06第11课《语音控制对话机器人》教学设计

能识别的数字信号，经过复杂的比对运算从而识 考，让学生在感性的接
别出声音内容的仪器设备。
触中了解知识、在理性
麦克风接收声音→分析采样计算→数据比对 的思索中深化知识。
计算→识别优化算法→
→输入内容判断 （识别出正确的话语内容）
→对答输出
（选择回答的话语）
→动作指令输出 （把执行的动作指令编码）
程序编写：
4. 点击“执行控件”，选择红外传感器图标
添加一个并设置属性窗口，勾选 IO6、IO7、IO8
生活体验第一，能
来读取当前机器人的状态值。点击计算图标，打 够根据学生已有知识，
开属性框，设置变量 a 的值，a=IO6+IO7*2+IO8*4 给予学生充分的操作时
计算出当前机器人的状态值。
间，并结合教师讲解，
（板书流程图）
图的设计过程。
师：我们用这样的图来表示接收管的工作流
程。但要使语音传感器工作，经过这样的一次判
断就可以了吗？
（生设计流程图）
这个过程需要反复执行，这样机器人才能不
断进行语音的检测。
学习过程 认识原理
程序编写
教师与学生活动
设计意图
语音识别模块，是一种能够把从麦克风采集
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
让学生探索并结合
到的声音进行数字化转换，把声音转化成机器人 教师设计的问题进行思
电机 2 停止、“计算”属性设置为 a=0。
6. 复制单分支语句段，粘贴三次。按照下表
设置属性。子程序 1 到子程序 4 在图形编程时的
外观是一样的，不同的是电机 1 和电机 2 的速度
取值不一样。两轮的速度差是决定小车偏转状态
的关键因素，它影响着小车“是否偏转”“偏转方
向”“偏转速度”。
拓展
7. 再次添加一个单分支判断体，判断条件设 置为 a=5，在判断体内顺序添加图标，点击声音， 设置为“响 5 次”。添加计算按钮，设置属性 a=0。 以实现当机器人状态为 5 时，蜂鸣器响 5 次的动 作。
鼠标右键点击添加的计算图标打开属性窗口，设 创新意识。
置变量 a 的属性。a=0 表示机器人处于空闲状态，
a=1 表示机器人处于“前进”状态，a=2 表示机器
人处于“后退”状态……a 的取值范围在 0～7 之
间。
3. 点击空间库中的“流程控件”，选择 “条
件循环”图标，添加一个循环体。鼠标右键点击
图标勾选，设置循环条件为永久循环。
设计多种已有知识
1. 打开“学生机器人平台”软件窗口，点击 的复习任务，让学生有
菜单栏上的“文件(F)”选择“新建(N)”新建一 所 选 择 地 进 行 知 识 探
个程序。
索，让全体学生都能进
2. 点击控件库中的“执行控件”选择“计算” 行知识学习后的进一步
图标，添加一个变量 a，用来表示当前执行的状态。 应用和探索，以求培养
设计意图
【教案设计：王蕾（南京市琅琊路小学）】
【教学过程】
学习过程
教师与学生活动
设计意图
播放微软机器人“小冰”的视频。
从学生生活经验出
师：聪明的机器人已经能够和人类对话了， 发，在巩固旧知的同时
但它毕竟是一个虚拟的对象，我们的机器人能不 引出新问题。
生活导入 能直接和我们对话呢？大家有哪些主意？
师生讨论。
头脑风暴，激发集
师：今天，老师就给大家介绍引导机器人传 体智慧。
（展示语音机器人）
师：语音传感器中哪个部件特别的重要？它
通过引领学生对实
主要起到了什么作用？
际情况进行分析，从中
生讨论回答。
抽离知识要点，形成流
师：是的，接收管就是语音传感器的“情报 程图。以此让学生感受
分析部门”，它就来分析“是”“否”接收到了信 从生活中发现知识的过
号。
程，并了解和掌握流程
设计流程图
第 11 课 语音控制对话机器人
【教材分析】 本课属于承上启下的基础课程，将拓展模块中的语音传感器加入到机器人中 去。在知识结构上介于简单程序和较为复杂的程序（如计次循环语句等）之间， 需要教师细化教学内容，并帮助部分学困生理解这个程序的流程。 【学情分析】 学生在学习这一课时，有着较为强烈的实践需要，学生可操控的范围较大， 属于实践性的内容。因此，在本课的教学中，教师要安排适宜的课时比率，并能 配备充足的实验器材，保证实验的有效性。 【教学目标与要求】 1. 知识与技能 （1）了解语音传感器的工作原理。 （2）掌握编写语音控制机器人对话的程序。 2. 过程与方法 （1）设计流程图进行活动规划。 （2）在学习过程中让学生多自学多探索。 3. 情感、态度与价值观 通过多种拓展传感器的探索和使用，培养学生举一反三的学习能力。 4. 行为与创新 在生活中感受机器人的活动方式，培养学生的程序设计思维。 【教学重点与难点】 重点：理解和掌握机器人语音控制程序的设置方法。 难点：理解语音传感器的含义。 【教学方法与手段】 实验法、主题活动。 【课时安排】 安排 1 课时。 【教学准备】 控制软件、学生机器人平台。
8. 再次添加单分支判断体，判断条件设置为 a=7，在判断体内顺序添加图标，点击灯，小灯图 标属性设置为三个小灯熄灭。添加计算按钮，设 置属性 a=0。以实现当机器人状态为 7 时，熄灭 LED 小灯的动作。
拓展一：如果希望没有语音输入的时候，机 器人也能运动，这个程序你会编写吗？
学习过程
教师与学生活动 拓展二：机器人的反命令。
感器——语音传感器。
展示机器人语音控制的效果。
用实际案例让学生
师：机器人能够根据人类的命令行动，其实 感受机器人语音控制模
语音传感器 工作原理
是利用了语音传感器在工作。 （展示语音传感器图片）语音传感器就像小
动物的耳朵一样，它从外界接收到语音信号，并
块的实际效果，以此激 发学生的学习热情。
控制相应的动作。
学习过程
教师与学生活动
设计意图
5. 点击流程控件选择单分支语句图标，添 突破知识重难点。
加一个单分支判断体，打开属性框设置判断条件
a=1。编写当机器人状态为 1 时的动作内容。打开
“执行控件”顺序添加“直流电机”，电机属性为
电机 1 和电机 2 正转速度为 15、“延时”属性设置
为延时 1000ms、“直流电机”属性设置为电机 1、