第7課 仿真機(jī)器人避障（教學(xué)實錄）2023-2024學(xué)年六年級下冊信息技術(shù)閩教版

第7課仿真機(jī)器人避障（教學(xué)實錄）2023-2024學(xué)年六年級下冊信息技術(shù)閩教版一、課程背景與目標(biāo)定位

本節(jié)課《仿真機(jī)器人避障》旨在讓學(xué)生了解和掌握仿真機(jī)器人的基本原理及其在現(xiàn)實生活中應(yīng)用的重要性。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，六年級的學(xué)生將能夠理解并運(yùn)用閩教版信息技術(shù)課本中關(guān)于仿真機(jī)器人避障的相關(guān)知識，學(xué)會編寫簡單的程序代碼，使機(jī)器人能夠自主避障。本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、動手操作和創(chuàng)新能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)更深入的信息技術(shù)知識打下基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

課程目標(biāo)設(shè)定

1.信息意識：培養(yǎng)學(xué)生主動獲取、分析和利用信息的能力，通過仿真機(jī)器人避障案例，激發(fā)學(xué)生對信息技術(shù)的興趣。

2.計算思維：訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用邏輯思維解決問題的能力，編寫程序代碼實現(xiàn)機(jī)器人避障功能。

3.創(chuàng)新能力：鼓勵學(xué)生發(fā)揮想象，探索不同的避障策略，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

4.信息倫理：教育學(xué)生在使用信息技術(shù)時遵循道德規(guī)范，尊重他人隱私和知識產(chǎn)權(quán)。三、教學(xué)內(nèi)容分析

1.主題內(nèi)容：本節(jié)課的主題是仿真機(jī)器人避障，主要內(nèi)容包括仿真機(jī)器人的基本概念、避障原理、程序編寫和調(diào)試。通過閩教版信息技術(shù)課本的相關(guān)章節(jié)，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何使用編程軟件來控制仿真機(jī)器人，使其能夠在遇到障礙物時自動調(diào)整行駛方向，避免碰撞。

2.重點難點：

-重點：理解仿真機(jī)器人避障的基本原理，掌握編程軟件的使用方法，能夠編寫簡單的避障程序。

-難點：設(shè)計有效的避障算法，實現(xiàn)機(jī)器人對復(fù)雜環(huán)境的自適應(yīng)避障，以及在編程過程中調(diào)試和解決遇到的問題。此外，學(xué)生需要理解傳感器數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用，這是實現(xiàn)精確避障的關(guān)鍵。四、教學(xué)方法與手段

教學(xué)方法：

1.講授法：講解仿真機(jī)器人避障的基本原理和編程基礎(chǔ)知識。

2.實驗法：引導(dǎo)學(xué)生通過實際操作，編寫和測試避障程序。

3.小組討論法：鼓勵學(xué)生分組討論，共同解決編程中遇到的問題。

教學(xué)手段：

1.多媒體教學(xué)：使用PPT展示避障原理和編程步驟。

2.教學(xué)軟件：利用編程軟件進(jìn)行仿真實驗，實時展示避障效果。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：提供在線編程平臺，讓學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)和練習(xí)。五、教學(xué)過程設(shè)計

1.情境導(dǎo)入（5分鐘）

內(nèi)容：教師通過展示一段仿真機(jī)器人避障的視頻，引發(fā)學(xué)生對機(jī)器人如何實現(xiàn)避障的好奇心。接著提出問題：“你們知道機(jī)器人是如何在沒有人類干預(yù)的情況下避免障礙物的嗎？”以此激發(fā)學(xué)生的興趣，引入本節(jié)課的主題。

2.新知探索（20分鐘）

內(nèi)容：教師首先講解仿真機(jī)器人的基本構(gòu)成和工作原理，然后介紹避障傳感器的作用和數(shù)據(jù)處理方式。接著，教師通過PPT展示編程軟件的界面和基本操作，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)如何編寫避障程序。在此過程中，教師將重點講解循環(huán)、條件判斷和函數(shù)調(diào)用等編程概念。

-講解仿真機(jī)器人避障原理及傳感器作用

-展示編程軟件界面和基本操作

-引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)編寫避障程序

3.互動體驗（15分鐘）

內(nèi)容：學(xué)生分組進(jìn)行編程實踐，每組使用編程軟件編寫一個簡單的避障程序。教師巡回指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決編程過程中遇到的問題。學(xué)生在實踐中掌握編程技巧，體驗編程的樂趣。

-學(xué)生分組編程實踐

-教師巡回指導(dǎo)，解決問題

-學(xué)生展示編程成果，分享經(jīng)驗

4.實踐應(yīng)用（5分鐘）

內(nèi)容：教師提出一個實際問題，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的避障知識設(shè)計一個簡單的機(jī)器人避障方案。學(xué)生思考并簡要描述自己的方案，教師對學(xué)生的回答進(jìn)行點評和總結(jié)。

-提出實際問題

-學(xué)生設(shè)計避障方案

-教師點評和總結(jié)

5.課堂小結(jié)（5分鐘）

內(nèi)容：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)仿真機(jī)器人避障的關(guān)鍵點和編程技巧。同時，教師鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)探索和嘗試更復(fù)雜的避障算法。

-回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容

-總結(jié)關(guān)鍵點和編程技巧

-鼓勵課后探索和嘗試

6.作業(yè)布置（5分鐘）

內(nèi)容：教師布置課后作業(yè)，要求學(xué)生結(jié)合本節(jié)課所學(xué)，編寫一個更復(fù)雜的機(jī)器人避障程序，并在下節(jié)課進(jìn)行展示和交流。

-布置課后作業(yè)

-要求編寫復(fù)雜避障程序

-下節(jié)課展示和交流六、教學(xué)反思與改進(jìn)

1.教學(xué)反思：本節(jié)課學(xué)生對于仿真機(jī)器人避障的概念理解較好，但在編程實踐中，部分學(xué)生對于編程邏輯和代碼調(diào)試存在困難，導(dǎo)致避障效果不理想。

2.教學(xué)改進(jìn)：針對編程實踐中的問題，今后教學(xué)中可以增加課堂上的編程練習(xí)時間，提供更多的實例代碼供學(xué)生參考，并在課堂中加入更多的互動環(huán)節(jié)，如代碼審查和小組互助，以提高學(xué)生的編程能力和問題解決能力。同時，對于編程基礎(chǔ)較弱的學(xué)生，可以設(shè)計額外的輔導(dǎo)材料，幫助他們更好地掌握編程技能。七、評價與反饋機(jī)制

1.過程評價：通過觀察學(xué)生在編程實踐和小組討論中的參與度，及時給予針對性的指導(dǎo)和鼓勵，確保每位學(xué)生都能參與到學(xué)習(xí)過程中。

2.成果評價：在學(xué)生完成避障程序后，檢查程序的功能和效率，對學(xué)生的成果進(jìn)行評價，提供具體的改進(jìn)建議，并鼓勵學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)交流。

3.自我反思：引導(dǎo)學(xué)生回顧編程過程中的思考和方法，鼓勵學(xué)生反思自己在解決問題時的策略，以及如何將所學(xué)知識應(yīng)用到實際問題中，促進(jìn)學(xué)生的自我提升。八、教學(xué)資源與支持

1.多媒體資源：

-視頻：展示仿真機(jī)器人避障的實際操作和效果，用于課堂導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

-圖片：提供機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖、傳感器工作原理圖等，幫助學(xué)生直觀理解避障系統(tǒng)的構(gòu)成。

-音頻：錄制編程指令的發(fā)音，輔助學(xué)生掌握編程語言的基礎(chǔ)語法。

2.閱讀材料：

-編程指南：提供簡明扼要的編程語法和函數(shù)使用說明，便于學(xué)生快速查找和參考。

-案例分析：精選仿真機(jī)器人避障的實際案例，分析避障策略和編程技巧，供學(xué)生學(xué)習(xí)和模仿。

3.在線工具：

-編程平臺：使用在線編程環(huán)境，學(xué)生可以實時編寫和測試避障程序，提高編程實踐效率。

-互動論壇：建立課程專屬討論區(qū)，學(xué)生可以在此交流編程經(jīng)驗，共同解決問題。

-代碼分享平臺：學(xué)生可以分享自己的避障程序，供其他學(xué)生參考和學(xué)習(xí)。

4.教學(xué)軟件：

-仿真軟件：利用專業(yè)的仿真軟件，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中測試避障程序，模擬實際操作。

-編程工具：提供易于使用的編程工具，輔助學(xué)生進(jìn)行代碼編寫、調(diào)試和優(yōu)化。

5.輔助材料：

-編程練習(xí)冊：提供豐富的編程練習(xí)題，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，提高編程能力。

-問題解答手冊：收集學(xué)生常見問題及其解答，方便學(xué)生自助解決問題。

6.教師資源：

-教師手冊：包含詳細(xì)