《第3節(jié) 垃圾的運(yùn)輸》名師教案 - 第3課時(shí)

學(xué)而優(yōu)教有方課題垃圾的運(yùn)輸（第3課時(shí)）——機(jī)器人循線單元二單元學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)六年級(jí)學(xué)習(xí)目標(biāo)【核心素養(yǎng)】信息意識(shí)：能根據(jù)解決問題的需要，認(rèn)識(shí)和了解機(jī)器人。具有自主動(dòng)手解決問題，掌握核心技術(shù)的意識(shí)。能合理利用信息真誠友善地進(jìn)行表達(dá)。計(jì)算思維：在教師指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)機(jī)器人相關(guān)知識(shí)，體驗(yàn)機(jī)器人對(duì)生活帶來的便利。能嘗試搜索、驗(yàn)證解決問題的過程，反思、優(yōu)化解決問題的方案，并將其遷移運(yùn)用與解決其他問題。將知識(shí)建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入信息技術(shù)核心素養(yǎng)之中。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：在日常學(xué)習(xí)與生活中，具有創(chuàng)新創(chuàng)造活力，能積極主動(dòng)運(yùn)用信息科技高效地解決問題，并進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)。能根據(jù)學(xué)習(xí)需求，利用信息科技獲取、加工、管理、評(píng)價(jià)、交流學(xué)習(xí)資源，開展自主學(xué)習(xí)和合作探究。信息社會(huì)責(zé)任：能理解信息科技給人們學(xué)習(xí)、生活和工作帶來的各種影響，具有自我保護(hù)意識(shí)和能力；自覺遵守信息科技領(lǐng)域的價(jià)值觀念、道德責(zé)任和行為準(zhǔn)則，形成良好的信息道德品質(zhì)，不斷增強(qiáng)信息社會(huì)責(zé)任感。知道并遵守信息技術(shù)課堂規(guī)范，養(yǎng)成良好的操作計(jì)算機(jī)習(xí)慣。重點(diǎn)了解單尋跡傳感器循線；了解三路尋跡傳感器循線策略。難點(diǎn)能根據(jù)需要合理使用“多分支條件判斷”模塊；能根據(jù)需要合理搭建三路尋跡傳感器循線程序。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖教學(xué)設(shè)計(jì)一、新課導(dǎo)入1、情景展示。讓機(jī)器人能沿黑線走需要使用多少個(gè)尋跡傳感器呢？2、揭示課題。二、機(jī)器人循線機(jī)器人用一個(gè)尋跡傳感器就能實(shí)現(xiàn)循線。當(dāng)用一個(gè)尋跡傳感器時(shí)，可以把將傳感器貼近黑白分界區(qū)域，不斷檢測(cè)地面顏色。當(dāng)機(jī)器人進(jìn)人黑色區(qū)域時(shí)，尋跡傳感器檢測(cè)到黑色，就讓機(jī)器人向右偏轉(zhuǎn)，離開黑線。當(dāng)機(jī)器人進(jìn)人白色區(qū)域時(shí)，尋跡傳感器檢測(cè)到白就讓機(jī)器人向左偏轉(zhuǎn)，回到黑線上。三、知識(shí)積累，學(xué)一學(xué)機(jī)器人走得左搖右擺，不太直，怎么辦？單尋跡傳感器循線的優(yōu)點(diǎn)是使用的傳感器數(shù)量最少，但也存在不少的缺點(diǎn)。在調(diào)試時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，用上面的策略進(jìn)行單尋跡傳感器循線，機(jī)器人只有“左偏轉(zhuǎn)”和“右偏轉(zhuǎn)”兩個(gè)動(dòng)作，會(huì)左搖右撰地沿黑線前進(jìn)。如果速度太快或者遇到彎度較大的黑線，還有可能循線失敗。這是由于傳感器數(shù)量少，機(jī)器人能從外界獲得的信息有限，循線策略簡單，使機(jī)器人無法準(zhǔn)確沿線運(yùn)動(dòng)，更無法判斷復(fù)雜路口。所以，要讓機(jī)器人更好地循線，需要安裝更多的傳感器。四、技能學(xué)習(xí)，試一試下圖中機(jī)器人并排安裝了三路尋跡傳感器，這樣機(jī)器人檢測(cè)視野更寬，能更好地探測(cè)地面狀況，同時(shí)循線策略也可以做到更加精準(zhǔn)。用三路尋跡傳感器循線時(shí)增加了一種“直行”狀態(tài)，這樣機(jī)器人循線動(dòng)作就更加平滑、流暢。觀察三路尋跡傳感器循線流程圖。從流程圖上看出，循線時(shí)機(jī)器人會(huì)根據(jù)黑線位置不同，轉(zhuǎn)向三條不同的分支，執(zhí)行三種不同動(dòng)作。對(duì)這種多分支結(jié)構(gòu)，“多分支條件判斷”模塊可以方便地完成任務(wù)。情景展示：爺爺：機(jī)器人在直線上走得快多了，即使走偏也能自己修正回來。但遇到比較大的彎道時(shí)，容易脫線。歡歡：但這時(shí)了個(gè)尋跡傳感器都已經(jīng)脫離了黑線，機(jī)器人怎么才知道應(yīng)該往哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)呢？爺爺：在遇到急彎時(shí)，需要左右電機(jī)速度差才能更順利修正方向。爺爺：可以新建一個(gè)變量來記住最后檢測(cè)到黑線的是哪個(gè)傳感器，就可以判斷出機(jī)器人是從哪個(gè)方向脫線的啦。比如可以約定好，左邊尋跡傳感器“1”，右邊傳感器記“2”。黑線在機(jī)器人在不同位置時(shí)，會(huì)執(zhí)行不同的修正策略，盡量讓黑線處于機(jī)器人正中位置，我們常把這些策略叫做“算法”。黑線在不同位置時(shí)，小車的執(zhí)行策略有何不同？機(jī)器人循線時(shí)，安裝的尋跡傳感器越多，獲取的信息就越多，機(jī)器人可以執(zhí)行更多的循線策略，走線更精淮。人們也開發(fā)出集成多個(gè)傳感器的尋跡模塊，讓機(jī)器人走線更流暢、精確。五、分享時(shí)間，說一說機(jī)器人循線任務(wù)里蘊(yùn)含了很多科學(xué)原理，與人工智能無人駕駛有緊密聯(lián)系，上網(wǎng)找一找其他循線方案，和同學(xué)們一起交流分享。六、課堂小結(jié)通過今天的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？遇到了哪些困難？是怎么解決的？還有哪些困惑？你還有什么發(fā)現(xiàn)？七、作業(yè)布置預(yù)習(xí)下一課。觀看了解思考學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)操作練習(xí)思考；表達(dá)交流；分享交流表達(dá)預(yù)習(xí)下一課創(chuàng)設(shè)趣味的學(xué)習(xí)情境，更能激發(fā)學(xué)生的興趣；了解本節(jié)課學(xué)習(xí)任務(wù)培養(yǎng)任務(wù)分析能力培養(yǎng)傾聽習(xí)慣增加知