資源簡介

第5課自動避障機器人
一、教學內容分析
本節課是廣東省小學信息技術第三冊（下）第5課《自動避障機器人》的第二課時，主要內容是學習各部件的運行流程以及“高速電機”“電機停止”運行的程序實現。由于上一節課已經學習了編寫程序流程圖，認識搭建機器人安裝組件，這一節課學習讓“永久循環”和“條件判斷”、“高速電機”合理的運用起來，通過理解各部件的運行流程和程序設計，引領了一種創新思維與實踐能力，真正將創新思維帶進課堂，拓展信息時代所運用各個領域。
二、學情分析
本課學習對象是六年級的學生，他們活潑好動，動手能力強，具有一定的邏輯思維能力，初步了解了編程軟件的使用，會下載程序到機器人中進行調試，對機器人充滿了興趣。
三、教學目標
1、知識與技能
（1）能夠編寫自動避障程序。
（2）能夠理解條件表達式并設計編寫帶有“永久循環”、“高速電機”和“條件判斷”模塊的程序。
（3）能夠完整拼裝機器人，實現安全行駛功能。
2、過程與方法
通過視頻動畫的分析，與小組成員合作交流，運用算法流程圖理清思路，理解條件表達式并運用“永久循環”和“條件判斷”模塊。
3、情感態度與價值觀
（1）在學習中培養學生的信息意識以及計算思維，提升學生信息技術核心素養。
（2）通過小組內的互助合作探究，體驗合作分析解決問題的過程，進而培養數字化學習與創新能力。
（3）在學習課堂知識中運用在實際生活中。
四、教學重難點
重點：掌握“條件判斷表達式”，會用“永久循環”和“條件判斷”、“高速電機”模塊的編寫程序。
難點：綜合運用各功能模塊編寫程序，實現機器人安全行駛的功能。
五、教學策略
本課教學主要采用：演示教學法、任務驅動法、合作探究學習法，學案導學法
六、教學資源
多媒體網絡電腦教室、微視頻、廣播教學軟件、RC編程軟件、諾寶機器人、實驗報告單
七、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖 媒體資源
真實情境，導入主題 21世紀是科技信息時代，機器人在日常生活中運用廣泛，在生活中隨處可見，比如：校園門口的自動測溫區、商場自動門等等，科技改變了我們的生活，那在學習本課之前，下面請同學們觀看一段視頻（無人車行駛），想想是什么能讓無人駕駛汽車“看”到障礙物，并自動剎車呢？ 這個視頻跟我們今天要上的課有關系。 聯系生活，進入情境 感受人工智能機器在生活中有哪些運用 視頻
自主探究， 深化認知 通過上一節課的學習，我們了解了紅外避障傳感器的組成，同時也編寫了機器人檢測前方是否有障礙物，前方有障礙物時，機器人轉彎避障的程序。 解說程序模塊 1.使用流程控制模塊/永久循環（檢測是否有障礙物） 2.使用數字傳感器模塊/紅外避障傳感器（相當于機器人的眼睛） 3.使用流程控制模塊/條件判斷（判斷前方是否有障礙物） 4.使用高速電機（沒有障礙物就一直前行，左/右電機轉速100），這個可以用直行模塊嗎？ 根據分析， 演示講解 能夠快速理解程序模塊的運用，能夠獨立自主完成程序編寫，培養學生分析問題、自主探究的能力。 PPT展示
任務驅動，鞏固新知 探究任務一： 1.鞏固算法流程圖。 2.自主探究搭建程序腳本。 3.腳本：遇到障礙物停止行駛 （1）打開諾寶軟件 （2）編寫探測障礙物停止行駛程序 （3）仿真測試程序是否正確 （4）小組討論并指導 理解“永久循環”和“條件判斷”模塊的編寫程序 通過小組合作，自主探究，如何搭建腳本。 諾寶軟件
任務拓展，團結合作 探究任務二：拼裝機器車 安全、有序進行拼裝，在拼裝前有些提示： 1.小組明確任務分工合作； 2.注意組裝安全； 3.做好組裝記錄； 4.不需要的配件歸納整齊； 5.設計獨立個性化機器人。 為了避開障礙物，紅外避障傳感器應該安裝在機器人在什么位置？ 小組明確分工，自主探究 讓學生發散思維，增加小組凝聚力和創造力 教學機器人配件
分享展示，相互評價 探究任務三：機器人演示 1.安全行駛注意事項 2.遇到障礙物是否提前停止行駛？ 3.是否偏離自己的行駛通道？ 4.小組合作并記錄行駛過程 拼裝好的機器車到指定的行駛區測試 完善作品，實踐操作 機器人、行駛區域
課堂總結 完成報告單 1. 請每小組組長上來匯報今天的收獲 2. 請小組成員拿機器車來評選哪小組是有安全行駛 3. 請小組分享本課的學習經驗 匯報今天的收獲 評選哪小組是安全行駛 分享學習經驗 鞏固練習。 報告單
板書設計
第5課 （紅外避障傳感器）
拓展作業
想要有一個健康的體質，我們應該要加強體育鍛煉，多運動，勤洗手，按時休息，戴口罩。 疫情一直未結束，請同學們在日常生活中，科學安全地進行防疫，全社會對于疫情也很關注，請同學們想一想在生活中你還能看到哪些的防疫機器人。
教學反思
第五課 自動躲避障礙的機器人第二課時
——實驗報告單
第（ ）小組 組長： 組員：
紅外避障傳感器屬于哪種類型的傳感器（ ）
A、模擬傳感器 B、數字化傳感器 C、數字傳感器
二、在編寫程序過程中，表達式“紅外避障變量1==1”代表的含義是 。
三、在實體機器人搭建過程中，紅外避障傳感器可以與微電腦的哪個端口連接（ ）
A、只能接P1或P8接口
B、接入USB接口
C、接入M1-M4接口
D、接入P1-P8接口
四、機器人在實體場地進行測試的時候，你們組出現了哪些問題？
。
請問你是如何解決的？
。
五、你所知道的生活中還有哪些地方使用了紅外避障傳感器？
。
第5課自動避障機器人教學設計
教學過程:
一、情境導入
同學們，21世紀是科技信息時代，機器人在日常生活中運用廣泛，在生活中隨處可見，比如：校園門口的自動測溫區、商場自動門等等，科技改變了我們的生活，那在學習本課之前，下面請同學們觀看一段視頻（無人車行駛），想想是什么能讓無人駕駛汽車“看”到障礙物，并自動剎車呢？
教師：通過剛才的視頻同學們想想機器人是如何避開障礙物呢？
請同學們思考、討論、總結。
總結：機器人探測前方有障礙物停止行駛
引出課題《第5課自動避障機器人》
設計意圖
通過談話和視頻創設情境，讓學生了解在學習生活中遇到過哪些人工智能機器人，運用于哪些方面，如醫療、教育、家庭，從而調動學生的學習興趣，引出課題《第5課自動避障機器人》
自主探究
通過上一節課的學習，我們了解紅外避障傳感器的組成，同時也編寫了機器人檢測前方是否有障礙物，機器人轉彎避障的程序 ，現在請同學再回顧上一節課的學習內容。
任務一：請小助教上臺解說程序模塊，教師板書
1.使用流程控制模塊/永久循環（檢測是否有障礙物）
2.使用數字傳感器模塊/紅外避障傳感器（相當于機器人的眼睛）
3.使用流程控制模塊/條件判斷（判斷前方是否有障礙物）
4.使用高速電機（沒有障礙物就一直前行，左/右電機轉速100）
這個可以用直行模塊嗎？
設計意圖
為了讓同學們能夠快速理解程序模塊的運用，能夠獨立自主完成程序編寫，培養學生分析問題、自主探究的能力。
任務驅動
同學們，都熟悉了這個程序有哪些內容，了解作品整體功能及流程圖，下面請同學們來編寫探測到障礙物停止的程序
任務二：編寫程序
1.打開諾寶軟件
2.編寫探測到障礙物停止行駛程序
3.仿真調試腳本是否正確，小組討論指導。
學生上臺演示講解。
設計意圖
通過前面的學習，讓學生邊思考邊嘗試完成腳本編寫，同時通過小組合作，培養學生合作能力。
四、進階任務
任務三：組裝機器人
教師：同學們通過仿真去測試了程序，如何讓機器人按你所編寫的腳本指令來行駛呢？現在請小組長有序領取諾寶教學機器人套裝，在組裝前有些提示，請同學們閱讀：
1.小組明確任務分工合作；
2.注意組裝安全；
3.做好組裝記錄；
4.不需要的配件歸納整齊；
5.設計獨立個性化機器人。
思考：紅外避障傳感器應該安裝在機器人什么位置比較合適？
設計意圖
通過實現模擬仿真的完成，拓展于實踐中操作，發散思維，讓學生充分感受實踐過程中，形成自主探究和創新學習的快樂。
五、分享展示
任務四：行駛區演示
1.由每組小1名代表拿機器人到演示區演示，其他同學安靜坐在自己的位置。
2.做好行駛記錄
3.完成安全測試后回到自己位置
4.完善機器人作品
設計意圖
培養學生完成作品能力，增強課堂的豐富性和趣味性。
六、知識小結
1.完成報告單
2.匯報成果
3.分享經驗
七、拓展作業
想要有一個健康的體質，我們應該要加強體育鍛煉，多運動，勤洗手，按時休息，戴口罩。
疫情一直未結束，請同學們在日常生活中，科學安全地進行防疫，全社會對于疫情也很關注，請同學們想一想在生活中你還能看到哪些的防疫機器人
八、個人反思：

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