《扫地机器人》教学设计.docx

《扫地机器人》教学设计一、学习内容分析《扫地机器人》是苏科版信息技术教科书的第 10 课，机器人扫地活动来源于生活实际， 扫地机器人的学习是在超声波传感器实践应用的根底上开放的，本课主要要求学生学习拼搭扫地机器 人，再结合已学的机器人直行程序进展避障程序的添加，综合应用传感器和电机的相关学问，设 计能实现避障和清扫操作的扫地机器人二、学习者分析六年级的学生已经具备了肯定的规律思维力量，有肯定的编程根底和算法思维学生在本课之前的学习中，已经接触了实体机器人的应用，编写扫地机器人的程序尚在学生的实践力量范围内但扫地机器人的搭建对学生的操作力量有较高的要求，课堂时间有限，可以为学生供给一个半成品，保证教学的实操性和有效性1. 了解扫地机器人的构造功能，理解它的工作原理以及脚本语言的运用方法，完成扫地机器人的搭建和程序运行，实现机器人扫地功能2. 学生通过解构完整的扫地机器人成品和程序，用图形化的脚本语言编写运行程序，通过调试完成作品，体验思维和分析的过程，初步把握问题分析的根本方法，提升学生分析思维、规律思维力量3. 通过扫地机器人功能的实现，感受机器人的可实践性，感受信息技术进展的变化，形成乐学的学习态度，产生了解技术进展的愿望。

三、学习目标四、教学策略运用逆向工程教学法，从完整的扫地机器人成为起点，逆推扫地机器人的根本构造，实现方 式，理解它的工作原理， 从而使学生完成扫地机器人自主搭建，脚本编写，装载运行，让机器实现扫地功能1. 通过解构完整的扫地机器人产品，了解扫地机器人的组成构造，理解其工作原理，理解超声波测距传感器应用原理和“假设 那么 否则”语句的含义；2. 通过硬件构造、程序复原，学生自主完成扫地机器人搭建，倒推可能的程序和算法，依据自然语言的描述，构建相应的工作流程图，编写图形化脚本语言；3. 通过分析总结，反复进展程序测试，调试掌握机器人，完成扫地机器人正常运转学生以小组为单位进展自主探究学习，整个教学过程教师作为学生学习活动的指导者、帮助者，将学生代入扫地机器人设计者的身份意识，放手让他们“玩”，动手去实践，在学中做，做中学五、教学过程〔一〕试用感知，提醒课题随着科技的不断进步 ,机器人的进展日月异 ,其应用也渐渐从高尖端领域拓展到日常生活 , 教师今日就带来了一个智能机器人〔出示扫地机器人〕，同学们生疏它吗？1我们一起来看看它是怎么扫地的〔演示智能扫地机器人扫地〕 边看边思考： 这个扫地机器人的工作过程是怎样的？智能扫地机器人的消灭转变了我们的扫地方式，解放了双手、节约了时间。

今日我们就用乐高 EV3 器材一起来设计一个扫地机器人！〔揭题〕设计意图： 通过试用智能扫地机器人，吸引学生的留意，激发学生的学习兴趣，形成用户体验并对扫地机器人的设计意图、功能、根本构成形成初步生疏〔二〕解构扫地机器人，了解其构造和原理活动 1：观看解构后的机器人微视频，了解机器人工作的主要构造图 1 机器人工作过程的关键步骤特写〔开头、清扫、避障〕（1） 机器人是如何开头、停顿扫地的？如何实现行走功能的？（2） 机器人通过什么部件实现清扫功能的？（3） 机器人通过什么部件实现避障的？如何避障的？小结：避障和清扫是扫地机器人的两大根本功能扫地机器人通过触碰传感器，感知到障碍 物后做出相应反响，转而转向到另一个地方清扫下面我们就用 EV3 器材做一个具备避障和清扫功能的扫地机器人设计意图： 这个地方的解构并非是把扫地机器人实物拆解开来，而是承受逆向工程的思维来争论扫地机器人通过“解剖”扫地机器人，满足学生的古怪心，了解扫地机器人的内部构造和 工作机制〔三〕“复原”部件，搭建扫地机器人经过前面课的学习，我们已经有了一辆机器人小车，怎么让他变成扫地机器人呢？ 活动 2：分析问题，搭建扫地机器人。

1. 想一想：（1） 如何制作扫地装置呢？ 清扫部件 中型电机（2） 在乐高 EV3 器材中我们可以用什么传感器来掌握机器人的开头、 完毕呢？用哪一种传感器实现避障？2触碰传感器(开头、完毕) 超声波传感器〔避障〕图 2 传感器实物2. 搭一搭：（1） 制作安装扫地装置；（2） 安装传感器具体要求如下：①将超声波传感器安装到机器人适宜的位置〔合理选择安装位置，不能影响到扫地装置〕②将触动传感器安装到机器人适宜的位置〔 安装位置的选择要便利开关机器人〕③将连接好的超声波传感器、触动传感器分别连接到机器人主控的数字号端口；设计意图： 在了解商品化扫地机器人工作原理和主要构造后，分析使用 EV3 器材搭建扫地机器人需要使用到的功能模块，来“复原”机器人的功能〔四〕编写脚本，实现扫地功能活动 3：用语言描述扫地机器人工作过程，尝试确定算法1. 说一说：我们做的扫地机器人的工作过程2. 拖一拖：将扫地机器人的流程图补充完整图 3 学件拖一拖设计意图： 学生在理解扫地机器人工作过程的根底之上，将主要的工作过程列出来让学生进展排序，来检查学生有没有真正理解扫地机器人的工作过程这个工作过程其实就是扫地机器人 的算法。

最终出示流程图，与自然语言描述的算法形成鲜亮比照，帮助学生进一步算法活动 4：依据流程图，编写机器人避障和扫地程序1.思考答复：流程图和脚本之间的对应关系2. 编写程序：实现避障和扫地功能3. 运行程序：下载程序到机器人，测试避障和清扫功能3图 4 流程图与脚本对应关系设计意图：用抽象的概念表达机器人的变化， 用机器的语言来实现这些变化， 从实物到概念， 从抽象到具体，在动手实践中思考，在思考中学习学问，让学生把自己的想法通过动手实际操 作呈现出来〔五〕优化程序，展现成果活动 5：运行机器人，优化程序，使功能更加合理1. 设定避障阈值： 依据自己搭建的扫地机器人构造，合理调整超声波测距的阈值，保证机器人顺当避障2. 优化清扫机构： 如何最大化的扩大清扫的面积？设计意图： 好的产品需要不断地优化和升级，在这个环节中，让学生体验产品在软件和硬件两个方向的优化，来提升扫地机器人的功能，初步感受工程优化的过程和意义〔六〕总结沟通，拓展延长今日我们成功地实现了扫地机器人的搭建和程序的编写，觉察机器人其实并不奇特，当我们 接触它，了解它，运用肯定的编程学问以及思维方法，就能开发出很多机器人，为我们所用，更 好地为人类效劳。

〔播放乐高多功能扫地机器人视频〕 我们还可以在扫地机器人中增加其他功能， 不断完善，使扫地机器人更加智能，下一节课我们连续来完善4图 5 乐高多功能扫地机器人视频设计意图： 今日我们只是完成了扫地机器人最简洁的功能，如何做一个功能更加完善的扫地机器人，需要我们连续争论这个环节，通过播放其他人做的扫地机器人视频来激发学生持续研 究的热忱，也为下节课活动的开展做铺垫。