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第10课扫地机器人【教材分析】基于传感器的机器人的学习和应用是随着信息技术应运而生的教学内容。本课从生活出发，将扫地机器人作为教学内容，综合应用传感器和舵机的相关知识，设计能实现避障和清扫操作的扫地机器人。教学内容主要分为任务分析、模块搭建和程序编写与运行。教师在教学时可以先让学生观察扫地机器人，引导学生分析设计扫地机器人的任务，再展开教学。扫地机器人的学习是在超声波传感器实践应用的基础上展开的，主要要求学生学习拼搭舵机，再结合已学的避障程序进行舵机程序的添加，因此建议通过迁移应用实践于课堂。【学情分析】根据皮亚杰的认知发展规律可知，六年级的学生已经具备了一定的逻辑思维能力，能通过任务的铺垫分析扫地机器人的工作任务。学生在本课之前的学习中，已经接触了实体机器人的应用，编写扫地机器人的脚本尚在学生的实践能力范围内。但本课加入了舵机的拼搭和使用，这对学生的操作能力又提高了一个要求，可以结合学生的实践探究和教师的搭建分享展开学习。【教学目标与要求】理解“如果那么否则”语句的含义，学会拼搭扫地机器人，理解超声波测距传感器的应用原理，完成避障程序搭建。通过分析扫地机器人的任务，体验思维和分析的过程，初步掌握问题分析的基本方法。通过扫地机器人功能的实现，感受机器人的可实践性，感受信息技术发展的变化，形成乐学的学习态度，产生了解技术发展的愿望。【教学重点与难点】重点：理解“如果那么否则”语句。难点：理解避障程序和清扫程序的顺序关系。【教学方法与手段】本课采用任务驱动法，让学生在有引导的教学环境中围绕任务进行分解，在小组讨论的过程中进行知识迁移，运用已有知识不断优化分解的各个任务，最终整合实现扫地机器人的任务效果。【课时安排】安排1课时。【教学准备】教学课件、教师用演示文稿和学生用演示文稿。【教学过程】教学环节教学活动设计意图一、情景导入师：同学们，今天老师到家看到了这样的场景！（出示图片）怎么办？工作一天已经很累了，我想偷个懒，能有个机器人帮帮我吗？生提出让机器人来清洁。师：对呀！有扫地机器人，商场里看到过很多呢！其实我们也能自己来设计扫地机器人，今天跟着老师一起来学习扫地机器人！（板书：扫地机器人）通过提出生活实践中的问题，让学生初步形成解决问题的意识，并揭示主题“扫地机器人”的搭建。二、实践探究1.项目分析。师：扫地机器人要有些什么功能？（学生回答，提出需要有避障和清扫的功能）师：那你能说说有这样功能的机器人是怎么运作的吗？生：测距—距离大—前进—清扫，距离小—后退—转弯。（教师结合分析列出流程图）师：按这样的过程我们就可以实现扫地机器人了！2.搭建扫地机器人模块。师：我们接着就要拼搭扫地机器人！我1.通过项目分析将扫地机器人的任务具体化、直观化，让操作任务更简单。2.通过教师的演示，规范模块拼搭的方法，减少因搭建造成的任务困难。们用小车控制前进，再把测距的超声波传感器安装上，那用什么清扫呢？（演示部分拼搭，提出清扫工具的选择）师：我们就把清扫工具用舵机连接起来，这样当舵机左右转动的时候，就可以实现清扫的功能了。（教师演示机器的搭建，学生模仿操作，完成扫地机器人的搭建）三、操作实练1.编写机器人避障程序。师：扫地机器人前进的过程中还有哪两部分运动？生：机器人在前进的过程中的避障和清扫。师：那我们就把两个分开看。我们先看避障。避障怎么做？提示，联系超声波传感器的测速功能，谁能对照流程图说说避障的过程？（老师提前测值并填在流程图）生：机器人测距，当它值小于20cm的时候，机器人左转转速200，当值大于等于20cm的时候，机器人前进，转速为100。师：很好，那在这里，老师可不可以换个说法，如果小于20cm，那么机器人转动，否则机器人前进？生：可以。师：老师用到了一个新的语句“如果那么否则”，你能在软件中找到吗？请你试试将避障程序搭建成功。（学生指出控件，并搭建初步脚本）1.任务化整为零，分段分析降低任务难度。2.引导学生对照流程图思考程序，掌握基本的逻辑思维方法。3.通过语言表达的转变，提出教学重点“如果那么否则”语句。4.通过演示法，明确“舵机”控件的使用方法，在演示中触发学生的思维，突出舵机的运动方式。5.化零为整的程序体验让学生轻松完成任务，体验不断调试和优化带来2.编写机器人扫地动作。师：机器人还有一个运动是什么？生：扫地。师：扫地的时候，小扫把是左右转动着扫的，这里我们就用舵机（演示一半程序），设置“舵机接口1红色5v橘色信号棕色GND输出角度为0”，清扫时要这样扫，那么输出角度还要变化为多少？生：180度。师：中间我们添加一个停顿，才能实现清扫。1.组合并优化扫地机器人程序。师：现在你能根据流程图将机器人的两个主程序结合了吗？生：能！（学生演示程序混合，教师解决问题）（1）添加停顿时间。（2）两个主程序无需再嵌套。（3）“重复执行”控件必须添加。4.下载并调试执行。师：程序觉得没问题，请你下载到小车试一试吧！（学生操作调试运行，反馈问题）的改善。四、小结拓展今天这节课，我们成功地实现了扫地机器人的搭建和程序的编写，学会了一个新的控件叫作……（生答：“如果那么否则”）学会看流程图，根据流程图写程序，看来同学们的逻辑思维棒棒的！更可贵的是，1.复习巩固，加深学对本课知识点的掌握。2.学习机器人的搭建和程序的编写，更将逻辑思维和同学们今天把复杂的任务分成了两个小任务再合成，我们在生活中也可以用这样化整为零，再化零为整的方法处理问题。操作方法作为教学的重点。【教案设计：黄俭荣（南京市科睿小学）】