9 第九课 《沿轨迹行走的机器人》（ 教学设计）-2023-2024学年小学信息技术五年级下册 （粤教版B版）

教学设计 课题 名称 《沿轨迹行走的机器人》 授课教师 学科 信息技术 年级 五年级 课型 新授课 教材 分析 本课是广东省教育研究院教研室编著的《信息技术》第五册下册第 9 节课的内容。本课内容是学习沿轨迹行走的机器人，主要讲解机器人轨迹传感器相关知识以及如何编写相关循迹程序，最后通过仿真和搭建完整的循迹机器人模型。本课对学生对机器人类型的认知有很大帮助，对后续内容的学习具有重要的引导与兴趣激发作用。 学情 分析 本课教学对象是小学五年级学生，他们已经具备良好的软件操作能力，学生已接触过机器人版块知识，对这门课程有着高涨、浓厚的学习热情和兴趣。 设计 思路 本节课采用“情境创设、讲解演示、任务驱动和分层教学 ”的教法以及“合作学习和自主探究 ”的学法。结合教法和学法，学生能自觉完成知识的建构，在建构知识的同时，发掘出理论与实践的结合点。 教学 目标 一、知识目标： 1.认识轨迹传感器的定义及组成部分 2.认识程序设计中的“轨迹识别”模块 二、技能目标： 1.学会运用所需模块编写正确的机器人循迹程序，并学会仿真绘制轨迹。 2.学会利用仿真环境模拟真实情况，并搭建正确的循迹机器人模型。 三、情感目标： 1.感受机器人的智能性，激发学习热情。 2.养成大胆实践，积极探索的精神，提升独立自主的能力。 教学 重难点 教学重点：正确认识循迹机器人的相关组件及对应程序编写。 教学难点：能灵活仿真环境和连接机器人各组件，搭建出正确的循迹机器人模型。 教 学 准 备 多媒体教室，循迹机器人组装相关配套材料，课本，极域广播软件、RC编程软件 教学流程 教 学 环 节 教师活动 学生活动 设计意图 引 导 设 疑 ， 导 入 新 课 师：“前面我们学习了四种不同的机器人模型，分别让机器人学会避障、寻光、听声音以及控温，本节我们将学习最后一种机器人模型，让我们一起来看看吧！” 师：“要让机器人沿着我们预先地上画好的路线行走，就要给机器人装上特殊的“眼睛”，让它能识别地面上的路线。” 学生认真听讲 通过复习回顾的方式进行课程导入，有利于学生回顾所学知识，帮助学生梳理知识结构。 联系生活实际，体会知识价值， 激发学生学习新 知识的兴趣 新 课 讲 授 ， 任 务 驱 动 一、认识轨迹传感器 轨迹传感器是由光电发射管、光电接收管以及可调电阻组成，能用于识别地面上设置好的轨迹，机器人装上它就如同有了一双会认路的眼睛。 教师讲解轨迹传感器的组成部分，并分别讲解组件各自的作用。 讲解后提问并请一位举手的学生回答某一组件的大致作用。 二、编写机器人循迹程序 让机器人沿圆环形轨迹行走的榜样偶很多，我们先学习其中的一种：让机器人沿轨迹外边缘逆时针行走。 我们将轨迹传感器当做机器人的眼睛，当机器人位于不同位置时，“轨迹变量”的变化情况如下： 教师讲解并引导学生分组，尝试在仿真界面画一个简单的圆环形轨迹地图，具体操作如下： 1.进入仿真界面，点击“添加色带”。 2.在色带菜单中选择圆环并按住鼠标画出轨迹。 小组完成后教师请一位小组代表上台示范操作，引导其余同学观察其操作是否有误。 学生示范后教师进行补充说明，并讲解后续程序编写的具体操作： 1.添加轨迹传感器 2.条件判断语句设置为：“轨迹变量==1” 3.加入高速电机，设置条件成立时，左电机为100，右电机为50时机器人向右转；设置条件不成立时，左电机为50，右电机为100时机器人向左转。 教师讲解后引导学生打开RC编程软件，尝试编写机器人沿圆环形轨迹外边逆时针行走的程序。 教师当堂进行巡视，纠正学生错误并总结说明易错点，同时引导学生思考并尝试完成以下任务： （1）仿真测试程序。进入仿真环境，将机器人分别放在轨道外和轨道中，看看机器人能否沿圆环行走。 （2）改变起始位置，测试程序。如果机器人的起始位置在其他地方，机器人还能沿圆环行走吗？ （3）改变轨迹的形状，测试程序。试着将圆环删除，加入方形色带轨迹。 3、 多种方法实现机器人循迹 让机器人沿圆环形轨迹边缘行走的方式可以分为沿内边缘行走和沿外边缘行走两种，行走方向又分为顺时针和逆时针两种，因此可分为以下情况： 教师讲解知识并引导学生分组合作，共同完成任务：编写三种沿轨迹边缘行走的程序。 4、 搭建与调试循迹机器人 编写完循迹机器人的程序后，我们就要开始搭建与调试所制作的循迹机器人模型。 其中轨迹传感器最好装在机器人下方的正中间位置，且尽量放在循迹机器人最前方。 可以通过增加“LED显示器”，以便在调试程序时清楚地显示“轨迹变量”的当前值，更好地检验程序的对错。 教师讲解知识后，引导学生动手搭建循迹机器人，并进行正确调试，确保循迹机器人发挥对应功能。