资源简介

第5课自动避障机器人
一、教学内容分析
本节课是广东省小学信息技术第三册（下）第5课《自动避障机器人》的第二课时，主要内容是学习各部件的运行流程以及“高速电机”“电机停止”运行的程序实现。由于上一节课已经学习了编写程序流程图，认识搭建机器人安装组件，这一节课学习让“永久循环”和“条件判断”、“高速电机”合理的运用起来，通过理解各部件的运行流程和程序设计，引领了一种创新思维与实践能力，真正将创新思维带进课堂，拓展信息时代所运用各个领域。
二、学情分析
本课学习对象是六年级的学生，他们活泼好动，动手能力强，具有一定的逻辑思维能力，初步了解了编程软件的使用，会下载程序到机器人中进行调试，对机器人充满了兴趣。
三、教学目标
1、知识与技能
（1）能够编写自动避障程序。
（2）能够理解条件表达式并设计编写带有“永久循环”、“高速电机”和“条件判断”模块的程序。
（3）能够完整拼装机器人，实现安全行驶功能。
2、过程与方法
通过视频动画的分析，与小组成员合作交流，运用算法流程图理清思路，理解条件表达式并运用“永久循环”和“条件判断”模块。
3、情感态度与价值观
（1）在学习中培养学生的信息意识以及计算思维，提升学生信息技术核心素养。
（2）通过小组内的互助合作探究，体验合作分析解决问题的过程，进而培养数字化学习与创新能力。
（3）在学习课堂知识中运用在实际生活中。
四、教学重难点
重点：掌握“条件判断表达式”，会用“永久循环”和“条件判断”、“高速电机”模块的编写程序。
难点：综合运用各功能模块编写程序，实现机器人安全行驶的功能。
五、教学策略
本课教学主要采用：演示教学法、任务驱动法、合作探究学习法，学案导学法
六、教学资源
多媒体网络电脑教室、微视频、广播教学软件、RC编程软件、诺宝机器人、实验报告单
七、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 媒体资源
真实情境，导入主题 21世纪是科技信息时代，机器人在日常生活中运用广泛，在生活中随处可见，比如：校园门口的自动测温区、商场自动门等等，科技改变了我们的生活，那在学习本课之前，下面请同学们观看一段视频（无人车行驶），想想是什么能让无人驾驶汽车“看”到障碍物，并自动刹车呢？ 这个视频跟我们今天要上的课有关系。 联系生活，进入情境 感受人工智能机器在生活中有哪些运用 视频
自主探究， 深化认知 通过上一节课的学习，我们了解了红外避障传感器的组成，同时也编写了机器人检测前方是否有障碍物，前方有障碍物时，机器人转弯避障的程序。 解说程序模块 1.使用流程控制模块/永久循环（检测是否有障碍物） 2.使用数字传感器模块/红外避障传感器（相当于机器人的眼睛） 3.使用流程控制模块/条件判断（判断前方是否有障碍物） 4.使用高速电机（没有障碍物就一直前行，左/右电机转速100），这个可以用直行模块吗？ 根据分析， 演示讲解 能够快速理解程序模块的运用，能够独立自主完成程序编写，培养学生分析问题、自主探究的能力。 PPT展示
任务驱动，巩固新知 探究任务一： 1.巩固算法流程图。 2.自主探究搭建程序脚本。 3.脚本：遇到障碍物停止行驶 （1）打开诺宝软件 （2）编写探测障碍物停止行驶程序 （3）仿真测试程序是否正确 （4）小组讨论并指导 理解“永久循环”和“条件判断”模块的编写程序 通过小组合作，自主探究，如何搭建脚本。 诺宝软件
任务拓展，团结合作 探究任务二：拼装机器车 安全、有序进行拼装，在拼装前有些提示： 1.小组明确任务分工合作； 2.注意组装安全； 3.做好组装记录； 4.不需要的配件归纳整齐； 5.设计独立个性化机器人。 为了避开障碍物，红外避障传感器应该安装在机器人在什么位置？ 小组明确分工，自主探究 让学生发散思维，增加小组凝聚力和创造力 教学机器人配件
分享展示，相互评价 探究任务三：机器人演示 1.安全行驶注意事项 2.遇到障碍物是否提前停止行驶？ 3.是否偏离自己的行驶通道？ 4.小组合作并记录行驶过程 拼装好的机器车到指定的行驶区测试 完善作品，实践操作 机器人、行驶区域
课堂总结 完成报告单 1. 请每小组组长上来汇报今天的收获 2. 请小组成员拿机器车来评选哪小组是有安全行驶 3. 请小组分享本课的学习经验 汇报今天的收获 评选哪小组是安全行驶 分享学习经验 巩固练习。 报告单
板书设计
第5课 （红外避障传感器）
拓展作业
想要有一个健康的体质，我们应该要加强体育锻炼，多运动，勤洗手，按时休息，戴口罩。 疫情一直未结束，请同学们在日常生活中，科学安全地进行防疫，全社会对于疫情也很关注，请同学们想一想在生活中你还能看到哪些的防疫机器人。
教学反思
第五课 自动躲避障碍的机器人第二课时
——实验报告单
第（ ）小组 组长： 组员：
红外避障传感器属于哪种类型的传感器（ ）
A、模拟传感器 B、数字化传感器 C、数字传感器
二、在编写程序过程中，表达式“红外避障变量1==1”代表的含义是 。
三、在实体机器人搭建过程中，红外避障传感器可以与微电脑的哪个端口连接（ ）
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、机器人在实体场地进行测试的时候，你们组出现了哪些问题？
。
请问你是如何解决的？
。
五、你所知道的生活中还有哪些地方使用了红外避障传感器？
。
第5课自动避障机器人教学设计
教学过程:
一、情境导入
同学们，21世纪是科技信息时代，机器人在日常生活中运用广泛，在生活中随处可见，比如：校园门口的自动测温区、商场自动门等等，科技改变了我们的生活，那在学习本课之前，下面请同学们观看一段视频（无人车行驶），想想是什么能让无人驾驶汽车“看”到障碍物，并自动刹车呢？
教师：通过刚才的视频同学们想想机器人是如何避开障碍物呢？
请同学们思考、讨论、总结。
总结：机器人探测前方有障碍物停止行驶
引出课题《第5课自动避障机器人》
设计意图
通过谈话和视频创设情境，让学生了解在学习生活中遇到过哪些人工智能机器人，运用于哪些方面，如医疗、教育、家庭，从而调动学生的学习兴趣，引出课题《第5课自动避障机器人》
自主探究
通过上一节课的学习，我们了解红外避障传感器的组成，同时也编写了机器人检测前方是否有障碍物，机器人转弯避障的程序 ，现在请同学再回顾上一节课的学习内容。
任务一：请小助教上台解说程序模块，教师板书
1.使用流程控制模块/永久循环（检测是否有障碍物）
2.使用数字传感器模块/红外避障传感器（相当于机器人的眼睛）
3.使用流程控制模块/条件判断（判断前方是否有障碍物）
4.使用高速电机（没有障碍物就一直前行，左/右电机转速100）
这个可以用直行模块吗？
设计意图
为了让同学们能够快速理解程序模块的运用，能够独立自主完成程序编写，培养学生分析问题、自主探究的能力。
任务驱动
同学们，都熟悉了这个程序有哪些内容，了解作品整体功能及流程图，下面请同学们来编写探测到障碍物停止的程序
任务二：编写程序
1.打开诺宝软件
2.编写探测到障碍物停止行驶程序
3.仿真调试脚本是否正确，小组讨论指导。
学生上台演示讲解。
设计意图
通过前面的学习，让学生边思考边尝试完成脚本编写，同时通过小组合作，培养学生合作能力。
四、进阶任务
任务三：组装机器人
教师：同学们通过仿真去测试了程序，如何让机器人按你所编写的脚本指令来行驶呢？现在请小组长有序领取诺宝教学机器人套装，在组装前有些提示，请同学们阅读：
1.小组明确任务分工合作；
2.注意组装安全；
3.做好组装记录；
4.不需要的配件归纳整齐；
5.设计独立个性化机器人。
思考：红外避障传感器应该安装在机器人什么位置比较合适？
设计意图
通过实现模拟仿真的完成，拓展于实践中操作，发散思维，让学生充分感受实践过程中，形成自主探究和创新学习的快乐。
五、分享展示
任务四：行驶区演示
1.由每组小1名代表拿机器人到演示区演示，其他同学安静坐在自己的位置。
2.做好行驶记录
3.完成安全测试后回到自己位置
4.完善机器人作品
设计意图
培养学生完成作品能力，增强课堂的丰富性和趣味性。
六、知识小结
1.完成报告单
2.汇报成果
3.分享经验
七、拓展作业
想要有一个健康的体质，我们应该要加强体育锻炼，多运动，勤洗手，按时休息，戴口罩。
疫情一直未结束，请同学们在日常生活中，科学安全地进行防疫，全社会对于疫情也很关注，请同学们想一想在生活中你还能看到哪些的防疫机器人
八、个人反思：

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