“机器人智能行走”教学设计

王小斌

一、教学目标

让学生认识机器人的灰度传感器，了解机器人软件中执行控件（直流电机、延时控件），会编写机器人行走、转弯程序并植入机器人进行运行和调试，了解程序中流程控制并会使用条件循环以及单分支，试着编写机器人在圆圈图中规避的程序。

二、教学重点

让学生了解灰度传感器，学会执行控件、流程控制控件，会运行并调试机器人规避程序。

三、教学难点

执行控件的相互搭配使用，机器人软件中的循环控件知识的掌握，规避程序的编写与调试。

四、教材分析与教法建议

1.教材的地位与作用

本课是江苏省《小学信息技术》（五年级）教材第17课内容。在本课之前，学生已经了解Logo语言，对于程序设计有了初步知晓。通过前面几节课关于机器人的知识介绍，学生对于紫光学生机器人与机器人软件平台有了解，本节课主要是将前面介绍的紫光机器人的硬件与平台软件的设计程序进行综合应用，所以对于学生机器人的全面认识有很重要的作用。

2.教学方法指导

介绍新的知识点，关键在于激发学生的学习兴趣，让学生迅速产生亲近感。基于本课内容的特点，本课主要采取情境法、演示法、任务驱动法等教学方法，注重调动学生的学习积极性，提高自主学习能力，变被动接受为主动获取，力促课堂教学在生动有趣、愉悦的气氛中展开。（1）引入新课时，采取情境法教学，激发学生兴趣。（2）在课堂教学中，教师通过演示法、任务驱动法，分步带领学生进行机器人行走的尝试，帮助学生层层分解，步步推进。这样可以很好地巩固学生学习的知识。

五、教学过程

1.导入

给学生播放《西游记》中孙悟空在地上画了圆圈，并吩咐唐僧千万别走出这个圆圈，否则会有危险的视频片段。引入本节课三角机器人也在相同的圆圈里，不管怎么走都走不出这个圈，要不然走出圈也会有撞到墙壁的危险来为学生创设一个情境，使学生对本节课内容产生足够的兴趣，激发他们的学习热情。

2.新授

（1）机器人的“眼睛”——认识灰度传感器

师：同学们，在课前紫光学生机器人已经和我们见过面了，也和我们打了招呼！相信同学们对这位新朋友都不陌生吧！我们也都知道这位朋友的“眼睛”“耳朵”“四肢”“嘴巴”都在哪并且有什么用了吧？

今天我们就先来看看机器人的眼睛——灰度传感器（教师介绍灰度传感器的知识）。

（2）机器人行走——编程软件中的直流电机、延时控件

师：我们的这位机器人朋友现在是不可以动的。它在来北京之前跟我说，要请北京的小朋友给他赋予生命，让它动起来。

学生打开机器人程序、以小组合作的形式探索直流电机程序的编写并传输到机器人使机器人走起来。

师：同学们，刚刚老师看见你的机器人虽然都有生命可以动了。但老师想让它变得聪明一点，能够前进几秒再后退几秒最后停止，可以吗？

教师揭示延时控件与直流电机控件的搭配使用，学生分小组编写、调试程序，最终实现机器人的功能。

（3）机器人思考——编程软件中的流程控制

师：刚刚我们已经赋予了机器人生命，那么我们再来想一想我们的这位朋友可以像人类一样去思考吗？知道遇到什么情况的时候要做出什么样的反应吗？下面就跟随老师一起来探究！

给学生演示讲授流程控制：①次数循环：计算循环的次数进行循环。②条件循环：判断条件进行循环。分为三个可以判断的条件。③单分支和双分支：主要用于次数循环和条件循环中条件判断的分支控件。学生练习这三大类控件。

（4）机器人规避——编程软件中灰度传感器、直流电机、流程控制的搭配使用

师：同学们，通过上面几个环节对这位机器人朋友的改造，它已经能走能动，还会思考呢！下面我们每位同学都是孙悟空，把我们的机器人朋友放到这个圆圈里，让它不管怎么走都不出这个圈。想一想你有什么好办法？怎么搭建程序呢？

学生讨论，教师引导学生一步一步完成规避程序的编写。学生以小组的形式编程、调试，完成机器人在圆圈中实现规避这一教学任务。教师对各个小组完成情况以及存在问题进行点评。