1、2021-2022 苏科版六年级信息技术全一册苏科版六年级信息技术全一册 教教 案案 年级： 教师： 日期： 第第 1 1 课课认识机器人认识机器人 一、一、教材分析教材分析 本课是“机器人基础”单元的起始课。本课在结构上承领整个机器人单元的 教学内容，在内容安排上具有综合性的特点。本课教学内容以促进学生建立对机 器人的初步印象为主，帮助没有接触过机器人的学生，形成一定的认知。教材突 出机器人的历史、来源、分类、发展这 4 个方向，并借助实物图等工具为学生提 供感性知识。 二、二、学情分析学情分析 在学生对机器人没有任何概念的情况下，教师要做个有心人，从教材出发， 在领会教材精神的基础上发挥主
2、观能动性，从适应生源的角度来组织教学材料。 例如找寻一定的视频资料，播放给学生看，或者从网上收集相应的素材，让学生 进行归纳总结，帮助学生梳理知识。条件有限的学校，可以结合配套光盘里提供 的素材，由老师集中演示，给予学生更丰富的感性认识。在本课教学中，可以采 取教师演示与学生自主尝试相结合的方法进行教学。在设备有限的情况下，可以 组织学生分小组讨论，进行相应的学习活动，弥补资源的不足。 三、三、教学目标与要求教学目标与要求 1. 能够初步了解机器人的概念，可以找出生活中的机器人，并能够描绘出 生活中机器人的作用。 2. 在此过程中，通过了解机器人的历史和分类，掌握机器人的发展方向。 3. 培养
3、学生对于新科技的学习兴趣，促发求知欲。 四、四、教学重点与难点教学重点与难点 1.1. 重点：重点：机器人在生活中的运用实例。 2.2. 难点：难点：机器人的工作原理。 五、五、教学方法与手段教学方法与手段 演示教学法、探究学习法。 六、六、课时安排课时安排 安排 1 课时。 七、七、教学准备教学准备 多媒体网络教室、系统控制软件、教学课件。 八、八、教学过程教学过程 （一）展示与引入（一）展示与引入 教师：同学们，你们看过变形金刚吗？ （播放变形金刚片段。 ） 学生观看。 教师：其中你印象最深刻的是哪位金刚啊？不过，你们知道吗，这些能变形 的金刚就是以生活中的机器人为原型的，别以为它们离我们
4、很遥远，其实就在我 们中间哦！今天让我们一起走进机器人的世界。 （板书：第 1 课认识机器人。 ） 【设计意图【设计意图】课始，从学生已有经验入手，帮助学生消除陌生感悟。本节课 内容，鼓励学生从兴趣出发，激发求知欲。 （二）新授一：初识机器人（二）新授一：初识机器人 （首先了解机器人的概念） 教师：介绍机器人的特点： 1. 自动控制。 2. 结构形态。 3. 完成动作。 学生：观察机器人的图片，听教师介绍。 教师：看教材的相应内容，归纳机器人的历史、特征和起源。 【设计意图【设计意图】通过对比实物入手，配合一定的注解和图片，让学生有感性的 认识。 （三）新授二：机器人的发展（三）新授二：机器人
5、的发展 教师：机器人的发展经历了复杂的过程： （打开图片） 第 1 步第一代机器人 示教再现型机器人。 （学生观察图片） 第 2 步第二代机器人 感觉机器人：有一定的知觉能力。 （学生观看相应图片） 第 3 步第三代机器人 智能机器人：最聪明的机器人。 （学生看图，并举例） 教师：讨论，你的身边有哪些机器人在工作呢？ 学生：展开思考和讨论。 【设计意图【设计意图】深入了解机器人的发展轨迹，在复习已有知识的基础上，指导 学生有步骤地深入，直到领会到本课的难点内容。 （四）新授三：机器人分类（四）新授三：机器人分类 教师：刚才同学们介绍了那么多的机器人，可是我有点糊涂了，它们都是一 家人吗？没有任
6、何的区别吗？ 学生分小组讨论。 （教师播放相应的资料，引导学生探索。 ） 教师：按照功能的不同，我们可以给机器人来分类，让我们来汇报一下自己 的研究成果。 学生汇报。 【设计意图【设计意图】通过对比人和机器人的差别，从而引起知识迁移。适应部分层 次较高的学生学习，分层教学的具体运用。 （五）巩固与思考（五）巩固与思考 教师：今天我们一起研究了机器人的很多内容，这些看似简单的机器人，凝 聚了很多高科技，在后面的学习中，我们将深入研究。 教师：请同学们打开教材的“实践园” ，来做一份机器人知识小报吧！ 【设计意图【设计意图】再次归纳机器人的若干特点，引发学生的学习情绪，为后续学 习打下基础。 【教
7、案设计：林其梅（南京市琅琊路小学） 】 第第 2 2 课课机器人传动机器人传动 一、教材分析一、教材分析 传动是机器人运动的方式，通过本节课我们要掌握皮带传动、链传动和齿轮 传动三种传动方式的概念和特点。教材在该部分的内容中，第一次涉及机械结构 的问题，教师应在实例中让学生体验到传动的概念，建立有关的知识背景，能够 辨别出采用的是哪一种动力传动系统，采用该种传动方式的优点和缺点。 二、学情分析二、学情分析 1. 在传动的讲解中，注重不同类型的传动的区别，帮助学生在实例中区分 不同传动的优势和应用场合， 让学生在已有知识的基础上进行更多的体验。 例如： 在讲解到链传动的内容时，教师可以结合学生都
8、熟悉的自行车运动来进行讲授， 让学生可以亲身感受传动的乐趣。 2. 本课设计有小实验：用橡皮筋带动两个瓶盖进行传动实验。教师在进行 本课实验的过程中，可以安排小组为实验单位，共同完成这个传动过程。实验小 组以 34 人为宜，可以进行必要的工作分工。 三、教学目标与要求三、教学目标与要求 学生学习皮带传动、链传动、齿轮传动的方法，掌握传动在机器人运动中的 重要作用。学生通过皮带传动的学习，加强对机器人机械结构基本原理的理解， 提升学习兴趣，培养探索意识。可以在不同的背景条件下，通过实际应用情况判 断传动的类型。 四、教学重点与难点四、教学重点与难点 1.1. 重点：重点：传动的基本原理、传动的概
9、念认知及常见传动方式。 2.2. 难点：难点：传动在实际中的运用及原理、不同类别的传动的区别。 五、教学方法与手段五、教学方法与手段 演示教学法、探究学习法、任务驱动教学法。 六、课时安排六、课时安排 安排 1 课时。 七、教学准备七、教学准备 多媒体网络教室、小木块、瓶盖若干、皮筋若干。 八、八、教学过程教学过程 （一）（一）展示与引入、提出问题展示与引入、提出问题 播放缝纫机工作原理动画。 教师：同学们，你们知道这是什么机器吗？ 学生回答问题。 教师：你们知道这个机器是用来干什么的吗？ 学生猜想缝纫机的作用。 教师：其实，我们身上的衣服裤子，就是通过缝纫机一针一线编织成的，它 的运动方式就
10、叫作“传动” 。你能看出动画中的缝纫机是如何实现传动的吗？ 学生观察回答。 不仅仅是缝纫机上用到传动，在机器人的运动中，采用的也是传动的方式， 今天，让我们一起来学习“机器人传动” 。 （板书课题：机器人传动。 ） 【设计意图【设计意图】面对机械结构的知识，学生难免产生陌生的心理，利用观看动 画过程旨在帮助学生从感性经验的角度理解什么是传动。 （二）（二）小组协作、合作探究小组协作、合作探究“认识皮带传动认识皮带传动” 教师：在缝纫机中，脚踏为哪个轮子提供动力，带动哪个轮子呢？ 教师：皮带传动是通过主动轮和从动轮相互配合，并通过皮带进行动力的传 递，让我们一起来认识一下它的基本原理： 图 1
11、学生：通过观察，了解主动轮和从动轮。 学生：通过观察动画，体会主动轮和从动轮的传动方式。 教师：在生活中还有很多皮带传动的例子，它们悄悄地在为我们服务。 教师展示例子，学生补充。 【设计意图】【设计意图】理解皮带传动的概念。 （三）（三）皮带小实验皮带小实验 设置一组小实验，感受皮带传动的过程。 （动手试一试，利用两个瓶盖和一 根牛皮筋，自制一组皮带传输的实验，并和小组同伴分别找到不同过程中的主动 轮和从动轮，做好实验记录。 ） 思考下列问题： 1. 为什么有一个盖子在动？ 2. 如果希望两个盖子朝着不同方向动，可以实现吗？ 3. 在传动的过程中，如果出现了其中一个盖子变小的情况，会发生什么变
12、 化？ 学生完成实验并记录实验结果。 学生分享实验成果。 【设计意图】【设计意图】生通过动手实践对皮带传动进行初步了解。 （四）（四）认识链传动认识链传动 教师：了解了皮带传动的过程，我们再来认识在皮带传动基础之上发展起来 的链传动：展示一辆儿童小自行车，演示链条传动的过程： （引导学生观察，在链传动的过程中，哪个是主动轮、哪个是从动轮。 ） 集体讨论。 图 2 教师：在你身边，还有哪些机械是利用链传动的方式运行的？它们在工作中 主要应用在哪些地方？ 学生小组讨论。 师生共同分享。 【设计意图】【设计意图】通过在皮带传动基础之上的链传动，让学生产生知识迁移。 （五）（五）认识齿轮传动认识齿轮传
13、动 提出问题，引发学生思考： 如果是钟表这种内部比较小的范围内，使用链传动不能达到传动的目的，我 们应该如何传动呢？ 学生思考。 （需要更加节省空间的方法，需要更加精密的传动过程） 我们可以通过齿轮传动来达到这样的目的，让传动过程变得更加可靠。 介绍齿轮传动的概念。 图 3 【设计意图【设计意图】 了解齿轮传动的方式， 重点理解其与皮带传动及链传动的区别。 （六）（六）小结小结 教师：传动是机器人的运动方式，在机器人的身体里面，有很多传动装置， 它们共同运动，让机器人自由地穿梭在运动场上。我们在后面的学习中，将会继 续领略它们的风采！ 学生总结。 【设计意图】【设计意图】为后续学习提供动力，触
14、发知识迁移。 九、教学反思九、教学反思 本课我设计了四个学习任务。 通过展示引入探究归纳应用评价几个 环节， 根据学生喜欢操作的特点， 以实验代讲授、 促学习， 让学生在实践中学习、 理解知识。本节课联系生活实际，采用皮带实验活动，激发学生学习兴趣，使学 生乐于学习。 课堂上我运用了演示、 实验、 讨论等教学方法， 激励学生全面参与、 主动学习，培养创新能力和实践操作能力，让学生通过实验去动手操作、掌握技 能，让学生学会自己动手解决问题，发挥学生的想象力，培养学生的发散思维能 力、创新能力。 【教案设计：许媛（南京市琅琊路小学） 】 第第 3 3 课课机器人平台机器人平台 一、一、教材分析教材
15、分析 本课是机器人单元从理论概述到实践操作的过渡性环节， 学生在本课中将尝 试自主完成平台的操作，进而学习机器人运动的实践过程，因此，本课具有承上 启下的过渡作用。在本课的教学中，教师要能把握这一突出的特点，以帮助学生 适应平台软件的使用为核心，来完成教学任务。 二、二、学情分析学情分析 当教学进行到实践环节，教师往往面临这样的困惑：就是如何最大限度地演 示机器人的运动过程，给予学生更多的实践经验。在此，我们可以这样理解这个 过程： 当机器人资源较为充裕的情况下，教师可以以分组演示的形式帮助学生学 习，即采用教师演示、小组组长演示给各个组员，这样层次递进的关系来进行； 当机器人资源比较匮乏的时
16、候， 可以采用教师大屏幕演示结合学生分小组观摩的 情况进行教学。这两种方式给予学生更多的自由，以供教师自由选择。 三、三、教学目标与要求教学目标与要求 1. 能够认识机器人平台软件的界面，能够掌握平台的一般使用方法，了解 图标的意义。 2. 通过流程图，明白编程的过程，通过简单编程，了解平台的使用流程， 掌握一般运动的过程。 3. 培养学生对机器人的学习兴趣，鼓励学生尝试使用软件编程，促进学习 迁移能力的提高。 四、四、教学重点与难点教学重点与难点 1.1. 重点：重点：学生机器人平台的使用方法。 2.2. 难点：难点：用图标来标的运动过程。 五、五、教学方法与手段教学方法与手段 实验法、主题
17、引领法。 六、六、课时安排课时安排 安排 1 课时。 七、七、教学准备教学准备 多媒体控制软件、机器人平台。 八、八、教学过程教学过程 （一）（一）展示与引入展示与引入 （复习上节课内容。 ） （鼓励学生提出自己的疑问。 ） （全班同学帮助讨论解决问题。 ） 教师： 通过一系列的学习， 很多同学已经能够掌握了机器人的一些基本特性， 今天，我们就来亲密接触下机器人，让它按照我们的要求运动吧! 教师：请你回答以下一些问题： 1. 什么是“机器人”？ 2. 机器人和计算机之间什么关系呢？ 3. 机器人技术有哪些应用？ 4. 在你的生活中，看见过机器人吗？请举例说明。 5. 各小组讨论，板书在黑板上。
18、 （板书：机器人平台。 ） 【设计意图【设计意图】从巩固学习的角度出发，帮助学生回顾已有知识，从而引出既 定的学习。 （二）（二）新授：认识平台新授：认识平台 （观看电影终结者中编程部分。 ） 教师：要让机器人能够明白你的要求，必须给它编写程序，就是我们的机器 人平台。 过程： 1. 打开“学生机器人平台”软件 请做以下几步操作： （1）观察界面。 （2）认识图标。 思考：和以前学过的哪个软件类似呢？ 2. 新建程序 （1）新建图标。 （2）新建后，观察原来图标的变化。 3. 系统设置（教师演示） 参考教材中的过程，演示机器人鸣叫两声的全部程序和实验过程。 （学生观 看） 【设计意图【设计意图
19、】在建构知识的基础上，进行较为复杂的程序的编写，这里让学 生初步接触到机器人的平台使用。 （三）（三）练习：接触平台练习：接触平台 请学生根据观察的结果， 实践软件操作。 分小组， 上机操作， 新建一个文件。 观察： （1）新建图标。 （2）任务进行中的变化。 （3）学生演示。 学生观察实物。 （教师引导） 【设计意图】【设计意图】这是一个实践环节，目的是帮助学生初步熟悉平台的界面。 【教案设计：王蕾（南京市琅琊路小学） 】 第第 4 4 课课机器人行走机器人行走 一、一、教材分析教材分析 本课是机器人具体实践操作阶段的实验课。 本节课主要安排的是机器人行走 的程序编写和运行，具体包括前进、转
20、弯、后退、停止等运动。目的是让学生初 步感受到机器人是可以用程序来控制的，体现出学生机器人的智能性，区别于一 般的电子玩具。本课的重点在于学生机器人具体活动的操作，通过设置“直流控 件”的不同参数，理解机器人行走的过程。 二、二、学情分析学情分析 本课的主要内容是编程控制学生机器人，让其进行较为复杂的运动，因此， 本课是后面章节学习的基础，具有非常重要的作用。在本课中，建议教师先让学 生回忆机器人知识，引入到怎样让学生机器人运动，再让学生机器人完成指定的 动作。也可以让学生欣赏机器人比赛的视频，再引入到本课的具体授课内容中。 通过观察，学生了解直流电机的参数设置是影响学生机器人运动的重要数 值
21、，其参数的选择直接决定了机器人如何运动。在本课的演示环节中，教师要细 致地将全部过程呈现给学生，特别是将程序下载到学生机器人上，并调试程序的 过程。如果有可能的话，可以进行小组合作，以团队的形式帮助学生进行自我探 索学习。 三、三、教学目标与要求教学目标与要求 1. 了解学生机器人中直流电机的工作原理，能够掌握机器人前进、后退、 停止的程序。 2. 掌握机器人编写程序、运行机器人、调试程序的一般步骤。 3. 能够下载程序，并运行机器人。 4. 在此过程中，培养学生的创新精神，在团队的氛围中愉快学习。 四、四、教学重点与难点教学重点与难点 1.1. 重点：重点：学生机器人行走的程序。 2.2.
22、难点难点： “延时”控件与直流电机的配合。 五、五、教学方法与手段教学方法与手段 实验法、任务驱动法。 六、六、课时安排课时安排 安排 2 课时。 七、七、教学准备教学准备 多媒体计算机、学生机器人。 八、八、教学过程教学过程 （一）（一）启发与导入启发与导入 （观看机器人活动视频。 ） 教师：在刚才的视频中，机器人做了哪些动作呢？ 学生：前进、停止。 教师：今天，让我们来学习新的一课“机器人行走” 。 （板书：机器人行走。 ） 【设计意图【设计意图】从巩固学习的角度出发，帮助学生回顾已有知识，从而引出既 定的学习。 （二）（二）新授：前进、停止新授：前进、停止 观看视频中机器人前进的部分。
23、教师：机器人要往前进，是哪些组件帮助它完成这个动作的呢？ 学生：两个轮子。 教师：这两个轮子，是由两个直流电机控制的。 出示直流电机，让学生观察。 过程： 1. 机器人前进 （1）请做以下几步操作： 新建一个流程图。 设置直流电机 1：电机 1、2 均为 0正转，速度为 10。 （2）思考：参数意味着什么意思？ （3）加入“延时”控件。 2. 停止 （1）思考：为什么机器人一直不停地往前冲？ （2）设置停止的程序：电机 1、2 均为 1停止。 【设计意图【设计意图】在建构知识的基础上，进行较为复杂的程序编写，这里让学生 初步接触到机器人的平台使用。 （三）（三）练习：机器人在行动练习：机器人在
24、行动 根据演示情况，各小组实践机器人前进和停止的实验。 思考： “延时”控件是如何使用的？ 任务进行中的变化是怎样的？ 为什么有时候机器人不是沿着直线前进的？ （学生实验，教师引导。 ） 【设计意图】【设计意图】这是一个实践环节，目的是帮助学生们初步熟悉平台的界面。 【教案设计：王蕾（南京市琅琊路小学） 】 第第 5 5 课课机器人传感器机器人传感器 一、一、教材分析教材分析 本课承接前面部分的学习，在巩固的基础上深入到具体操作中。在本课的学 习中， 从传感器的测光值这一具体操作，让学生领会传感器的工作方式和具体作 用。 学生在本课的学习中， 应能够在实践层面理解知识， 并建立相应的知识框架，
25、 为今后的学习打下坚实的基础。本课的设计具有综合性，考虑到学生的年龄特点 和心理特征，应采用玩中学、学中玩的形式。 二、二、学情分析学情分析 教师在本课的教学中，应注重理论与实践相结合，最大限度地让学生动手实 践，可采用分小组教学的组织形式，要保证每位学生都有机会动手实践。分层教 学的运用在本课也显得尤为重要，需要老师细心、耐心引导。 三、三、教学目标与要求教学目标与要求 1. 能够了解传感器的基本概念，掌握用光线传感器测光值的过程。 2. 理解传感器在机器人中的重要意义，由此培养学生处理、加工、应用信 息的能力。 四、四、教学重点与难点教学重点与难点 1.1. 重点：重点：了解传感器的工作原
26、理。 2.2. 难点：难点：传感器是如何在机器人上发挥作用的。 五、五、教学方法与手段教学方法与手段 实验法、主题活动。 六、六、课时安排课时安排 安排 2 课时。 七、七、教学准备教学准备 多媒体控制软件、学生机器人。 八、教学过程八、教学过程 第第 1 1 课时课时 （一）（一）展示与引入展示与引入 （机器人小组汇报上节课成果。 ） （小组提出自己的疑问。 ） （师生共同讨论解决。 ） 教师：在很多酒店的大门口，都安装了可以自动开关的门，当你走近它的时 候，它就自动开启，让你进去；当你走进门以后，它就自动关闭了，你知道这是 什么原理吗？ 学生：猜测、探索。 教师：这就是神奇的传感器在起作用
27、呢，今天，我们就来学习这种奇妙的工 具。 （板书：机器人传感器。 ） 【设计意图【设计意图】利用旧知、引入新知，帮助学生形成必要的知识铺垫，为后续 学习打下基础。 （二）（二）新授一：认识传感器新授一：认识传感器 （观看电影终结者中编程部分。 ） 教师：传感器是机器人的重要组成部分，它是机器人的器官，和人类的器官 的功能相似，机器人通过传感器，感受外界的信息，并做出相应的反应。 展示：常见的传感器图片。 分类（演示实物） ： （1）光感灰度、红外 （2）触碰障碍物 （3）温度感温 （4）声音麦克风 【设计意图【设计意图】构建传感器的背景知识，并利用人类器官的类比关系，引起知 识迁移。 （三）（
28、三）新授二：传感器的工作方式新授二：传感器的工作方式 教师： 人的感觉器官分工明确， 有的管理我们的触觉， 有的管理我们的嗅觉， 有的管理我们的听觉，有的管理我们的视觉。机器人的传感器按功能划分为不同 类型，我们来看看其中最重要的几种类型： 1. 灰度传感器 2. 红外传感器 3. 触碰传感器 （学生观察实物） （教师引导学生观察外形的不同。 ） 学生以机器人小组为单位，分组参观实物，并探索其中的工作原理。 【设计意图】【设计意图】通过和人的实证对比，学生理解传感器的定义概念。 第第 2 2 课时课时 （四）新授三：测光值（四）新授三：测光值 我们以测光值为例，来实践下传感器的具体工作过程吧！
29、 1. “系统设置”“传感器设置”命令，设置通道 0 为“灰度传感器” 。 2 添加一个“条件循环”控件 （1）添加一个“灰度传感器”控件：设置属性为“灰度传感器（1 通道） ” 。 （2）添加“液晶显示”控件，设置“第一行设置”的“显示变量”为“灰 度传感器（0 通道） ” 。 （3）保存程序。 3. 下载程序 （1）编译。 （2）用下载线将计算机与学生机器人主板接口连接。 （3）将程序下载到学生机器人的主板芯片。 4. 启动机器人 运行学生机器人 （教师演示一遍。 ） （分各个学习小组，由小组组长演示第二遍。 ） （自我练习实践。 ） 【设计意图】【设计意图】在具体的实验中，让学生感受机器
30、人中的传感器的重要作用。 以实例来印证工作过程，帮助学生理解机器人的工作流程。 （五）巩固与思考（五）巩固与思考 师生讨论： （1）通过传感器测光值的活动，你有什么收获？你还希望让机器人做哪些 动作？ （2）你能画出机器人运动的一般流程图，并给予一定的说明吗？ （3）如果请你设计，你会给机器人安装哪些传感器呢？它们各有哪些作用 呢？ 【设计意图【设计意图】通过机器人小组的合作，让学生进行知识巩固，为后续学习打 下基础。 【教案设计：王蕾（南京市琅琊路小学） 】 第第 6 6 课课机器人循光机器人循光 一、一、教材分析教材分析 在学生机器人中，红外传感器是重要的传感器之一，它的参数设置也为机器
31、人沿线等活动打下了基础。因此，本课属于承上启下的基础课程。在知识结构上 介于简单程序和较为复杂的程序（如条件循环语句等）之间，需要教师细化教学 内容，并帮助部分学生理解程序的流程。 二、二、学情分析学情分析 学生在前几课的学习中，已经能够执行基本的机器人命令了。在这节课的学 习中， 可以通过实例中遇到的各种情况理解分支结构的意义，让学生有更多的感 性体验。 三、三、教学目标与要求教学目标与要求 1. 了解红外传感器的工作原理，通过体验单分支结构语句的含义，能够在 机器人平台中编写机器人循光运动的程序。 2. 依据流程图进行程序设计，通过设计任务让学生在探索中得到思维的培 养，发挥学生的自主学习
32、能力。 3. 在小组合作中让学生自主探究、动手实践，并以学生已有知识为前提进 行点拨与启发。 4. 培养规范的机器人运动编程步骤，激发学生的多选择性创新思维能力。 四、四、教学重点与难点教学重点与难点 1.1. 重点：重点：单分支语句的理解与程序设置。 2.2. 难点：难点：多种情况下机器人的不同应对程序。 五、五、教学方法与手段教学方法与手段 任务驱动、自主探究，分组协作、启发式教学。 六、六、课时安排课时安排 安排 1 课时。 七、七、教学准备教学准备 主题器材、学习单、教学课件。 八、八、教学过程教学过程 （一）（一）生活导入，提出问题生活导入，提出问题 1. 播放视频： 机器人清洁工
33、猜一猜：为什么机器人能自动识别地面，并清洁干净呢？ 2. 学生畅所欲言。 3. 今天，老师就给大家介绍引导机器人前行的一种策略循光。 （板书：机器人循光。 ） 学生制定游戏的规则，思考如何才能自动？讨论机器人的判断过程。 【设计意图【设计意图】从生活中的实例入手，帮助学生建立与机器人间的亲近感，激 发学生的学习兴趣，渗透机器人智能化的意识。 （二）（二）原理认知原理认知 1. 机器人演示：机器人遇到强光时发出鸣叫。 图 1 2探索：机器人在什么情况下会叫？它怎么知道前方有情况呢？ 3. 认识红外传感器的工作原理。 红外传感器就像蝙蝠一样，从它的红外发光管中发出红外线，并用接收管来 检测是否有反
34、射光，判断是否有障碍物。 4. 绘制程序流程图。 （同步填写学习单） 学生活动： 1. 学生组内讨论。 2. 交流讨论结果。 红外传感器 判断条件：是否有障碍。 执行动作：有障碍时，鸣叫。 3. 学习红外传感器的工作原理。 4. 理解流程图。 【设计意图】【设计意图】给学生充足的空间，发挥小组作用，通过讨论激起头脑风暴。 引导学生对实例进行分析，梳理知识要点，形成编程思路，让学生了解与掌握流 程图的设计过程。 （三）语言理解（三）语言理解 1. 认识单分支结构。 图 2 单分支是代表一种情况下，机器人如何活动 2. 教师示范如何按照流程图来编写机器人遇障碍后的程序。 3. 发言学生尝试实践操作
35、。 4. 教师指导并组织交流。 如果选择“是” ，机器人会有什么运动？如果选择“否” ，机器人会有什么情 况呢？ 学生活动： 1. 了解单分支语句的概念。 2. 学习程序的编写。 3. 学生分小组实践操作。 活动方式：在课桌上用手实验。 【设计意图【设计意图】以实例带导图，帮助学生从实际问题的生活经验入手，理解单 分支结构，并能够举一反三。 ( (四）四）任务任务 1 1：机器人循光机器人循光 机器人 I/O6 遇到强光时，红灯亮；没光时，灯灭。 1小组讨论分析流程，填写学习单。 （以小组为单位进行实践，分为三种情况进行活动实践。 ） 2教师巡视辅导学生。 3. 组织学生交流学习成果。 在“执
36、行模块”中，能够实现判断功能。右击图标，在“属 性”选项中选择。IO6 就是指机器人前方的红外传感器。 情况一：完成任务的小组演示。 （没完成任务的小组修改方案） 情况二：编程有错误的小组，其他小组共同分析寻找解决方法。 （已完成任 务的小组帮助解决问题） 情况三：不同的编程方法。 （有余力的组深入探索） 【设计意图【设计意图】 让学生在具体的实践操作中， 来检验程序， 发现问题及时修改， 不断调整， 直至成功。 让学生在反复尝试的过程式中积累经验， 体验成功的乐趣。 （五）任务（五）任务 2 2：机器人追光机器人追光 机器人遇光停止（I/O6） 1. 带领学生分析流程。 2. 小组讨论后汇报
37、思路。 3. 各小组实践尝试。 4. 教师指导并收集有效资源。 5. 组织学生讨论成果。 学生活动： 1. 绘制流程图。 2. 小组实践：正确设置判断条件及执行动作。 3. 分享与反思纠错。 【设计意图】【设计意图】通过拓展任务让学生自主探究，内化知识要点。 （六）分层（六）分层四面八方四面八方 交流多维度的机器人循光技巧。 带领学生讨论如何实现？有几种实现的方法？ 部分学生提前完成的小组进行拓展任务。 （添加 I/O7、I/O8 两侧的红外传感 器进行循光） 【设计意图】【设计意图】开放式的结果给予学生更多的思维火花。 （七）总结与信息文化（七）总结与信息文化 1. 反思本节课解决了什么问题
38、？（学生反思本节课的学习过程） 你是如何解决的？（以小组为单位总结活动内容） 2. 从机器人的发展史中感受信息文化的气息，激发学生对学习的热情，提 升信息文化素养。 【设计意图【设计意图】回顾反思体验学习全过程，形成解决问题方法，为后续学习做 铺垫。 【教案设计：狄云钧（南京市琅琊路小学） 】 第第 7 7 课课机器人沿线行走机器人沿线行走 一、教材分析一、教材分析 本课是机器人单元中难度较大的一课，综合性很强。本课要用到传感器的使 用、电机的使用、变量的使用、条件循环程序设计和分支结构的程序设计，是一 节机器人知识综合使用的一节课。由于本课容量较大，要讲透所有的知识点需要 两课时。传感器、电
39、机的使用，条件循环和分支结构程序设计作为第 1 课时，程 序的完善和调试作为第 2 课时。具体而言，第 1 课时讲机器人沿线行走的前三种 情况（直走、左偏、右偏）及变量的使用；第 2 课时讲机器人行走的后两种情况 （完全左偏、完全右偏） 。从整体上看，本课主要让学生理解机器人沿线行走的 原理， 即通过灰度传感器来不断地判断行走时的状态，并通过修改电机参数实时 进行调整。 二、学情分析二、学情分析 本课的教学对象是小学六年级学生，教学难度较大，所以在教学过程中应注 重对学生进行科学的学习方法的培养和训练。结合本节课设计的三个任务，要求 明确，较难的环节有自学提示卡帮助，注重培养学生的自主学习能力
40、。在完成任 务时，提倡邻近的同学互相帮助，培养孩子们的合作精神。 三、教学目标与要求三、教学目标与要求 1. 了解沿线追踪比赛规则、灰度传感器的工作原理。 2. 学会检测学生机器人向左偏、向右偏、完全左偏、完全右偏的情况。 3. 学会编写机器人沿轨迹线行走程序。 4. 以自主探究学习、合作学习的方式，掌握编写机器人沿轨迹线行走的程 序， 逐步培养学生的创造性思维能力，让学生在解决问题的过程中体会成功的快 乐。 四、教学重点与难点四、教学重点与难点 1.1. 重点：重点： （1）学会在系统设置中添加和设置灰度传感器；学会检测学生机器人向左 偏、向右偏、完全左偏、完全右偏。 （2）学会编写机器人沿
41、轨迹线行走程序。 2.2. 难点：难点： （1）学会检测学生机器人向左偏、向右偏、完全左偏、完全右偏。 （2）理解 max 变量的含义。 （3）学会编写机器人沿轨迹线行走程序。 五、教学方法与手段五、教学方法与手段 实验法、任务驱动法。 六、课时安排六、课时安排 安排 2 课时。 七、教学准备七、教学准备 主题器材、教学课件。 八、教学过程八、教学过程 第第 1 1 课时课时 （一）（一）视频导入视频导入 播放“机器人沿线走比赛”视频。 教师：机器人沿线走比赛比的就是沿着地图上的轨道竞速行走，让我们也来 进行一场机器人沿线走比赛吧！ 引出本课课题机器人沿线行走。 【设计意图】【设计意图】积累感
42、性经验，让学生直观感受机器人沿线走的过程。 （二）（二）新授：机器人沿线走的原理新授：机器人沿线走的原理 教师：行走是机器人的基础动作之一，那它是如何识别地图上的轨迹线的 呢？ 学生交流讨论。 教师：轨迹线和场地颜色的灰度值有较大的差异，机器人就是通过灰度传感 器来判断行走时的位置，然后及时调整行走方式，保证始终沿着轨道行走。 教师：灰度值的概念我们在之前就已经学习过，让我们一起来回顾一下。请 同学们分组上来测试一下场地和轨迹线的灰度值分别是多少。 学生分组测试灰度值并记录。 教师：通过刚才把机器人放在场地上测灰度值，结合“机器人沿线走比赛” 视频， 想想看在机器人沿线行走的运动过程中，机器人
43、与黑线之间一共有哪几种 情况。 学生交流讨论。 五种情况：机器人完全在线上，机器人向左偏，机器人向右偏，机器人完全 左偏，机器人完全右偏。 教师：我们需要依据机器人在运动过程中与黑线的位置关系，来编写相应程 序。 【设计意图【设计意图】回顾旧知识，消除学生对新知识的陌生感，为接下来的教学做 好铺垫。 （三）（三）编写程序编写程序 教师：下面我们就开始编写机器人沿线行走的程序。 1. 新建一个程序。 2. 自定义两个变量 black、max。black 表示场地和轨迹线感光值的中间值， max 表示机器人在运行中的状态。 教师：black 的值就是我们刚刚测试的场地和轨迹线的灰度值的中间数，同
44、学们算算是多少。 学生计算 black 的值。 教师：关于变量 max，我们可以事先规定好，max0 表示机器人向左侧偏， max1 表示机器人向右侧偏，max2 表示机器人在轨迹线上。我们可设定 max 的初始值为“2” 。 学生定义变量 black、max，完成程序初始化操作。 教师：下面我们需要设置灰度传感器。 1. 单击“系统设置”菜单中的“传感器设置”命令，设置通道 1 和通道 2 都是灰度传感器。 2. 在工作区添加两个“灰度传感器”控件，分别设置属性为“灰度传感器 （1 通道） ”和“灰度传感器（2 通道） ” 。 学生完成灰度传感器的设置操作。 【设计意图】【设计意图】万事开头
45、难，详尽细致地演示过程，帮助学生克服难点知识， 引导学生一步步进行操作，以便开始程序部分的学习。 （四）（四）情况一：机器人在黑线上情况一：机器人在黑线上 教师：下面我们先来编写机器人完全在线上时对应的程序。 1. 添加一个“单分支”控件，设置其属性为“条件一：灰度传感器（1 通 道）的值black”与“条件二：灰度传感器（2 通道）的值black” 。 2. 在该“单分支”控件中添加一个“直流电机”控件，设置直流电机 1 正 传、速度 15，直流电机 2 正传、速度 15。 学生完成机器人在线上时的程序编写。 【设计意图【设计意图】从最简单的情况入手，开始编写程序，树立学生对本课编程部 分的
46、信心。 （五）（五）情况二：机器人左偏情况二：机器人左偏 教师：地图上的轨迹不总是直线，在遇到转弯或曲线时，机器人就会由于惯 性而偏离黑线， 这时我们就要对机器人的运动方向进行校正。 我们先来思考一下： 当机器人向左偏的时候，传感器会读到怎样的灰度值呢？ 学生交流讨论。 教师：当机器人向左偏时，左边的传感器就在地图的白色区域，而右边的传 感器还是在黑色的轨迹线上。我们可以根据这个来编写机器人左偏时对应的程 序。 1. 添加一个“单分支”控件，设置其属性为“条件一：灰度传感器（1 通 道）的值black”与“条件二：灰度传感器（2 通道）的值black” 。 2. 在该“单分支”控件中添加一个“
47、直流电机”控件，设置直流电机 1 正 传、速度 15，直流电机 2 停止。 学生完成机器人左偏时的程序编写。 【设计意图【设计意图】 过渡到较为复杂的情况，引导学生在实际环境中更好地理解该 段程序的意义。 （六）（六）情况三：机器人右偏情况三：机器人右偏 教师：机器人右偏的情况与左偏正好相反，我们该如何编写该段程序呢？ 1. 添加一个“单分支”控件，设置其属性为“条件一：灰度传感器（1 通 道）的值black”与“条件二：灰度传感器（2 通道）的值black” 。 2. 在该“单分支”控件中添加一个“直流电机”控件，设置直流电机 1 停 止，直流电机 2 正传、速度 15。 学生完成机器人右偏
48、时的程序编写。 【设计意图【设计意图】 该部分编程给了学生更多自主操作的机会， 既检测学生之前的 学习效果，又锻炼学生举一反三的能力。 第第 2 2 课时课时 （七）（七）情况四：机器人完全左偏情况四：机器人完全左偏 教师：在我们之前所考虑的左偏和右偏的情况下，机器人都是还有一半边在 轨迹线上的。但当机器人完全脱离轨迹线时，情况就不同了，传感器又会读到怎 样的灰度值呢？ 学生交流讨论。 教师：当机器人完全左偏时，左右边的传感器就都在地图的白色区域上了， 这时 max 的值为 0。我们可以根据这个来编写机器人完全左偏时对应的程序。 1. 添加一个“单分支”控件，设置其属性为“条件一：灰度传感器（
49、1 通 道）的值black” ， “条件二：灰度传感器（2 通道）的值black”以及“条件 三：max0” 。 2. 在该“单分支”控件中添加一个“直流电机”控件，设置直流电机 1 正 传、速度 15，直流电机 2 反转、速度 2。 学生完成机器人完全左偏时的程序编写。 【设计意图【设计意图】引发迁移，在已有知识的基础上，让学生对机器人沿线走的另 两种情况有更加深刻地理解，并得出解决问题的策略。 （八）（八）情况五：机器人完全右偏情况五：机器人完全右偏 教师：机器人完全右偏时，左右两边的传感器都在地图的白色区域上，我们 只能根据 max 的值来区分完全右偏和完全左偏。完全左偏时，max 的值为 0，而 完全右偏时，max 的值为 1。请同学据此来编写机器人完全右偏时对应的程序。 1. 添加一个“单分支”控件，设置其属性为“条件一：灰度传感器（1 通 道）的值black” ， “条件二：灰度传感器（2 通道）的值black”以及“条件 三：max1” 。 2. 在该“单分支”控件中添加一个“直流电机”控件，设置直流电机 1 反 转、速度 2，直流电机正传、速度 15。 学生完成机器人完全右偏时的程序编写。 【设计意图】【设计意图】举一反三，完成机器人沿线走的完整程序的编写。 （九）（九）比赛体验比赛体验 教师：请同学们将编写好的完整程序保存并编译，然后来进行机器人沿线走 比赛吧！
