1、最新六年级信息技术上册教案15课第六年级十一册信息技术教学设计第1课 认识机器人【教材分析】本课是小学信息技术（6年级）第一部分“机器人”中的第1课，也是起始课。本课从结构上承领整个机器人单元的教学内容，从内容安排上具有综合性的特点。本课教学内容以促进学生建立对机器人的初步印象为主，帮助学生在没有接触过机器人的前提下，形成一定的认知。教材突出机器人的历史、来源、分类、发展4个方向，并借助实物图等工具为学生提供感性知识。【学情分析】在学生对机器人没有任何概念的情况下，教师要做个有心人，从教材出发，在领会教材精神的基础上发挥主观能动性，从适应生源的角度来组织教学材料。例如找寻一定的视频资料播放给学
2、生看，或者从网上收集相应的素材让学生进行归纳总结，帮助学生梳理知识。条件有限的学校，可以结合配套光盘里提供的素材，由老师集中演示，给予学生更丰富的感性认识。在本课教学中，可以采取教师演示与学生自主尝试相结合的方法进行教学。在设备有限的情况下，可以组织学生分小组讨论，进行相应的学习活动，弥补资源的不足。【教学目标与要求】能够初步了解机器人的概念，可以找出生活中的机器人，并能够描绘出生活中机器人的作用。在此过程中，通过了解机器人的历史和分类，掌握机器人的发展方向，培养学生对于新科技的学习兴趣，促发求知欲。【教学重点与难点】重点：机器人在生活中的运用实例。难点：机器人的工作原理。 【教学方法与手段】
3、演示教学法、探究学习法。【课时安排】安排1课时。【教学准备】多媒体网络教室、系统控制软件、教学课件。【教学过程】学习过程教师与学生活动设计意图一、展示与引入师：同学们，你们看过变形金刚吗？（播放变形金刚片段）（学生观看）师：其中你印象最深刻的是哪位金刚啊？其实这些能变形的金刚就是以生活中的机器人为原型的，别以为它们离我们很遥远，其实就在我们身边哦！今天让我们一起走进机器人的世界。(板书：第1课 认识机器人)复习上从学生已有经验入手，帮助学生消除陌生感。本节课内容，鼓励学生从兴趣出发，激发求知欲。二、新授一：初识机器人（首先了解机器人的概念）师：介绍机器人的特点：1. 大脑： 自动控制的程序。2
4、. 身体：一定的结构形态。3. 动作：有能力完成一定的动作。生：观察机器人的图片，听教师介绍。师：看教材的相应内容，归纳机器人的历史、特征和起源。从对比实物入手，配合一定的注解和图片，让学生有感性的认识。三、新授二：机器人的发展师：机器人的发展经历了复杂的过程。（打开图片）第一代机器人示教再现型机器人。（学生观察图片）第二代机器人感觉机器人有一定的知觉能力。（学生观看相应图片）第三代机器人智能机器人最聪明的机器人（学生看图，并举例）师：讨论，你的身边有哪些机器人在工作呢？生：展开思考和讨论。深入了解机器人的发展轨迹，在复习已有知识的基础上，指导学生有步骤地深入，直到领会到本课的难点内容。 四、
5、新授三：机器人分类师：刚才同学们介绍了那么多的机器人，可是我有点糊涂了，他们都是一家人吗？没有任何的区别吗？（学生分小组讨论）（教师播放相应的资料，引导学生探索）师：按照功能的不同，我们可以给机器人来分类，让我们来汇报一下自己的研究成果。（学生汇报）通过对比人和机器人的差别，从而引起知识迁移。适应部分层次较高的学生的学习，分层教学的具体运用。五、巩固与思考师：今天我们一起来研究了机器人的很多内容，这些看似简单的机器人，凝聚了很多高科技，在后面的学习中，我们将去深入研究。师：请同学们为机器人做一份知识普及的小报吧！再次归纳机器人的若干特点，引发学生的学习情绪，为后续学习打下基础。第2课 机器人传
6、动教学目标:1知识与技能（1）了解皮带传动、链传动和齿轮传动 （2）了解机器人的构造特点。 （3）掌握机器人的主要部件。2过程与方法（1）采用自主学习、合作学习的方式，了解机器人传动及其发展方向。 （2）接受高科技的启发，学人所长，并与同学们一起交流感受。3情感态度与价值观（1）培养学生的探索意识。 （2）鼓励学生从新事务中体验乐趣，为今后的学习激发兴趣。 （3）尝试接触实物，并能够感受其中的原理。教学重点与难点: 1重点：辨别皮带传动、链传动、齿轮传动。 2难点：理解机器人的传动基本特征。教学方法与手段:方法：启发式、问答法、任务驱动法 手段：多媒体教学系统，图片、课件、教师讲解教学过程:一
7、、导入师：同学们，上节课我们学习了机器人的分类，同学们还记得有哪些吗？生：答，工业机器人，民用机器人，军用机器人和特种机器人。师：今天我们一起来学习新的知识：机器人的传动【设计意图】：(学生回忆有关机器人的分类，巩固上节课的知识)(板书课题)二、确定主题师：在学习机器人的传动，你最想了解哪些方面的知识呢？什么是“传动”？传动有哪些种类？机器人是如何来传动的？我们生活中有哪些事物运用到了传动？你的生活中，看到过机器人传动吗？请举例说明。师生共同讨论(结合图片进行讨论)。通过播放ppt，图片举例说明并展示，让学生掌握物体是怎么利用传动系统传递动力的方式。三、小组讨论教材中提供了很多传动的内容，同学
8、们想想老师这个机器人，你认为它的传动类型是哪些呢？ 师：齿轮传动，同学们都很聪明。四、展示结果教师进行总结：（1）点评学生在讨论中的表现。（2）分析讨论结果。（3）对于不统一的问题，教师阐述自己的观点，注意：允许学生保留自己的意见。（4）鼓励学生联系生活实际，观察周围事物，把讨论引向深入。（5）控制好讨论的时间。【设计意图】：学习过程让学生分步走，给学生以梳理知识的过程，能够在有限的时间内，争取最大的效益。五、总结反思今天我们一起研究了关于“机器人传动”的话题，同学们都非常认真，也得出了自己的结论。其实，“机器人传动”就在我们生活中。一切技术的产生，都会改变我们的生活。同学们只要平常多注意观察
9、身边的事物，你会发现很多物体都利用了传动来工作。随着新技术的不断出现，他们会把我们的生活点缀得更加丰富多彩。通过本节课对传动的掌握，老师留给大家一个作业，利用两个瓶盖和1根橡皮筋，自制一组皮带传动的实验。板书机器人传动传动的方式：皮带传动 链传动 齿轮传动第3课 机器人平台教学目的与要求1.学习“机器人平台”软件。2.初步了解流程图的设置方式。3.理解软件的概念。4.帮助学生建立软件与机器人之间的知识链接。5.激发学生的学习热情。6.尝试用已有的信息技术手段理解“编程”的意义。7. 编程简单的鸣叫程序。课时安排建议安排2 课时。教学重点与难点1.重点：学习“机器人平台”软件。2.难点： 编程的
10、工作过程教材分析与教法建议1教材的地位与作用本课基于原有机器人知识的基础上，介入编程软件，让学生了解到“ 机器人平台”的重要意义。因此，本课的学习属于理论性与实践性相结合的环节。在本课的教学中，学生接触到流程图的学习和设置，在今后的学习中起到了基础性的作用，显得尤为重要。在教师的教学中，要秉承打好基础的原则，为学生提供正确严谨的教学环节，为今后的学习提供便利。2教学方法指导在学生机器人平台的学习中，教师要帮助学生学会利用资源学习、意义建构的学习、自主学习、进行非线性的跨越式学习、理解流程图利用流程图的学习。教师可以在教学中设置相应的问题，让学生带着问题思考，顺着问题学习，使得知识能够顺畅地进入
11、学生的认知体系，为今后的实践提供保证。参考资料1.学生机器人编程软件一般采用流程图模式编程。流程图由基本模块来构建，基本模块包括输出执行模块、信号输入模块、流程控制模块三部分，每一个图形模块都可以完成一定的功能，只要按逻辑连接这些模块可以很快的完成一个程序的编写，通过画流程图的方式，实现对某一特定机器人的编程。从而使机器人根据周围的环境执行相应的动作，如：前进、后退、转弯、加速、减速等。流程图支持全局变量、简单表达式、复合条件判断、循环等。软件采用了面向对象的程序设计方法，每种控件作为一个类对象，描述了此控件的类型、位置、连接属性、节点的设置属性等信息以及对各种属性改变的方法。利用这些方法，可
12、以方便的对每个节点对象的属性更新和对象位置的移动等各种操作。2.软件特点：（1） 图形化编程，直观、易于学习和操作。（2）编辑、编译、程序下载到主控芯片的集成开发环境。（3）屏蔽软硬件接口部分，降低偏向于硬件的嵌入式系统开发难度。（4）可扩展性强。教学过程：1.激趣导入 师：同学们，你们班是开发区实验小学最幸运的一个班级，你们知道为什么？因为你们是你们学校有历史以来第一个使用真机器人上课的班级，下面我们来看看机器人的表演，教师演示机器人绕圈走师：你们想玩吗？生：想请一位同学上来启动按钮，让机器人绕圈走。（这是学生观看并参与兴趣被完全调动）师：我们玩的这么开心，大家想知道这是怎么制作吗？师：这个
13、机器人叫学生三角机器人，它主要由硬件和软件程序组成，硬件上就是同学们看到的下面是两个“灰度传感器”，前面和侧面有3个“红外线传感器”，后面是一个“声音传感器”旁边是一个数据线插口，这个插口就是同学们等会要把身边数据线插入的接口，把程序传到机器人中间的单片机中，硬件我们改变不了了，软件程序才是我们学习的关键，也是机器人的灵魂，下面就让我们一起打开程序。（因为学生没有上过“机器人组成”的内容，这个解释是有必要的）1. 学生机器人平台启动机器人平台软件1） 认识“学生机器人平台”窗口1、师：这个软件我们是第一次使用，但是也可以说是老朋友了，为什么这么说呢？打开“word“软件窗口与“机器人平台”对比
14、，利用已有知识快速认识“机器人平台”的“标题栏”“菜单栏”“工具栏”“控件库”“编程工作区”“c代码区”。2、对“控件库”里面的控件，分别介绍。2. 运行编程软件 老师介绍了这么多，下面就让我们动手做一做（做一个让机器人响3声的程序）。（学生观察教师操作并总结）（1）打开软件教师介绍主要的界面。（2）新建程序和原有软件类似之处。（3）设置系统讲解传感器和串口的设置方法。（4）加载图形控件讲解图形控件的概念。（5）保存并编译程序先保存程序，再编译程序。（6）下载程序将机器人主板的接口与计算机接口相连，下载程序，注意“写入成功”的字样。教师演示学生跟着操作，教师巡视辅导，学生上台演示3. 实践与拓
15、展运用流程图，编写机器人前进3秒停止后，叫3声运用流程图，编写“机器人流水灯”程序4. 总结师：今天我们小组合作，完成了一个程序的编写过程。今天我们学的很开心，玩的也更开心，信息技术是一门注重动手能力培养的学科，希望同学们在以后的学习中，勤动脑，多动手，把这门学科的知识学以致用。第4课 机器人行走【教材分析】本课是机器人具体实践操作阶段的实验课。本节课主要安排的是机器人行走的程序编写和运行，具体包括前进、转弯、后退、停止等运动。目的是让学生初步感受到机器人是可以用程序来控制的，体现在学生机器人的智能性，区别于一般的电子玩具。本课的重点在于学生机器人具体活动的操作，通过设置“直流控件”的不同参数
16、，理解机器人行走的过程。【学情分析】本课是学生尝试用程序控制学生机器人进行较为复杂的运动，因此，本课是后面章节学习的基础，具有非常重要的作用。【教学目标与要求】1. 知识与技能（1）了解学生机器人中直流电机的工作原理。（2）能够掌握机器人前进、后退、停止的程序。（3）能够下载程序，并运行机器人。2. 过程与方法掌握机器人编写程序、运行机器人、调试程序的一般步骤。3. 情感、态度与价值观培养学生的创新精神，在团队的氛围中愉快地学习。4. 行为与创新乐于尝试新鲜事物，在合作中发现机器人的奥秘。【教学重点与难点】重点：学生机器人行走的程序。难点：“延时”控件与直流电机的配合。【教学方法与手段】实验法
17、、主题活动。【课时安排】安排2课时。【教学准备】实验器材和主题活动单。【教学过程】第一课时学习过程教师与学生活动设计意图启发与导入（观看机器人活动视频）师：在刚才的视频中，机器人做了哪些动作啊？生：前进、停止。师：今天，就让我们来学习新的一课“机器人行走”。（板书：第4课 机器人行走）从巩固复习的角度出发，帮助学生回顾已有知识，从而引出既定的学习。新授1：前进、停止（观看视频中前进部分）师：机器人要往前进，是哪些组件帮助它完成这个动作的呢？生：是依靠它的两个轮子。师：这两个轮子，就是由两个直流电机控制的。（出示直流电机，让学生观察）过程：1. 机器人前进请做以下几步操作：（1）新建一个流程图；
18、（2）设置直流电机1：电机1、2均为0正转，速度为10。思考：参数意味着什么？（3）加入“延时”控件。2. 停止思考：为什么机器人一直不停地往前冲？设置停止的程序：（1）电机1、2均设置为1停止。（2）学生根据教师的演示，感受机器人行走的概念，识别出什么是“前进”“停止”等活动。在建构知识的基础上，进行较为复杂的程序的编写，这里让学生初步接触到机器人的平台使用。练习1：机器人在行动根据演示情况，各小组实践机器人前进和停止的实验。思考：“延时”控件是如何使用的？任务进行中的变化？为什么有时候机器人不是沿着直线前进的？（学生实验）（教师引导） 这是一个实践环节，目的是帮助学生们能够初步熟悉平台的界
19、面。第二课时学习过程教师与学生活动设计意图新授2：后退、停止师：机器人很聪明，可以往前进了，也能在前进以后停止运动，可它们如何像人类一样，既能前进，又能灵活地后退呢？生：探索直流电机设置窗口。（学生实验） （教师巡视辅导）用流程的方式给予学生实践的经验，帮助学习实践。教师给予必要的指导和帮助。巩固与练习师：原来除了前进，机器人还能后退，和人类一样可进可退，这一切，都源自于直流电机的驱动控制参数设置，让我们一起来试试吧！师：电机1、2均为2反转，速度为10。（学生实验）实验一：机器人后退（学生尝试实验，教师巡视指导）实验二：机器人转弯。（学生尝试实验，教师巡视指导）实验后的汇报：1. 机器人小组
20、分组汇报实验情况。2. 各小组点评其他小组的实验情况。3. 全班讨论各小组提出的实验问题。总结：师：机器人除了可以前进后退以外，还能做哪些事情呢？我们下节课继续探索。再次引发思考，让学生思考问题，不断激发学生继续学习的热情。【教学反思】这是两节以实践实验为主的教学常规课，在教学过程中，为增加学生的自主时间，尽可能少地对全体学生机的控制。在本课教学中首先展示同学们能够理解的视频，激发学习兴趣。然后展示了两个具体的要求来介绍实验内容，让学生得到平台使用的感性经验，谈谈自己的看法。通过连续的两个课时，让学生完成一个相对比较“大”的任务，顺利引出若干小任务，也就是本节课的教学内容。经过学生示范，自己尝
21、试，把碰到的问题一一列出来，然后就每一个问题展开小组集体讨论，共同寻找解决问题的方法，这个教学环节设计得比较合理。第5课 机器人传感器【教材分析】本课承接前面部分的学习，在巩固旧知的基础上深入到具体操作中。在本课的学习中，从传感器的测光值这一具体操作入手，让学生领会传感器的工作方式和具体作用。学生在本课的学习中，应能够在实践层面理解知识，并建立相应的知识框架，为今后的学习打下坚实的基础。本课是整个“机器人”单元的第5课，本课的设计也具有综合性，考虑到学生的年龄特点和心理特征，应采用玩中学、学中玩的学习形式。【学情分析】学生经过了前面内容的学习，在学习本课内容之前，已经初步掌握了一定的编程基础，
22、可以理解部分语句。此时，可以针对不同学生的学习需要提供适合的传感器控件，让不同层次的学生有更多的感性体验。【教学目标与要求】1. 知识与技能（1）能够了解传感器的概念。（2）能够掌握用传感器测光值的过程。（3）了解传感器在机器人中的重要意义。2. 过程与方法通过测光值理解传感器的工作原理。3. 情感、态度与价值观培养学生处理、加工、应用信息的能力。4. 行为与创新通过具体的实践活动让学生感受新科技的魅力。【教学重点与难点】重点：了解传感器的工作原理。难点：传感器是如何在机器人上发挥作用的。【教学方法与手段】实验法、主题活动。【课时安排】安排2课时。【教学准备】实验器材和主题活动单。【教学过程】
23、第一课时学习过程教师与学生活动设计意图展示与引入（机器人小组汇报上节课成果）（小组提出自己的疑问）（师生共同讨论解决）师：在很多酒店的大门口，都有可以自动开关的门，当同学们走近它的时候，它就自动地开启，让你进去。当你走进门以后，它就自动关闭了，你知道这是什么原理吗？生：猜测、探索。师：这就是神奇的传感器在起作用呢，今天，就让我们学习这种奇妙的工具。（板书：第5课 机器人传感器）利用旧知引入新知，帮助学生形成必要的知识铺垫，为后续学习打下基础。新授1：认识传感器（观看电影终结者中编程部分）师：传感器是机器人的重要组成部分，它是机器人的器官，和人类的器官的功能相似，机器人通过传感器，感受外界的信息
24、，并作出相应的反应。展示常见的传感器图片：分类：（1）光感灰度、红外。（2）触碰障碍物。（3）温度感温。（4）声音麦克。（演示实物）构建传感器的背景知识，并利用人类器官的进行类比，引起知识迁移。新授2：传感器的工作方式师：人的感觉器官分为很多种类，有的管理我们的触觉，有的管理我们的嗅觉，有的管理我们的听觉，有的管理我们的视觉。机器人的传感器也有很多种工作方式，我们来看看其中最重要的几种：1. 灰度传感器。2. 红外传感器。3. 触碰传感器。（学生观察实物）（教师引导学生观察外形的不同）通过和人的对比，让学生感受到传感器的定义概念。以机器人小组为单位，分别观察实物，并探索其中的工作原理。第二课时
25、学习过程教师与学生活动设计意图新授3：测光值我们以测光值为例，来实践一下传感器的具体工作过程吧！1. 执行“系统设置”“传感器设置”命令，设置通道0为“灰度传感器”。2. 添加一个“条件循环”控件。（1）添加一个“灰度传感器”控件：设置属性为“灰度传感器（1通道）”。（2）添加“液晶显示”控件，选择“属性”，“第一行设置”的“显示变量”设置为“灰度传感器（0通道）”。（3）保存程序并编译程序。3下载程序。（1）用下载线将计算机与学生机器人主板接口连接。（2）将程序下载到主板芯片上。4启动机器人。运行学生机器人。（教师演示一遍）（分各个学习小组，由小组组长演示第二遍。）（自我练习实践）在具体的实
26、验中，让学生感受机器人中的传感器的重要作用。以实例来印证工作过程，帮助学生理解机器人的工作流程。巩固与思考师生讨论：（1）通过传感器测光值的活动，你有什么收获？你还希望让机器人做哪些动作？（2）你能画出能够使机器人运动的一般流程图，并给它一定的说明吗？（3）如果请你设计，你会给机器人哪些传感器呢？它们各有哪些作用呢？通过机器人小组的合作，让学生进行知识巩固，为后续学习打下基础。【教学反思】在新授阶段，学生所运用的操作技能都是自身已有认知结构中的一部分，内外界知识暂时处于平衡状态。在本课的教学中，笔者发现实践的设计较为有效，当学生通过实践突破了教学重点，并运用这一技能制作出更复杂和有趣的效果时，内外界知识达到了平衡。这时教师设置编程的任务，再次引发学生认知的需要，为后面较为复杂的沿线走程序埋下了伏笔。
