教學(xué)設(shè)計(jì)：《圖形化編程-初識機(jī)器人》(西城區(qū)實(shí)驗(yàn)二小喬辰2019-9-7

1、文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。教學(xué)基本信息課題初識機(jī)器人是否屬于 地方課程或校本課程日期2016.04授課教師喬辰北京第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)學(xué)科信息技術(shù)學(xué)段：小學(xué)年級五年級教材書名：信息技術(shù)一智能機(jī)器人:淸華版 HU版日期：2004年指導(dǎo)思想與理論依據(jù)中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要（標(biāo)準(zhǔn)&試行）中明確提出，中小學(xué)信息技術(shù)課程的主要任務(wù) 是：培養(yǎng)學(xué)生對信息技術(shù)的興.趣和意識：了解信息技術(shù)（或機(jī)器人）的發(fā)展及其應(yīng)用對人類日常生 活和科學(xué)技術(shù)的深刻影響。本課讓學(xué)生在“思中學(xué)”、“做中學(xué)”、“學(xué)后思”中對機(jī)器人有一個全貌的認(rèn)識和了解。淡化枯 燥的機(jī)器人理論和概念，以

2、符合學(xué)生年齡特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律的實(shí)踐活動為主線，通過本課學(xué)習(xí)逐步對 學(xué)生進(jìn)行技術(shù)素養(yǎng)的滲透，以此指導(dǎo)學(xué)生螺旋上升式的學(xué)習(xí)。教學(xué)背景分析1. 教學(xué)內(nèi)容分析本課，選自淸華版信息技術(shù)一一智能機(jī)器人（小學(xué)版）教材第1單元第1課的內(nèi)容。其中， 第1單元包括6課，本課為機(jī)器人起始課即“初識機(jī)器人”。通讀教材、研讀教材，我認(rèn)為：本課作為學(xué)生初次接觸機(jī)器人，不僅要讓學(xué)生了解機(jī)器人的相關(guān) 知識，還要讓學(xué)生親自動手實(shí)踐，能夠控制機(jī)器人完成簡單任務(wù)。所以我將本課的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué) 難點(diǎn)定位于“激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣”。為此，經(jīng)過分析我將原教材中第1單元第1課內(nèi)容主要以知識講授為主，缺少學(xué)生動手實(shí)踐的機(jī) 會。因此教師借助以往教

3、學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將本課教學(xué)內(nèi)容做了適當(dāng)?shù)牟眉籼幚?，將?課涉及到的“直行” 模塊內(nèi)容融入到第1課中，裁剪后的教學(xué)內(nèi)容分別為： 機(jī)器人的基本組成及主要功能： 仿真編程環(huán)境及上機(jī)動手實(shí)踐。為實(shí)現(xiàn)并達(dá)成本課教學(xué)目標(biāo)，在“教”與“學(xué)”的過程中教師不僅采用過程性評價(jià)（適時(shí)給予 學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行點(diǎn)評和表揚(yáng)），還對整個教學(xué)過程進(jìn)行了相關(guān)方而的預(yù)設(shè)。預(yù)設(shè)1,在學(xué)生的學(xué)法上，我進(jìn)行了指導(dǎo)性的設(shè)計(jì)，將難以理解的問題，進(jìn)行了自學(xué)資料的提 供，以輔助學(xué)生理解機(jī)器人相關(guān)概念。預(yù)設(shè)2,對于學(xué)生第一次接觸機(jī)器人相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，我采 用不同的技術(shù)手段和方法幫助學(xué)生加以了解。比如：各種各樣的機(jī)器人視頻資料、多媒體演示課件、 真實(shí)機(jī)器人

4、展示：預(yù)設(shè)3,在進(jìn)入仿真環(huán)境的學(xué)習(xí)中，教師給予學(xué)生更多的探索空間，讓學(xué)生通過 自學(xué)、討論、動手調(diào)試等過程，完成“直行”程序的編寫，指揮機(jī)器人行走。2. 技術(shù)分析8如有幫助歡迎下載支持采用直觀課件演示、真實(shí)機(jī)器人展示、學(xué)生參與互動交流等方式，滿足并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,滲透對學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的養(yǎng)成教冇，體現(xiàn)中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要中明確提岀的，培養(yǎng)學(xué)生對信息技術(shù)的興趣和意識。3.學(xué)生分析學(xué)習(xí)對象：已有知識：五年級學(xué)生。了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成，知道WORD、PPT等程序的基本功能。對機(jī)器人有一些了解。已有技能:掌握計(jì)算機(jī)鍵盤、鼠標(biāo)的基本操作，會使用Word.演示文稿等程序。差異分析:考慮學(xué)生個體差異和年齡特

5、點(diǎn)，鼓勵學(xué)生自主實(shí)踐，設(shè)置不同梯度的學(xué)習(xí)活動。4.教學(xué)方式自主實(shí)踐、5.教學(xué)準(zhǔn)備機(jī)房:教師:學(xué)生:講授法與演示法相結(jié)合的方法。多媒體計(jì)算機(jī)教室、真實(shí)機(jī)器人教材、教參、演示課件、自學(xué)材料、演示視頻 教材.范例資源、自學(xué)資料教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)：1. 了解機(jī)器人的組成及主要功能。2. 了解機(jī)器人仿真編程環(huán)境及功能。3. 會用“直行”模塊編寫程序，指揮機(jī)器人行走。4. 感受機(jī)器人在生活中的作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。 教學(xué)重點(diǎn)：1. 了解機(jī)器人的組成及主要功能；2. 了解機(jī)器人仿頁編程環(huán)境，會用直行模塊編寫程序。 教學(xué)難點(diǎn)：感受機(jī)器人在生活中的作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)流程示意環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境.揭示主題1

6、 機(jī)器人的組成研究問題了解機(jī)器人（真實(shí)）環(huán)節(jié)二：學(xué)習(xí)新知.激發(fā)興趣2 機(jī)器人的種類和特點(diǎn) 活動： 了解仿真環(huán)境研究問題二：控制機(jī)器人（仿真）教學(xué)過程（表格描述）”也快”教學(xué) 階段教師活動學(xué)生活動設(shè)置 意圖技術(shù) 應(yīng)用時(shí)間 安排環(huán)節(jié)三歸納梳理,課后延伸活動二：編寫“宜行”程序 活動三：讓機(jī)器人走得更遠(yuǎn)創(chuàng)設(shè) 情境 （揭示 主題）【提問】同學(xué)們，你們知道最近新聞中報(bào)道的 一場特殊的用棋比賽嗎？你知逍對陣 雙方都是誰嗎？【反饋】今天我們一起研究有關(guān)機(jī)器人的知識 出示板書：初識機(jī)器人（目的:啟發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生去思考,揭示木課主題學(xué)生思考 回答問題從時(shí)事入 手，激發(fā) 學(xué)生 學(xué)習(xí) 熱情多媒 體演 示課 件2，學(xué)習(xí)

7、 新知 （激發(fā) 興趣）研究問題一：你了解機(jī)器人嗎？1.機(jī)器人組成【提問】同學(xué)們你們對機(jī)器人有哪些了解？【反饋】師生活動交流（效果評價(jià):學(xué)生能列舉多種不同的機(jī)器人,講 述自己對機(jī)器人的了解）【提問】到底什么是機(jī)器人？老師今天帶來了一個有關(guān)機(jī)器人的短 片請邊看邊思考。【播放】（視頻2各種各樣的機(jī)器人）【反饋】師生活動交流（效果評價(jià):學(xué)生能結(jié)合視頻內(nèi)容,探討機(jī)器人 的外形特點(diǎn)。）【提問】機(jī)器人是靠什么控制行泄的？如果和人類進(jìn)行比較，相對應(yīng)人類身體的 哪些部位？【演示】老師這里也有一個小機(jī)器人，我們來 一起玩?zhèn)€游戲，看看機(jī)器人的這些部位 是如何協(xié)調(diào)工作的。（例：真實(shí)機(jī)器人-一避障）（效果評價(jià):學(xué)生觀察

8、機(jī)器人的組成特點(diǎn),體會 各“器官”的配合。）【分析講解】比較兩種機(jī)器人 眼睛一一傳感器 大腦一一控制器（芯片） 手腳一一執(zhí)行器（輪子） 通過傳感器作為眼睛感知環(huán)境、然后經(jīng)過 控制器進(jìn)行分析判斷，最終將指令傳輸?shù)綀?zhí)行 器中，具備這樣特征的機(jī)器，屬于機(jī)器人。目的:通過實(shí)物潼示，以及將機(jī)器人和人進(jìn)行類比， 引導(dǎo)學(xué)生體會機(jī)器人組成，突破教學(xué)重點(diǎn)，并進(jìn)一步 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣）2-機(jī)器人的種類及特點(diǎn)【提問】請同學(xué)們回憶剛才的短片，說一說機(jī) 器人都能為人類做哪些事情？有什么學(xué)生思考 互動討論 學(xué)生觀看、 邊思考 學(xué)生回答 學(xué)生觀察 并思考 學(xué)生思考 學(xué)生回答 學(xué)生討論 回答問題 學(xué)生觀 看視頻， 回答問題

9、學(xué)生回答 學(xué)生結(jié)合 自學(xué)材料 認(rèn)識編程 環(huán)境井嘗 試編寫直 行程序。 學(xué)生觀看 并解決問題 學(xué)生上機(jī)嘗試 學(xué)生互動交流鼓勵學(xué)生Z 間相互交流. 并且通過視 頻短片調(diào)動 學(xué)生學(xué)習(xí)悄 緒.引發(fā)學(xué)生 深入思考 通過展示學(xué) 生創(chuàng)編的機(jī) 器人，拉近了 所學(xué)知識與 學(xué)生Z間的 距離.幫助學(xué) 生消除畏難將真實(shí)機(jī)器 人與模擬仿 真機(jī)器人建 立聯(lián)系 利用知識遷 移和自主探 究的方式突 出教學(xué)巫點(diǎn) 鼓勵學(xué)生多 角度思考問 題多媒 體課 件 教學(xué) 視頻 實(shí)物 教具（真 實(shí)機(jī) 器人） 多媒 體教 學(xué)演 示 多媒 體課 件以 及學(xué) 生資 源 信息 技術(shù) 教材 自學(xué) 材料8，25，特點(diǎn)？【反饋】師生交流總結(jié)（效果評價(jià):學(xué)

10、生通過列舉不同種類的機(jī)器人, 在交流中體會機(jī)器人的功能待點(diǎn)。【分析總結(jié)】機(jī)器人根據(jù)功能不同有許許多多不同的 種類：同時(shí)，機(jī)器人相比人工操作而言 也有自己的特點(diǎn)：（髙效、能避免危險(xiǎn)等）【提問】機(jī)器人這么復(fù)雜，我們小學(xué)生能駕馭 得了嗎？我們再來看一個小短片，看看 同學(xué)們都讓機(jī)器人做了些什么？【播放】（視頻3:學(xué)生機(jī)器人比賽）（效果評價(jià):學(xué)生回答這些機(jī)器人可以模擬救 火、踢足球、走迷宮等。）研究問題二：如何在仿真環(huán)境下控制機(jī)器 人？【提問】機(jī)器人的本領(lǐng)是誰賦予的？通過什么 方法賦予的？你想不想自己試著編寫一段程序，讓機(jī) 器人向前走起來呢？【反饋】：師生互動交流（效果評價(jià):預(yù)設(shè)學(xué)生回答：人類通過條條指

11、 令指揮的機(jī)器人）今天我們學(xué)習(xí)如何在仿真環(huán)境下對機(jī)器人 編寫指令。活動一：了解機(jī)器人仿真環(huán)境請結(jié)合桌面上的“自學(xué)材料”，學(xué)習(xí)機(jī) 器人的仿真環(huán)境?；顒佣簢L試編寫機(jī)器人“宜行”程序你能在主程序界而中編寫機(jī)器人“走直線“ 的程序，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證?！痉答仭繉W(xué)生演示、教師提煉（效果評價(jià):強(qiáng)調(diào)編程時(shí)的注意問題）1. 模塊指令連接要求2. “結(jié)束模塊”的作用【分析講解】將直行模塊庫中的“直行”模塊拖動到“主程 序“模塊下，然后加上“結(jié)束模塊”，仿真驗(yàn)證機(jī) 器人走直線程序活動三：嘗試簡化程序你能不能讓機(jī)器人走得“更遠(yuǎn)“、“更快”？ 預(yù)設(shè)：1 學(xué)生自主探索，嘗試將多個“直行”模塊相連接。2利用調(diào)整參數(shù)的辦法，

12、調(diào)整“速度”、“時(shí)間“ 參數(shù)?！痉答仭咳嘟涣?，哪種方法你更喜歡？為什 么？（效果評價(jià):學(xué)生對比觀察分析不同編程方法的 特點(diǎn)。）【分析講解】調(diào)整參數(shù)的辦法，不僅能準(zhǔn)確控制速度、 時(shí)間，并且用的指令最少。使得主程序簡 單、明了。進(jìn)而提高工作效率。歸納 梳理（課后 延伸）今天我們學(xué)習(xí)的是眾多機(jī)器人編程工具當(dāng) 中的一種，現(xiàn)實(shí)生活中的各類機(jī)器人在問世之 前都需要進(jìn)行模擬環(huán)境下的反復(fù)調(diào)試，正是因 為工程師們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度才鑄就了我們身 邊這么多非凡的機(jī)器人?！舅伎甲鳂I(yè)】1 你還能讓機(jī)器人完成哪些任務(wù)？2.未來的機(jī)器人還能幫助我們做哪些工作呢？ 3機(jī)器人與人工智能（AI）是一回事嗎？學(xué)生介紹自己 的收獲，

13、大膽 暢想機(jī)器人的 未來功能。多媒 體演 示課 件課 件。5，板書設(shè)計(jì)初識機(jī)器人組成：種類：“直行”模塊特點(diǎn)：設(shè)計(jì)特色本課，通過學(xué)生在“思中學(xué)”、“做中學(xué)”、“學(xué)后思”中對機(jī)器人有一個全貌的認(rèn)識和了解。淡 化枯燥的機(jī)器人理論和概念，以符合學(xué)生年齡特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律的實(shí)踐活動為主線，以生活當(dāng)中熱點(diǎn) 問題為切入點(diǎn)，通過師生共同探討交流，最終一點(diǎn)點(diǎn)剝離出機(jī)器人的組成及功能特點(diǎn)。同時(shí)，借助 真實(shí)機(jī)器人、模擬仿真平臺讓學(xué)生親身感受機(jī)器人的運(yùn)行特點(diǎn)。為了更好地突出教學(xué)重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)教 學(xué)目標(biāo)，本課在設(shè)計(jì)上有以下兩點(diǎn)主要特色：亮點(diǎn)之一：“虛” “實(shí)”結(jié)合，多角度激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為了讓學(xué)生能對機(jī)器人有更全面的了解，并

14、且喜歡上機(jī)器人。教師在課前結(jié)合以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn) 備了大量的學(xué)習(xí)資源，并制作了學(xué)生喜愛的教學(xué)視頻。從熱點(diǎn)話題中的國棋機(jī)器人，再到實(shí)際生活 中的機(jī)器人，以及最后落腳到學(xué)生創(chuàng)編的機(jī)器人實(shí)例，從“遠(yuǎn)”至“近”層層引導(dǎo)學(xué)生思考與發(fā)現(xiàn)， 在“思中學(xué)”。并且借助真實(shí)機(jī)器人的現(xiàn)場展示，拉近了科學(xué)知識與學(xué)生之間的距離，從而消除了 個別學(xué)生的畏難情緒，讓更多的孩子喜歡上機(jī)器人的學(xué)習(xí)。同時(shí)為了突出新課程理念當(dāng)中所倡導(dǎo)的 “技術(shù)素養(yǎng)”培養(yǎng)，本課在設(shè)計(jì)上還融入了在仿真環(huán)境下編寫程序的教學(xué)環(huán)節(jié)。讓學(xué)生在動手實(shí)際 活動中，不僅能“思中學(xué)”，更能在“做中學(xué)”。亮點(diǎn)二：改進(jìn)“教與學(xué)”的方法，鼓勵學(xué)生自主嘗試與問題發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的應(yīng)用軟

15、件教學(xué)往往以“任務(wù)驅(qū)動”方式為主，老師“規(guī)定”學(xué)生進(jìn)行“定向探索”，因此常常會忽略學(xué)生的差異，因此，在課程環(huán)節(jié)中，教師安排了不同層次的探索汪動，鼓勵學(xué)生在完 成基本內(nèi)容后，多嘗試、多發(fā)現(xiàn)、多提出問題。學(xué)生在充分探索和實(shí)踐后，會發(fā)現(xiàn)簡化程序的方法 不唯一，經(jīng)過師生共同探討發(fā)現(xiàn).利用調(diào)整參數(shù)的方法可以更準(zhǔn)確、快捷地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，指揮機(jī)器人 走的更遠(yuǎn)、更快。通過引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會簡單調(diào)試程序的方法，一方面起到對學(xué)生學(xué)法的指導(dǎo)，另一方 面也滲透了一種程序設(shè)計(jì)優(yōu)化思想。效果評價(jià)及反思評價(jià)：本課在教學(xué)過程中實(shí)施動態(tài)的對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行及時(shí)反饋與學(xué)習(xí)效果 的點(diǎn)評。本課在每個教學(xué)環(huán)節(jié)中教師有意識地融入了適吋效果評價(jià)的預(yù)設(shè)。在充分討論交流之后， 教師再進(jìn)行具有針對性、層次性的問題歸納分析與點(diǎn)評，不斷引發(fā)學(xué)生深入思考。作為年輕教