引导学生利用日常生活中的例子来讨论光的传播路径问题，例如阳光通过窗户进入教室等。
五、课堂小结：通过本节课的教学，我们了解到了光是如何传播的，并探究了光的传播路径。
同学们通过实验和观察，发现了光可以通过透明材料传播，并且可以通过团队合作的方式思考、探究。
单光感巡线
机器人动起来——移动转向
转向功率
智能砖端口
关闭电机 开启电机 电机运行时间 电机运行度数 电机运行圈数
机器人动起来——光线传感器
参考程序
单光感巡线机器人
乐清市四都学生பைடு நூலகம்践学校 侯晓辉
什么是机器人？
机器人是靠自身动 力和控制能力来实现 各种功能的机器。
不同领域的机器人有 着不同的功能，但是 它们都有特定的机械 结构。
机器人的“感觉器官”
电机
传感器
机器人的指令
机器人动起来——移动槽
智能砖端口
关闭电机 开启电机 电机运行时间 电机运行度数 电机运行圈数
光世界巡行教案
光世界巡行教案光世界巡行教案一、教学内容1. 了解光的特性和传播方式。
2. 探究光的反射、折射和反射规律。
3. 理解光的颜色和颜色的混合。
4. 了解光对物体的成像和光学器件的原理。
二、教学目标1. 知识目标：掌握光的特性、传播方式、反射、折射规律，了解光的颜色和混合，了解光对物体的成像和光学器件的原理。
2. 能力目标：培养学生观察、实验、探究和解决问题的能力。
3. 情感目标：培养学生对光学知识的兴趣，培养学生团队合作和分享的精神。
三、教学过程1. 导入环节教师可以向学生介绍光的特性和传播方式，引起学生的兴趣和好奇心。
2. 知识讲解根据教学内容，讲解光的反射、折射和反射规律。
通过实例和图示，让学生理解和记忆相关概念和公式。
3. 实验探究让学生进行一些简单的实验，如光线的传播、反射和折射实验，颜色的混合实验等，通过实验让学生亲自参与和观察，巩固和理解光学知识。
4. 休息活动在实验之间，可以设置一些小游戏或休息活动，让学生放松身心，保持活跃的学习状态。
5. 深化应用通过实例分析和讨论，让学生了解光对物体的成像原理，如摄影机、放大镜、望远镜等。
让学生掌握光学器件的使用方法和原理。
6. 总结复习对本次课程的重点知识进行总结和复习，梳理思路，强化记忆。
7. 课后作业布置一些与课程内容相关的习题或任务，让学生巩固和应用所学的知识。
四、教学评价1. 观察学生在实验和讨论环节的表现，评价学生的观察和实验能力。
2. 检查学生课后作业的完成情况，评价学生对知识的理解和应用能力。
3. 在教学过程中，积极引导学生解决问题和分享经验，评价学生的合作和分享能力。
4. 下课后，可以与学生进行反馈，听取他们对课程的评价和建议，及时调整教学方法。
单光感巡线教学设计
单光感巡线教学设计乐清市淡溪镇第二学侯晓辉一、教学内容与分析巡线就是机器人沿着地面的一条线走，基本原理就是通过检测反射回来的光的强度来判断机器人与线的位置偏差有多少。
本课教学内容单光感寻线是巡线任务中最基础的方式，是光电传感器在机器人上的应用。
通过光电传感器测试反射光强度来辨别颜色，在安装光电传感器之后，需要编写程序实现。
二、教学目标1、了解光电传感器的工作原理。
2、掌握用光电传感器识别黑色和白色的方法。
3、理解巡线传感器与条件判断语句、循环语句的综合运用。
4、逐步掌握根据实际环境调试机器人的方法。
5、感受探究性学习“发现问题、分析问题和解决问题”的过程。
6、体会“迁移”、“比较”的方法对学习的帮助与促进作用。
7、乐于进行自主学习与创造活动，体验完成任务后成功的喜悦。
三、教学重难点1、理解判断语句、循环语句的含义。
2、掌握利用光电传感器识别黑色和白色的方法。
四、教学准备乐高机器人（EV3），利用黑色胶布贴出的环形路线图，多媒体设备，多媒体课件。
五、设计理念（一）“授人以渔”比“授人以鱼”更重要在教学活动中，学生掌握一定的知识和技能是必需的，但与此同时更应注重掌握过程与方法，培养能力，促进学生的发展。
知识与技能是基础，能力（过程）与方法是核心。
本课在新知识和新技能的学习过程中，设计了感受探究学习的过程，体会迁移与比较的学习方法，基础与核心相互渗透与交融，但更关注教与学的过程，注重学生能力的培养。
（二）智能机器人课程是能力培养的工具和载体智能机器人作为多种科学技术的融合体，天生就深受青少年的喜爱。
青少年学生学习智能机器人课程，不应是学习如何使用一种智能机器人，不应是仅仅学习智能机器人技术本身，而是通过课程的学习培养动手能力、思维能力和创造能力。
（三）丰富有趣、注重体验的课堂更能提高学习效率、促进学生发展心理学研究表明，多种方式和手段的刺激，能有效提高和强化同一内容的学习效率。
本课在设计过程中，采用表演的形式，使用贴近学生生活实际的例子，课堂丰富有趣，学生感兴趣爱学。
初中物理光世界巡行课堂教学案例
光世界巡行课堂教学案例【教学目标】一、知识与技能1.了解光的用途，知道光与人类生活密切相关。
知道光是电磁波。
2.知道光在同一种均匀介质中沿直线传播，并能解释影子的形成等现象。
3.知道光在不同介质中传播速度不同，记住真空中的光速。
二、过程与方法1.通过观察、思考、上网等，了解光对人类生活的意义。
2.探究光的直线传播规律的过程，培养学生设计实验的能力。
3.学习用作图法分析影子的成因等光学现象。
三、情感、态度与价值观通过学习意识到光与我们的生活密切相关，激发学生认识光、研究光的兴趣。
【教学重点】光的直线传播并能解释生活和自然界的现象。
【教学难点】如何让学生而认识“光线”这一模型，并能应用其分析影子的成因现象。
【教学理念】1.讲解与示范结合，自学与讨论结合，合作与交流结合。
2.从生活走向物理，从物理走向社会，让学生进一步感知物理是有用的、物理是有趣的。
3.夯实基础，活学活用。
【教学过程】一、创设情境，引入新课师：如果在伸手不见五指的夜晚，我们能看见物体吗?为什么?生：看不见物体，因为没有光，我们什么也看不见。
师：站在明亮的屋子里，将眼睛蒙上，你能看见物体吗?为什么?生：仍然看不见，虽然有光但是也看不到。
（其他同学在思考，教师用鼓励的眼神望着同学。
）师：想一想，谁能解释一下?生：是不是由于没有光进入我们的眼睛里？师：他说的对不对?生齐答：对。
师：实际上我们的周围就是一个充满五颜六色的光的世界，光使我们的生活五彩缤纷。
同学们一定都想知道光的奥秘吧!从本章开始，老师和同学们一起走进光的世界（通过图片的直观展示，说明光对人类生活和生产的重要性，对学生进行劳动创造人类文明的思想教育。
）师：光在我们的生活中如此重要，大家对它又想知道些什么？生：光来自哪里？生：光是怎样到达我们这里？生：我们为何能看到五颜六色?生：光是什么？生：前面学习了声速，那么光速又如何呢？生：为何我们沿看到的鱼的位置捉鱼却捉不到？生：为何有影子？师：在今后的学习当中我们陆续会揭开光的神秘面纱，今天我们来解决以下问题。
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单光感巡线教学设计
乐清市淡溪镇第二学侯晓辉一、教学内容与分析
巡线就是机器人沿着地面的一条线走，基本原理就是通过检测反射回来的光的强度来判断机器人与线的位置偏差有多少。
本课教学内容单光感寻线是巡线任务中最基础的方式，是光电传感器在机器人上的应用。
通过光电传感器测试反射光强度来辨别颜色，在安装光电传感器之后，需要编写程序实现。
二、教学目标
1、了解光电传感器的工作原理。
2、掌握用光电传感器识别黑色和白色的方法。
3、理解巡线传感器与条件判断语句、循环语句的综合运用。
4、逐步掌握根据实际环境调试机器人的方法。
5、感受探究性学习“发现问题、分析问题和解决问题”的过程。
6、体会“迁移”、“比较”的方法对学习的帮助与促进作用。
7、乐于进行自主学习与创造活动，体验完成任务后成功的喜悦。
三、教学重难点
1、理解判断语句、循环语句的含义。
2、掌握利用光电传感器识别黑色和白色的方法。
四、教学准备
乐高机器人（EV3），利用黑色胶布贴出的环形路线图，多媒体设备，多媒体课件。
五、设计理念
（一）“授人以渔”比“授人以鱼”更重要
在教学活动中，学生掌握一定的知识和技能是必需的，但与此同时更应注重掌握过程与方法，培养能力，促进学生的发展。
知识与技能是基础，能力（过程）与方法是核心。
本课在新知识和新技能的学习过程中，设计了感受探究学习的过程，体会迁移与比较的学习方法，基础与核心相互渗透与交融，但更关注教与学的过程，注重学生能力的培养。
（二）智能机器人课程是能力培养的工具和载体
智能机器人作为多种科学技术的融合体，天生就深受青少年的喜爱。
青少年学生学习智能机器人课程，不应是学习如何使用一种智能机器人，不应是仅仅学习智能机器人技术本身，而是通过课程的学习培养动手能力、思维能力和创造能力。
（三）丰富有趣、注重体验的课堂更能提高学习效率、促进学生发展
心理学研究表明，多种方式和手段的刺激，能有效提高和强化同一内容的学习效率。
本课在设计过程中，采用表演的形式，使用贴近学生生活实际的例子，课堂丰富有趣，学生感兴趣爱学。
同时，智能机器人的课堂是“做中学”的模式，注重体验的过程，学生在课堂上有大量动手实践的机会，学生乐学。
这样的课堂更能提高学习效率，促进学生发展。
六、教学过程
教学过程设计意图
一、导入
【视频导入】“餐厅送餐机器人”视频
教师先播放一个在餐厅送餐的机器人，如果遇到人、障碍物或者将食物送达指定地点的时候，送餐机器人就会做出不同的反应。
【猜想】同学们想一想，是用什么指挥机器人的吗？机器人是依据什么判断是否在自己的路线上呢？
【揭秘】光电传感器把接收到的信号根据强度划分1024档，颜色越深，数值越小；颜色越浅，数值越大。
【PPT】展示光电传感器的原理解密
以一个实际的机器人应用的小视频来激发学生兴趣，点明主题。
（此时未点明是光电传感器的应用。
研究表明，适度的神秘感可以促使人产生积极的探究和学习的欲望。
教师操作机器人的过程视频充满了神秘感，能够激发学生的学习兴趣。
二、探究
（一）动作分析
教师演示光电传感器的操作过程，学生分析动作。
【板书】反射光信号低于中间值→向左转
反射光信号高于中间值→向右转
【提醒】数值的范围只能高于中间值，或者小于中间值。
需要进行判断（二）判断接收信号范围
教师讲授光电传感器判断程序。
教师：请同学们根据动作分析设置参数，先自行编写调试黑色和白色测到的光值。
似乎没有难度，但在老师引导下学生发现问题、教师分析问题，最后自然的引出解决问题的方法，学习新的程序结构。
同时，学生感受探究性学习“发现、分析
【预设】学生编程范例
要么……要么……分支结构
和解决问题”的基本过
程。
【尝试】学生编写程序，教师确认程序无误，准备指挥机器人巡线完成。
学生尝试失败，发现不能沿着黑线顺畅走动，左右摇动幅度太大。
【设疑】为什么？
【预设】学生回答：因为光电传感器的位置安装的太高了，测出来的光值不一致。
要利用光电传感器实地测量相关准确的数值。
教师：让我们寻求其他老师的帮助！
按照常理，本课应该先学硬件基础——连接光电传感器，然后编写程序完成任务。
教师此处先学程序的道理，意图是使学生从失败的体验中更深刻的认识到本课的重点：光电传感器中判断的数值怎么实现？
从心理学的角度来
看，这样设计更能加深
刺激和体验的效果。
三、小车巡线，完成任务
学生能够编写程序让小车能够沿着黑线运动。
此时编写程序已经
是在复习，能够加强学
习效果。
四、拓展与探索
【PPT】想一想，试一试
请你仔细阅读老师编写的单光感巡线机器人的程序，思考以下问题：如果不想要一直无限循环，能够让机器人走完一圈之后停止，进入到指定地点，该怎么编程实现呢？
提示：可以利用马达圈数来实现
让机器人巡线的简单功能能促使学生有继续探索的欲望。