第7课 设计我们的机器人（教案）2023-2024学年六年级下册信息技术重大版

《设计我们的机器人》 基本信息 学科 年级 小学六年级 课名 设计我们的机器人 课时 学情分析 1.知识基础 学生已学过组装机器人，有机器人制作基础。同时，他们具有访问网页、搜索信息的经验。 2.认知能力 学生已经具备基本的自主学习能力和逻辑思维能力，并且具有一定的合作交流意识，能够在教师的引导下，针对某一问题进行探索和实践。 3.情感态度 学生对新技术、新应用有着较为强烈的好奇心和学习兴趣，不太喜欢教师单纯的讲授，喜欢主动探究和实践的课堂，对处于前沿的智能机器人技术有着较高的探索意识。 教学目标 科学（S） 技术（T） 工程（E） 数学（M） 知识与技能 1.说出超声波测距原理（重点）； 2.知道舵机的工作原理 1.学会编程结构：“重复执行”循环结构，以及 “如果…那么…”选择结构（重点）； 2.说出拖地机器人的结构和主要器件 掌握机器人拼接、搭建技巧 掌握“距离”的概念，让拖地机器人正常工作 过程与方法 运用超声波传感器测距原理和舵机工作原理，制作拖地机器人 1.掌握块编程软件，理清拖地机器人运行的逻辑顺序，并将程序块组合起来； 2.小组合作探究拖地机器人的结构和主要器件 1.通过小组合作探究，画出拖地机器人设计图； 2.通过小组合作探究，按照设计图拼接和搭建拖地机器人 通过小组合作探究，计算超声波传感器距离值，理清它与机器人停止/运行及舵机间的关系，避免相撞，让拖地机器人正常工作 情感态度与价值观 1.培养科学意识和跨学科素养； 2.体会团队合作的魅力； 3.提高动手能力，培养设计思维。 教学内容 教学重难点 1.教学重点 （1）超声波传感器测距原理； （2）拖地机器人的程序设计：“重复执行”循环结构、“如果…那么…”选择结构； （3）拖地机器人的机械设计； 2.教学难点 （1）将程序块组合起来表示机器人拖地的工作过程； （2）明确超声波传感器值即“距离”的数值与机器人“前进”和“停止”两种状态、舵机之间的关系。 教学准备 1.学生异质分组：根据学生之前的课堂表现和学习风格进行分组，每组2-3人。 2.教学环境准备：（1）块编程软件（2）连着WIFI的平板；（3）问卷星；确保它们正常使用。 3.探究材料准备：装有超声波传感器的超级无人车、扳手、舵机（类型为360。、270。、180。）塑料杆、螺母、螺丝、螺丝刀、双孔梁、三排结构件、单排结构件、塑料直角架、剪刀、粘土、卡纸、直尺，如图所示。 图1 拖地机器人制作材料准备 教学过程 教学环节 教师活动 资源 情境创设与问题提出 1. 通过微课创设场景，吸引学生兴趣 微课概要：随着我国的二胎政策的推行，很多家庭都迎来了第二位宝宝，开心的同时也给爸爸妈妈们增加了压力。今天这户家庭刚生完二胎，全职妈妈既要照顾好两位Baby，又要做好家务，尤其是每天拖地让她觉得很疲惫，有什么办法帮她解决拖地难题吗？ 图2 微课中场景 2.提问未来之家将会涉及的智能家具，引出拖地机器人设计 观看微课后，教师提问：“小朋友们，我们在未来之家将会涉及哪些智能家具呢？”在学生回答后，教师引出此次探究学习的主题，让学生自己设计拖地机器人并制作、运行。 微课 探究学习与数学应用 工程设计与技术制作 探究活动一：探究拖地机器人结构 1.展示实物模型，探究拖地机器人结构和主要器件 给学生展示实物模型（如图3所示），模型图片发到每个小组的平板上。让小组观察并探究拖地机器人的结构；引导它们发现拖地机器人的主要器件。并且，在网上搜寻找出主要器件的工作原理。在问卷星填写《探究学习单》。 图3 实物模型 2.画出拖地机器人设计图，并确定制作材料 教师：“小朋友们，这个实物模型是你心目中的拖地机器人吗？如果是你，你该如何设计拖地机器人呢？”小组成员头脑风暴，初步设计拖地机器人设计图，在完成设计图后，小组成员讨论确定拖地机器人制作所需的材料。 3.拖地机器人设计图展示交流 各小组派一位代表展示拖地机器人设计图，讲解拖地机器人设计理念及思路，老师和同学进行点评，以便小组能针对性地修改、完善拖地机器人设计图。 4.完善拖地机器人设计图 各小组根据老师和同学们的意见，对设计图进行二次修改完善，为后期拖地机器人的制作打下基础。 5.布置任务：除了老师提供的材料外，小组合作准备其他所需材料。 1个实物模型；探究学习单；图纸；铅笔；橡皮；直尺 探究活动二：小组合作，制作拖地机器人 教师出示制作流程： 1.分工制作拖地机器人 引导各组根据图纸，借助材料进行制作，同时演示制作程序比较复杂的器件，如舵机。提醒同学们选择合适的舵机。 2.设计程序 引导各组使用块编程软件进行程序设计。如果有完成得比较快的小组，请该小组向其他小组传授经验和注意事项。 3.测量距离，填写距离值 引导学生使用直尺测量传感器到障碍物的距离，填写程序中的距离值，注意该值应该大于拖把到障碍物的距离。 4.试测 鼓励学生反复试测，并修改程序中的数值，特别是距离值，使得拖地机器人运行达到最好的效果。 装有超声波传感器的超级无人车、扳手、舵机（类型为360。、270。、180。）塑料杆、螺母、螺丝、螺丝刀、双孔梁、三排结构件、单排结构件、塑料直角架、剪刀、粘土、卡纸、直尺 展示比拼与小组互评 1.拖地机器人展示说明、组间比拼 教师在教室圈出一块区域，布置灰尘、纸屑、障碍物等，每组展示自己组设计的拖地机器人，看是否能通过考验。每组派出代表对本组作品进行说明。 2.填写《小组互评表》，公示结果 在一组进行展示，其他小组对该组进行打分。最后派班长和学习委员对每组的得分进行计算，最后公示结果。 小组互评表 反思与总结 1.教师点评、学生反思 教师带领学生回顾整个设计与制作过程，总结要点；表扬做得不错的同学。学生反思自己所在小组的特色与不足。 2.让学生对课堂进行点评 教师请学生在问卷星上对课堂满意程度进行打分和提出建议。 — 探究评价设计 1.《小组互评表》 分数 项目 5分 15分 25分 分数 生 师 设计图 能够画出简单拖地机器人的设计图，并努力实现 能够较为清晰地画出拖地机器人设计图，材料清晰可见 能够画出有清晰明了、特色和创意的拖地机器人设计图 制作效果 正常运行 正常运行，有现实价值，基本实现设计图的效果 外观设计合理，正常运行，有现实参考价值，在比拼中占优势 分工合作 简单分工合作，全程很少交流 有基本的分工合作，全程较多交流 分工合理，协作流畅，还能帮助其他组的同学 说明展示 在展示中，小组说出分工、拖地机器人的实现效果 在展示中，小组能说出分工、拖地机器人的功能和制作过程以及效果 在展示中，小组表达清晰，说出分工、原理、功能、效果、特色、不足，以及将会如何改进。 学科网（北京）股份有限公司 $$