资源简介

课题 进退自如的小车 年级 六年级
教学目标 知识与技能：
掌握超声波传感器的使用方法以及超声波传感器与电机的配合使用，了解超声波传感器的工作原理；了解超声波传感器在现实生活中的应用
过程和方法：
学会用观察法挖掘信息，通过实验法验证超声波传感器与马达之间联系的假设，掌握超声波传感器的使用方法
情感态度价值观：
养成自主探究和团队协作的能力，培养从生活中发现问题，用信息技术手段解决问题的能力。
教材分析 本节课选自大连理工大学出版社2015修订版六年级下册第三单元“机器人有约”的第三课《进退自如》，在教材原有内容的基础上，结合我区所使用的机器人硬件设备的特点，在知识点方面，将超声波传感器作为本节课的重点内容。
通过前两个单元的学习，学生对于认识机器人、组装机器人已经熟练掌握，在探究了光的应用、声音和电机配合使用的基础上，培养学生使用超声波传感器，扩展机器人在生活中的实际应用能力。它对于学习机器人相关传感器的应用起到承上启下的作用。
学生分析 本课的授课对象为六年级的学生，在Scratch程序设计的学习上有丰富的经验和积累，他们想象力丰富，对机器人学习有着浓厚的兴趣。但是在与实际生活的联系上，还不能做到活学活用。
重点难点 重点：超声波传感器的使用方法
难点：超声波传感器与马达之间配合使用，解决生活中的实际问题。
课前准备 多媒体课件、相关视频资料、机器人
教学过程 教师教授过程 学生学习过程 设计意图
一 情景导入
引入新知 （一）播放超声波在生活中应用案例视频：
1、倒车雷达
2、隐形战斗机，涂上可吸收超声波物质，躲避雷达侦测
3、Gita购物机器人等
（三段视频整合一起，分为生活、军事和未来科技应用三方面）
（二）引入新知
布置任务，自学超声波相关知识。
1、让学生叙述他们所了解的超声波相关知识。
2、教师总结、点评学生的回答，详细讲解超声波技术的来源、介绍超声波传感器的测量范围和角度等参数。
3、复习光线传感器编程方法。
布置任务：测量自己的身体与显示器之间的距离，时刻提醒自己预防近视。
以mbot小车中超声波传感器为例，编写程序，体验超声波传感器测距的方法
观看视频
学生叙述对超声波的了解，通过复习光线传感器的使用方法，尝试体验利用mbot小车中的超声波传感器测距。 通过超声波技术在生活中的应用案例，调动学生的学习热情。
通过自学了解超声波的工作原理，培养学生自学能力。
二 实践应用
提出假设 （一）进退自如
接下来，升级我们的实验，来解决更加复杂的难题。大家还记不记的刚才视频中的购物机器人，当主人在前边移动，机器人会保持距离跟随移动。
思考一个问题，我们能不能用手来控制小车向前移动，互相讨论一下，想想有什么好办法？
根据学生的回答，共同绘制程序设计流程图。
和学生一起完成这部分程序的编写。并让学生自己测试程序是否有效。
（找学生演示效果）
总结学生的测试结果，提出思考：控制小车后退。并让学生帮助老师完成这部分程序设计流程图的绘制。
找学生演示并总结。
（二）拔河比赛
通过小车的前进和后退，引导学生想到拔河运动。借助改造好的小车，共同制作一个能够提供拔河服务的机器人。
展示改造后的mbot小车结构，给学生提示：借助小车两端的超声波传感器，让比赛双方隔空牵引小车左右移动，实现拔河的效果！
提出问题：超声波和马达之间建立什么样的联系，能够实现隔空牵引小车移动的效果？总结学生的假设情况如下表。
L<5，左移
R<5，右移
L>5，左移
R>5，右移
55
思考如何控制小车前进
复习绘制流程图，与教师共同完成编程。
学生完成流程图的绘制，小组内自行编程测试后退效果。
学生思考如何制作拔河机器人
学生自己编程，验证假设条件是否成立。
将任务分解，让学生分别完成小车前进和后退两部分任务，然后将任务整合。
引导学生敢于思考，敢于挑战
培养学生对知识活学活用。
三 学生实践
验证假设 教师讲解、演示编程方法。
教师点评学生的编程方法：总结、归纳学生的编程方法。
调整和两个超声波的设定范围，验证假设是否成立。 观察教师操作。
编写机器人程序。在验证程序的过程中一人裁判，两人体验拔河。
编程过程中，学生主动优化程序，尽可能完善的实现拔河效果。从而提出了一些自己解决问题的方法。 通过教师演示、讲解的方法，使学生掌握超声波传感器与马达之间相互配合使用时的编程方法。
四 统计总结
展示评价 （一）统计假设验证情况
统计学生填写的验证结果卡片，总结实验结果。
验证以下三种假设，在成立的下边打√，不成立打×
L<5，左移
R<5，右移
L>5，左移
R>5，右移
55（ ）
（ ）
( )
通过实验发现，第二种假设在比赛开始的时候小车不稳定，有失公平。其他两种假设成立，其中第三种假设对于比赛双方手掌的活动范围限定更加准确。
（二）作品展示
挑选学生代表进行一对一拔河比赛。
（三）技术展望
同学们，通过今天的学习，大家对超声波传感器已经非常熟悉，并且能够利用它来制作进退自如的小车，那么有没有同学知道我们还可以利用超声波技术来方便我们的生活呢？
（一些设想、或者生活中的产品） 学生在实验过程中完成卡片的填写，统计学生验证结果
通过比赛体验拔河，享受自己的编程实验成果 对学生的编程结果进行评价
维持学生的学习兴趣。
教学反思 此次教学设计力求体现学生主体地位的突出，教师更多研究的是如何从实际生活中发掘超声波技术的应用，引导学生思考现实问题，对超声波传感器做到活学活用。学生自主观察、自主探究、交流学习的方法贯彻始终，通过提出假设——验证假设的实验方法，学生成为了课堂的主角，教师的主导作用适时体现。学生在实验阶段体现了充分的积极性，争先恐后的验证三种假设，通过最后的拔河比赛，有效的维持了学生的学习兴趣，课堂上学习气氛活跃。

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