六年級(jí)信息技術(shù)下冊第15課機(jī)器人避障教學(xué)設(shè)計(jì)浙江攝影版主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課內(nèi)容選自浙江攝影版六年級(jí)信息技術(shù)下冊第15課，主要圍繞機(jī)器人避障編程展開。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生將了解機(jī)器人避障的基本原理，掌握使用編程軟件進(jìn)行機(jī)器人避障編程的方法，并能夠設(shè)計(jì)簡單的避障程序，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和動(dòng)手操作能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，提高信息素養(yǎng)，通過機(jī)器人避障編程實(shí)踐，鍛煉學(xué)生的邏輯思維和問題解決能力。同時(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提升團(tuán)隊(duì)合作與交流溝通能力，培養(yǎng)學(xué)生在信息技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣和終身學(xué)習(xí)習(xí)慣。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①理解機(jī)器人避障的編程原理，包括傳感器檢測和程序邏輯；

②掌握編程軟件的基本操作，如編寫程序、調(diào)試和運(yùn)行；

③能夠根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)并優(yōu)化避障程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對障礙物的有效識(shí)別和避開。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解傳感器工作原理及其在避障編程中的應(yīng)用；

②程序邏輯的復(fù)雜性和邏輯關(guān)系的理解，特別是在多條件判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用；

③解決編程過程中遇到的問題，如調(diào)試和優(yōu)化程序，提高程序的穩(wěn)定性和效率。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有浙江攝影版六年級(jí)信息技術(shù)下冊教材，包含機(jī)器人避障編程的相關(guān)內(nèi)容。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以幫助學(xué)生理解編程原理和操作步驟。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備機(jī)器人避障套件，包括機(jī)器人本體、傳感器、編程控制器等，確保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，方便學(xué)生合作學(xué)習(xí)；布置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，確保學(xué)生能夠順利開展編程實(shí)踐。教學(xué)過程【導(dǎo)入新課】

同學(xué)們，大家好！今天我們要一起探索一個(gè)有趣的話題——機(jī)器人避障。你們知道什么是機(jī)器人避障嗎？它有什么用呢？（學(xué)生回答）非常好，接下來，我們就來學(xué)習(xí)如何編寫程序，讓機(jī)器人能夠避開障礙物。

【新課導(dǎo)入】

一、課堂目標(biāo)

1.了解機(jī)器人避障的原理和基本概念。

2.學(xué)會(huì)使用編程軟件進(jìn)行機(jī)器人避障編程。

3.能夠設(shè)計(jì)簡單的避障程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對障礙物的有效識(shí)別和避開。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.機(jī)器人避障的原理

2.編程軟件的基本操作

3.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)簡單的避障程序

【新課講授】

一、機(jī)器人避障的原理

1.請同學(xué)們打開教材，找到第15課的內(nèi)容，我們一起來閱讀。

2.閱讀完畢后，請一位同學(xué)來分享他了解到的機(jī)器人避障的原理。

3.教師總結(jié)：機(jī)器人避障是利用傳感器檢測周圍環(huán)境，通過編程控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向，使其避開障礙物。

二、編程軟件的基本操作

1.接下來，我們將學(xué)習(xí)如何使用編程軟件進(jìn)行機(jī)器人避障編程。

2.首先，展示編程軟件的界面，介紹軟件的主要功能。

3.教師演示如何編寫簡單的程序，并解釋程序中的每個(gè)步驟。

三、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)簡單的避障程序

1.現(xiàn)在，請同學(xué)們按照教材上的步驟，嘗試編寫一個(gè)簡單的避障程序。

2.在編寫程序的過程中，遇到問題可以舉手提問，我會(huì)幫助大家解決問題。

3.請幾位同學(xué)分享他們的程序，并講解程序的設(shè)計(jì)思路。

【課堂練習(xí)】

1.教師布置一個(gè)實(shí)際情境：假設(shè)我們有一輛小車，需要它能夠避開路上的障礙物，請同學(xué)們設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的避障程序。

2.學(xué)生分組進(jìn)行練習(xí)，教師巡視指導(dǎo)。

【課堂小結(jié)】

1.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了機(jī)器人避障的原理和編程方法。

2.請同學(xué)們回顧一下今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并談?wù)勛约旱氖斋@。

3.教師總結(jié)：編程不僅是一種技能，更是一種思維方式。希望同學(xué)們在今后的學(xué)習(xí)中，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中。

【課后作業(yè)】

1.復(fù)習(xí)今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容，完成教材上的課后練習(xí)。

2.嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)更加復(fù)雜的避障程序，并嘗試讓機(jī)器人完成更多任務(wù)。

【教學(xué)反思】知識(shí)點(diǎn)梳理1.機(jī)器人避障基本概念

-避障機(jī)器人：能夠自主識(shí)別和避開周圍障礙物的機(jī)器人。

-避障功能：機(jī)器人通過傳感器獲取環(huán)境信息，調(diào)整自身運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)避障。

2.避障傳感器及其工作原理

-紅外傳感器：檢測前方有無障礙物，通過紅外線的反射來判斷距離。

-超聲波傳感器：發(fā)出超聲波，根據(jù)反射回來的超聲波信號(hào)計(jì)算距離。

-光電傳感器：檢測光線的變化，通過光線被遮擋來判斷障礙物的存在。

3.編程軟件操作

-界面熟悉：了解編程軟件的界面布局，包括代碼編輯區(qū)、工具欄、狀態(tài)欄等。

-程序編寫：學(xué)習(xí)編寫基本程序，如條件判斷、循環(huán)控制等。

-調(diào)試運(yùn)行：運(yùn)行程序，觀察程序運(yùn)行結(jié)果，對程序進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。

4.機(jī)器人避障程序設(shè)計(jì)

-程序邏輯：根據(jù)避障需求，設(shè)計(jì)合理的程序邏輯，如順序執(zhí)行、分支判斷、循環(huán)控制等。

-傳感器數(shù)據(jù)讀取：讀取傳感器獲取的環(huán)境信息，如距離、角度等。

-機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制：根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)，控制機(jī)器人調(diào)整運(yùn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)避障。

5.實(shí)驗(yàn)操作與注意事項(xiàng)

-實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備：檢查實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。

-實(shí)驗(yàn)步驟：按照教材上的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

-故障排除：遇到問題，分析原因，嘗試解決。

6.程序優(yōu)化與擴(kuò)展

-優(yōu)化程序：針對程序運(yùn)行速度、穩(wěn)定性等方面進(jìn)行優(yōu)化。

-功能擴(kuò)展：增加新的功能，如路徑規(guī)劃、障礙物識(shí)別等。

7.安全教育與團(tuán)隊(duì)合作

-安全教育：在實(shí)驗(yàn)過程中，注意安全操作，避免發(fā)生意外。

-團(tuán)隊(duì)合作：在小組討論和實(shí)驗(yàn)操作中，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

8.教學(xué)評(píng)價(jià)與反思

-學(xué)生評(píng)價(jià)：關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和成果，給予鼓勵(lì)和指導(dǎo)。

-教師反思：總結(jié)教學(xué)過程中的優(yōu)點(diǎn)和不足，不斷改進(jìn)教學(xué)方法。板書設(shè)計(jì)1.機(jī)器人避障原理

①避障傳感器類型：紅外傳感器、超聲波傳感器、光電傳感器

②傳感器工作原理：紅外反射、超聲波反射、光線變化

③避障程序邏輯：距離判斷、角度判斷、運(yùn)動(dòng)控制

2.編程軟件操作

①軟件界面：代碼編輯區(qū)、工具欄、狀態(tài)欄

②程序編寫：條件判斷、循環(huán)控制、函數(shù)調(diào)用

③調(diào)試運(yùn)行：運(yùn)行結(jié)果觀察、調(diào)試工具使用、優(yōu)化程序

3.避障程序設(shè)計(jì)

①程序邏輯結(jié)構(gòu)：順序執(zhí)行、分支判斷、循環(huán)控制

②傳感器數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)讀取、信息提取、邏輯運(yùn)算

③運(yùn)動(dòng)控制：轉(zhuǎn)向、加速、減速、停止

4.實(shí)驗(yàn)操作與注意事項(xiàng)

①實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備：檢查完整性、安全性

②實(shí)驗(yàn)步驟：按照教材步驟操作、確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行

③故障排除：分析原因、嘗試解決、記錄過程

5.程序優(yōu)化與擴(kuò)展

①程序優(yōu)化：速度、穩(wěn)定性、代碼結(jié)構(gòu)

②功能擴(kuò)展：路徑規(guī)劃、障礙物識(shí)別、多傳感器融合

6.安全教育與團(tuán)隊(duì)合作

①安全教育：操作規(guī)范、預(yù)防措施、緊急處理

②團(tuán)隊(duì)合作：溝通協(xié)調(diào)、分工合作、共同進(jìn)步

7.教學(xué)評(píng)價(jià)與反思

①學(xué)生評(píng)價(jià)：學(xué)習(xí)進(jìn)度、成果展示、問題反饋

②教師反思：教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)效果教學(xué)反思與總結(jié)同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了機(jī)器人避障編程，這個(gè)課題挺有意思的，我想和大家分享一下我的教學(xué)反思和總結(jié)。

首先，在教學(xué)方法上，我采用了結(jié)合理論講解和實(shí)踐操作的方式。我覺得這種方式挺有效的，因?yàn)槔碚撌菍?shí)踐的指導(dǎo)，而實(shí)踐則是理論的檢驗(yàn)。看到大家從對機(jī)器人避障的初步了解到動(dòng)手實(shí)踐，再到最后能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)簡單的避障程序，我覺得這樣的教學(xué)方法還是挺成功的。

①在理論講解部分，我盡量用簡單易懂的語言解釋了避障的原理，比如傳感器的工作原理和編程的基本邏輯。我發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們對于編程邏輯這部分比較感興趣，尤其是當(dāng)我在黑板上用流程圖展示程序的執(zhí)行過程時(shí)，大家的眼神都集中了。

②在實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，我鼓勵(lì)大家分組合作，這樣可以培養(yǎng)大家的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。不過，我也注意到有些小組在操作過程中遇到了困難，比如編程軟件的使用不太熟練，或者程序運(yùn)行出現(xiàn)了問題。這時(shí)候，我及時(shí)給予個(gè)別指導(dǎo)，幫助大家解決問題。

教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)方面可以改進(jìn)：

1.在講解編程軟件操作時(shí)，可能需要更多的時(shí)間來確保每個(gè)學(xué)生都能跟上進(jìn)度。我會(huì)考慮在課前準(zhǔn)備一些輔助材料，比如視頻教程，讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí)。

2.在小組合作環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生比較內(nèi)向，不太敢發(fā)表自己的意見。我會(huì)在未來的教學(xué)中更加注重培養(yǎng)學(xué)生的自信心，鼓勵(lì)他們敢于表達(dá)自己的想法。

首先，在知識(shí)方面，我相信大家對機(jī)器人避障的基本原理和編程方法有了更深入的理解。這不僅是課本上的知識(shí)，更是將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際操作中的能力。

其次，在技能方面，大家學(xué)會(huì)了如何使用編程軟件進(jìn)行編程，這無疑是對編程技能的一次提升。我希望大家能夠?qū)⑦@種技能應(yīng)用到更多的場合，比如編程競賽或者日常的小項(xiàng)目制作中。

最后，在情感態(tài)度方面，我看到大家在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出了濃厚的興趣和積極性，這讓我感到非常欣慰。我相信，這種積極的學(xué)習(xí)態(tài)度對大家未來的學(xué)習(xí)生涯都會(huì)有很大的幫助。

當(dāng)然，也存在一些不足之處。比如，有些同學(xué)在編程時(shí)遇到了困難，沒有得到及時(shí)的解決。這提醒我在未來的教學(xué)中，要更加關(guān)注每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，確保每個(gè)人都能跟上教學(xué)節(jié)奏。重點(diǎn)題型整理1.題型：編寫簡單的機(jī)器人避障程序

細(xì)節(jié)：根據(jù)以下條件編寫程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人避開障礙物的功能。

答案：假設(shè)使用紅外傳感器檢測前方距離，當(dāng)距離小于20厘米時(shí)，機(jī)器人停止并轉(zhuǎn)向；當(dāng)距離大于20厘米時(shí)，機(jī)器人繼續(xù)前進(jìn)。程序如下：

```

if(sensor_distance<20){

stop();

turn_left();

}else{

forward();

}

```

2.題型：設(shè)計(jì)多條件判斷的避障程序

細(xì)節(jié)：機(jī)器人需要根據(jù)紅外傳感器檢測到的兩個(gè)距離值來判斷方向和速度。

答案：當(dāng)兩個(gè)紅外傳感器檢測到的距離都小于10厘米時(shí)，機(jī)器人停止并后退；當(dāng)一個(gè)傳感器檢測到的距離小于10厘米，另一個(gè)大于10厘米時(shí)，機(jī)器人停止并轉(zhuǎn)向靠近較遠(yuǎn)傳感器的那一側(cè)。程序如下：

```

if(sensor_distance1<10&&sensor_distance2<10){

stop();

backward();

}elseif(sensor_distance1<10){

stop();

turn_left();

}elseif(sensor_distance2<10){

stop();

turn_right();

}else{

forward();

}

```

3.題型：使用循環(huán)控制實(shí)現(xiàn)持續(xù)避障

細(xì)節(jié)：編寫一個(gè)循環(huán)程序，讓機(jī)器人持續(xù)檢測周圍環(huán)境，并根據(jù)情況調(diào)整運(yùn)動(dòng)方向。

答案：使用無限循環(huán)（whiletrue），不斷檢測距離并作出相應(yīng)動(dòng)作。程序如下：

```

while(true){

if(sensor_distance<20){

stop();

turn_left();

}else{

forward();

}

}

```

4.題型：編寫具有路徑規(guī)劃的避障程序

細(xì)節(jié)：機(jī)器人需要沿著預(yù)定路徑避開障礙物。

答案：假設(shè)機(jī)器人需要沿直線路徑前進(jìn)，程序如下：

```

while(true){

if(sensor_distance<20){

stop();

turn_left();

}else{

forward();

}

if(sensor_distance_end<5){//到達(dá)路徑終點(diǎn)

break;

}

}