资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第8课《第八课 奔跑吧“碰碰车”》教学设计
课题 第八课 奔跑吧“碰碰车” 单元 第1单元 学科 信息科技 年级 六年级
核心素养目标 信息意识：引导学生识别舵机轮模式与传感器状态，理解数据对小车行为的影响，学会编写程序控制“碰碰车”前进与转向。计算思维：学会设置碰撞传感器，让“碰碰车”在受到碰撞后做出反应，能够前进和后退，在前进过程中能够不断检测是否受到碰撞。数字化学习与创新：学会编写程序让“碰碰车”在受到撞击后做出后退和转向的动作，并能够在线调试程序。信息社会责任：能够遵守交通与网络法规，保护隐私数据，确保实验安全合规。
教学重点 编写程序控制“碰碰车”前进与转向；
教学难点 学会设置碰撞传感器，让“碰碰车”在受到碰撞后做出反应。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第8课 《第八课 奔跑吧“碰碰车”》板书课题。1、视频2、想要让“碰碰车”开心地“碰撞”，首先要让它能够顺利地跑起来!3、为了让碰碰车开心地“碰撞”，首先需要解决什么关键问题？ 1、认真倾听老师讲解让电风扇听从命令转动起来？2、讨论让碰碰车开心地“碰撞”，首先需要解决什么关键问题 1、培养学生的观察能力和科学思维，激发对航天知识的兴趣。2、促进学生交流合作，提高表达能力，增强团队协作意识。
讲授新课 编写“碰碰车”前进程序编写程序时要将一侧舵机的运行方向设置为“顺时针”另一侧舵机的运行方向设置为“逆时针”。至于哪一侧设置为“顺时针”哪一侧设置为“逆时针”，可以根据自己的搭建情况做出调整。在编写“碰碰车”前进程序前，因为四个舵机要能够保持连续转动，所以需要将它们都设置为“轮模式”。 在“旋转舵机”模块中，因为模块本身已经包含了时间的设置，所以这里的“等待1000毫秒”的作用是在舵机旋转400毫秒后停顿1000毫秒。在“旋转舵机360度”模块中，因为模块本身没有设置转动时间，所以这里的“等待5000毫秒”表示的是执行上一动作持续的时间，也就是执行旋转舵机的动作5000毫秒。表1-1 设置“碰碰车”后退和转弯的参数值舵机编号1号舵机2号舵机3号舵机4号舵机“碰碰车”后退转动方向逆时针顺时针逆时针顺时针舵机速度中速中速中速中速“碰碰车”右转转动方向顺时针逆时针顺时针逆时针舵机速度慢速快速慢速快速“碰碰车”左转转动方向顺时针逆时针顺时针逆时针舵机速度快速慢速快速慢速编写“碰碰车”碰撞程序“碰碰车”在行进过程中，如果触碰传感器检测到前方有障碍物，就先后退再转向;如果触碰传感器没有检测到前方有障碍物，则继续前进。试一试运行你编写的程序，看看效果如何。如果效果不佳，尝试分析其中的原因，并修改程序中的参数值。三、改进“碰碰车”碰撞程序通过运行程序，我们发现用类似控制闸道的方式来控制“碰碰车”时效果并不好，常常会出现“碰碰车”明明已经碰到了障碍物，却并没有做出后退的反应。说一说触碰传感器还可以用在哪些地方呢 触碰传感器还能用在：手机、门禁、电梯按钮、机器人、自动门。综合实践1.修改触碰传感器的状态为“单击”或“双击”，对比哪一种的检测效果更好。 2.修改四个舵机转动的速度值，调整“碰碰车”运动的速度及转弯的角度和方向。知识链接 自动驾驶汽车已来，你准备好了吗 目前，人们设计出了一款智能汽车，可以帮助人们找到自己的车在哪里，它就是自动驾驶汽车。自动驾驶汽车，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。也就是说，在驾乘人员驾驶该车辆时，即便驾驶者不去操控汽车，该车也可以根据既定的路线安全到达目的地。现在部分自动驾驶汽车已经通过了极为苛刻的安全测试，准备进入市场销售。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。谷歌公司研发的全自动驾驶汽车通过安装在车顶的摄像机、雷达传感器和激光测距仪来“看到”其他车辆。谷歌公司研发的全自动驾驶汽车通过安装在车顶的摄像机、雷达传感器和激光测距仪来“看到”其他车辆。当激光碰到车辆周围的物体。当激光碰到车辆周围的物体时，就会反射回来，通过计算后能够得出哪里有物体及与物体间的距离。选择题1、让“碰碰车”前进时，左侧舵机顺时针，右侧舵机应怎样转？（ B ） A. 顺时针 B. 逆时针 C. 不转 D. 随意2、后退时，1号舵机的方向是（ B ） A. 顺时针 B. 逆时针3、触碰传感器没检测到障碍，小车应该（C ） A.后退 B. 停止 C. 继续前进 D. 关机4、当“碰碰车”要快速左转时，1号舵机的速度应设为：（ C ） A. 慢速 B. 中速 C. 快速 D. 停止5、下面哪样东西一般不会用到触碰传感器？（ C ） A. 电梯按钮 B. 手机 C. 台灯开关 D. 自动门判断题判断题1、检测到障碍后，小车要先后退再转向。（ v） 操作题1、把四个舵机都设置成“轮模式”。（只需写出这一步即可） 答案：完成。相关知识拓展舵机“轮模式”与“角度模式”的区别
轮模式（连续旋转）：取消角度限制，通过方向和速度控制转速，适合做车轮。
角度模式：只能在0°–180°之间定位，常用于机械臂、摄像头云台等需要固定角度的场景。三种常见避障传感器的对比
触碰传感器：简单、成本低，必须直接接触才能触发。
超声波传感器：通过发射/接收超声波测距，可提前探测 2 cm–4 m 内的障碍物。
红外测距传感器：利用反射光强度估算距离，反应快，但易受阳光或黑色物体干扰。
在真正的自动驾驶汽车上，会把摄像头、毫米波雷达、激光雷达（LiDAR）等多种传感器数据融合，实现更可靠的环境感知。让“碰碰车”更智能的升级思路
加超声波：实现“提前减速—绕行—继续前进”，避免硬碰硬。
加RGB灯或蜂鸣器：碰撞时亮红灯并发出警报，增加互动趣味。
加蓝牙/Wi-Fi 模块：用手机 App 实时遥控或查看小车状态，体验“云端驾驶”。触碰传感器的历史小故事
最早的触碰式电梯按钮出现在20世纪50年代，采用机械微动开关；如今已被电容式触摸按钮替代，但原理仍旧是“检测是否有物体接触”。 “同学们先动手把四个舵机统一调成‘轮模式’，再为左右两侧分别选择相反转向，亲手测试并记录哪边顺时针、哪边逆时针才能让碰碰车笔直前进。”“同学们启动碰碰车，观察碰到障碍时的后退与转向动作是否流畅，若效果不佳，就小组讨论并调整后退时长、转向角度等参数，再次测试直到满意为止。”制作过程。“同学们把触碰传感器的状态分别设为‘单击’与‘双击’，记录哪一种触发方式能让碰碰车在被碰撞后立刻后退；随后再一起微调四个舵机的速度值，反复上路测试，找到最快又不会失控的前进速度和最灵巧的转弯角度。”“同学们先独立完成练习题，再两人一组交换答案互评，把有争议或不会做的题目勾出来，准备向全班提问。”“同学们先快速抢答‘轮模式 vs 角度模式’、‘三种传感器优劣’等小题，再分组用思维导图把升级思路画出来，最后派代表讲一个‘从机械按钮到触摸按钮’的30秒小故事。” “通过先统一设置再对比转向的动手实践，引导学生在试错中发现两侧舵机反向旋转才能抵消侧滑，从而直观理解对称动力与直行之间的关系。”“通过真实场景下的反复调试，引导学生在‘失败—分析—再尝试’的循环中体会条件判断逻辑，并学会用修改参数的方式精准控制机器人行为，培养问题解决与迭代优化能力。”“通过对比单击/双击触发与多轮速度-角度迭代实验，引导学生在数据与现象之间建立因果链，深化对传感器灵敏度与执行器参数协同优化的理解，培养精细化调试和循证改进的工程思维。”通过独立完成练习题，培养学生的自主学习能力和知识应用能力。“用抢答激活旧知，用导图梳理新知，用故事加深记忆，三步递进既巩固技术概念，又培养信息整合与表达展示的综合能力。”
课堂小结 奔跑吧“碰碰车”1.进行新知引入2.编写“碰碰车”前进程序3.编写“碰碰车”碰撞程序、改进“碰碰车”碰撞程序4.完成课堂练习5.进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 为什么把四个舵机都设置成“轮模式”后，才能让“碰碰车”连续向前行驶？ 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑