第十二课：机器人编程基础

课程目标

1. 了解机器人编程的基础概念：让学生认识机器人的组成及其基本工作原理，理解机器人如何通过程序实现自动化操作。
2. 学习机器人基本指令与控制：通过简单的编程指令，让学生体验如何控制机器人的动作和反应。
3. 培养动手能力和逻辑思维：通过实践活动，培养学生编写指令、规划任务的能力，并激发他们对机器人的兴趣。

课程大纲

一、课程导入（10分钟）

• 引入话题：提问学生：“你们见过哪些机器人？你们觉得机器人是怎么动起来的？”引导学生讨论机器人在日常生活中的应用。
• 初步介绍：简单解释机器人的基本构成，如传感器、控制系统、驱动器等，帮助学生了解机器人是如何“感知”和“行动”的。

二、课程主体内容（25分钟）

1. 机器人的组成与工作原理（10分钟）
   • 基本组件：介绍机器人的核心组件，包括传感器、控制系统和驱动器。
   • 工作原理：解释机器人的控制原理，说明机器人通过程序接收指令，并根据传感器反馈来调整动作。
   • 简单演示：展示一个基本机器人（如教育用机器人），让学生直观了解其各个组件及其作用。
2. 机器人基本指令和控制（10分钟）
   • 编程指令的作用：介绍一些简单的编程指令，如前进、后退、转向、停止等。
   • 任务演示：演示如何通过编程控制机器人完成简单任务，如沿直线行走或转弯。
   • 学生练习：让学生使用基础指令控制机器人，完成一些简单动作，如前进一段距离或避开障碍物。
3. 机器人任务编程（5分钟）
   • 任务描述：让学生尝试编写程序，完成一个简单的任务，如让机器人从起点移动到指定终点，或在指定区域内巡逻。
   • 讨论和反馈：学生展示自己编写的程序，老师提供反馈，帮助他们理解如何优化控制指令。

三、互动环节：合作完成机器人任务（10分钟）

• 团队任务：学生分组合作，设计并编写程序控制机器人完成一个小任务，如“迷宫导航”或“寻物探测”。
• 任务展示：每组展示他们的成果，分享任务的难点和编程的过程，培养团队合作和创新能力。

四、课程总结与提问（5分钟）

• 复习要点：总结机器人编程的基本概念和指令，强调机器人在自动化操作中的作用。
• 问答环节：回答学生的问题，鼓励他们在课后思考生活中其他自动化设备的工作原理。

教学资源

• 教育机器人：如基础教育用机器人套件（如LEGO Mindstorms或Makeblock）供学生操作。
• 演示视频：展示不同类型机器人的应用场景，帮助学生了解机器人在不同领域的使用。

课后活动

• 动手任务：让学生在家里观察机器人或其他自动化设备的工作方式，记录下它们完成任务的步骤。
• 思考任务：鼓励学生思考未来机器人的可能应用场景，并在下节课分享自己的想法，例如“家庭清洁机器人”或“图书馆借书机器人”等。