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第3课《模块的描述》教学设计
课题 模块的描述 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 六年级上
核心素养目标 信息意识：能意识到机器人是由不同模块组成的，每个模块有不同属性，主动关注模块在生活中的应用。计算思维：学会把机器人系统拆分成不同模块，分析每个模块的功能、逻辑和状态，培养拆解问题、分析问题的思维。数字化学习与创新：能利用表格、图形等数字化工具描述模块属性，创新地展示模块之间的关系。信息社会责任：明白模块分工合作的重要性，进而理解生活中团队合作的意义，承担起合理使用技术模块的责任。
教学重点 1、结合机器人例子，分析模块的基本属性。
教学难点 1、明确如何正确准确的描述模块。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 板书课题。1、新知导入观看视频系统划分为多个模块后，还需要准确描述模块，并且要采用恰当的方法准确地描述模块的基本属性。这样才能让设计者、生产者、使用者对模块有相同的理解和认识。 学习新知引入，观看教学视频。 结合具体实际自然引入课题，将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：一、模块的基本属性活动一：分析模块的基本属性在机器人模块互换活动中，你是如何向同学们介绍模块的(图3-3-1) 以小组为单位讨论，模块的基本属性包括哪几个方面 学生A：我介绍了机器人传感模块的功能，以及它是如何使用光传感器发现障碍物的。学生B：我介绍了如何制作履带式行走机器人的行走模块。学生C：我介绍了如何安装传感模块才能让机器人及时发现障碍物。为了让别人选择自己制作的模块，有的同学重点强调了模块能够做什么--模块功能,有的同学详细描述了模块内部是如何实现的--模块逻辑,有的同学介绍了在怎样的环境和条件下使用模块--模块状态。描述模块时必须包含模块功能、模块逻辑和模块状态等模块的基本属性。拓展阅读模块的基本属性有哪些？功能属性：模块是做什么的，比如行走模块负责让机器人移动，传感模块负责收集环境信息。逻辑属性：模块是怎么工作的，像行走模块是通过电机转动带动轮子实现行走，有这样的工作逻辑。状态属性：模块处于什么情况，比如行走模块是 “正在行走” 还是 “停止行走”，传感模块是 “检测到障碍物” 还是 “没检测到”。二、模块的描述方法活动一：用表格、图形描述机器人模块1.从功能、逻辑、状态三个方面,将机器人模块的基本属性填入表3-3-1。表 3-3-1 机器人模块的基本属性序号模块名称模块功能模块逻辑模块状态①驱动模块直流减速电机，50毫米x32毫米x15 毫米，净重 131克，转速180-1800转/分，轴尺寸6毫米x15毫米，支持正反转……基于电磁感应原理，利用磁场相互作用产生力矩驱动转子旋转输人直流电压6伏，输出功率3-4瓦，调整正负极线序可以控制电机正反转②行走模块控制机器人移动（如前进、后退、转弯）由电机驱动部件（如轮子、履带）运动行走中、停止③传感模块收集环境信息（如检测障碍物、光线、距离）通过传感器感知外界并将信息转化为电信号检测到目标、未检测到目标④控制模块协调各模块工作，处理信息并发出指令根据传感模块的信息，按照预设程序控制行走等模块工作中、待机 2.驱动功能是机器人的核心功能，尝试用图形描述驱动模块。答：驱动模块（属于行走模块的核心部分）可以用矩形表示，内部标注 “驱动模块 - 电机驱动履带 / 轮子转动”，再用箭头表示其与控制模块、传感模块的连接，体现接收指令和反馈状态的关系。3.根据你的描述材料，介绍机器人作品，包括功能特点、实现原理、使用方法等。描述模块可以采用文字、表格、图形等多种方法。其中，文字和表格适合描述“模块能做什么”和“模块如何使用”等，图形适合描述“模块内部的实现原理”。答：方法一：表格法，像问题 3 那样用表格清晰列出模块功能、逻辑、状态，一目了然。方法二：图形法，画简单的示意图，标注模块的功能、逻辑流程和状态变化。小科提示：注意事项：描述功能要明确模块是做什么的；描述逻辑要讲清楚工作的过程；描述状态要区分不同的情况，比如 “开” 和 “关”“工作” 和 “休息”，保证准确易懂。三、课堂练习完成教材16—17页相关课堂练习题。四、拓展延伸1、模块功能、模块逻辑和模块状态三者之间的相互作用和影响以履带式行走机器人为例：首先，履带式行走机器人的行走模块功能是让机器人移动，它的逻辑是电机驱动履带转动，这一逻辑决定了它的状态是 “行走中” 或 “停止”；传感模块功能是检测路况，逻辑是通过传感器收集路面信息，状态是 “检测到障碍” 或 “未检测到”；控制模块功能是协调各模块，逻辑是根据传感模块的信息控制行走模块，状态是 “工作中” 或 “待机”。然后，传感模块的状态会影响控制模块的逻辑，控制模块的逻辑又会影响行走模块的状态，三者相互配合，让机器人能正常运行。2、模块的接口和连接方式模块的接口是模块之间连接的 “通道”。常见的连接方式有物理接口，比如像乐高积木一样的拼接接口，让行走模块和传感模块能物理连接在一起；还有信号接口，就像 invisible 的电线，传感模块通过它把检测到的障碍物信息传给控制模块；另外还有电源接口，辅助模块（如电池模块）通过它给行走、传感等模块供电，保证它们能工作。核心模块和辅助模块除了按功能分的行走、传感、控制模块，还可以按作用分为核心模块和辅助模块。核心模块是机器人工作的关键，比如控制模块，它就像机器人的 “大脑”，负责协调行走、传感模块工作，没有它机器人就没法正常运行；还有行走模块，是机器人移动的核心。辅助模块是帮助核心模块工作的，比如电源模块，它像 “能量站”，给所有模块供电；还有显示模块（如果有的话），像机器人的 “小屏幕”，用来显示简单状态，没有它机器人也能工作，但有了它更方便我们了解机器人情况。比如履带式行走机器人，控制模块和行走模块是核心模块，电源模块是辅助模块，三者配合让机器人动起来。 完成活动：分析模块的基本属性学习拓展阅读，了解模块有哪些基本属性。完成活动：用表格、图形描述机器人模块，将机器人模块的基本属性填入表格。完成练习，小组交流，向大家介绍机器人作品。完成课堂练习。学习拓展延伸，了解模块功能、模块逻辑和模块状态三者之间的相互作用和影响。进行课外知识拓展。 引导学生在模块互换活动中介绍模块的功能，了解模块的基本属性。引导学生总结学习模块的基本属性有哪些，以及各个属性的特点和作用情况。引导学生完成问题分析和思考，从功能、逻辑、状态三个方面分析模块的基本属性并完成表格填空。帮助学生明确模块是做什么的，引导学生运用图形描述驱动模块，提升举一反三的应用能力。在课堂练习中强化所学知识内容。引导学生明确描述模块时的注意事项，帮助更好的认识模块的属性。拓宽学生知识面。
课堂小结 模块的描述1、进行新知引入2、模块的基本属性3、模块的描述方法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 画一个简易机器人（如扫地机器人）的模块示意图，标注驱动模块、传感模块、控制模块的功能、逻辑和状态。选择家里的一个智能设备（如智能台灯），分析它的模块，用表格描述每个模块的功能、逻辑、状态。 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）
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