小學(xué)信息技術(shù)-聲波測(cè)距避障礙教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1．認(rèn)識(shí)什么是超聲波，能夠舉例說明超聲波傳感器在生活中的體現(xiàn)與應(yīng)用。2．能夠正確安裝超聲波傳感器并了解其工作原理。3.能夠自主利用mblock軟件編寫程序并進(jìn)行測(cè)試、調(diào)試，最終能使超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)避障功能。過程與方法:通過小組合作學(xué)習(xí)探究，掌握?qǐng)F(tuán)隊(duì)合作的方法。情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過小組合作動(dòng)手安裝、編程、調(diào)試，實(shí)現(xiàn)小車避障效果，激發(fā)團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)，培養(yǎng)了動(dòng)手實(shí)踐和發(fā)現(xiàn)探索能力。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：1.超聲波傳感器的工作原理；2.超聲波傳感器的安裝；3.實(shí)現(xiàn)避障功能的編程、測(cè)試和調(diào)試。難點(diǎn)：1.超聲波傳感器的安裝；2.實(shí)現(xiàn)避障功能的編程、測(cè)試和調(diào)試。三、教學(xué)準(zhǔn)備創(chuàng)客教室、安裝mblock程序的電腦、小車、超聲波模塊、電子連接線、螺絲、螺絲刀。四、教學(xué)過程（一）游戲?qū)胝?qǐng)一個(gè)學(xué)生上臺(tái)跟智能小車進(jìn)行一個(gè)“誰更聰明”的比賽，讓小車和學(xué)生站在同一條起始線上。比賽內(nèi)容是面向前方墻壁直線勻速前進(jìn)。學(xué)生觀看比賽。教師提出問題：請(qǐng)一個(gè)學(xué)生描述剛才的比賽結(jié)果。采訪剛才同學(xué)：為什么停止前進(jìn)？得出結(jié)論：因?yàn)檠劬吹搅饲胺降恼系K物，并把這一信息告訴了大腦，從而做出了停下的判斷。但我們的小車沒長(zhǎng)眼睛，并沒有發(fā)現(xiàn)前方的墻壁，無法做出正確的判斷，所以不能停下來。要想讓小車變得更智能，能夠躲避障礙物就需要借助超聲波傳感器技術(shù)。引出課題：聲波測(cè)距避障礙（二）探究新知1.超聲波測(cè)距原理教師展示超聲波模塊和安裝了超聲波模塊的小車，并讓小車重新走一遍剛才小車的路線。學(xué)生觀看。小車避障成功，教師提出問題：為什么安裝了超聲波模塊的小車能夠避障成功？超聲波測(cè)距原理是什么？講授新知：什么是超聲波？超聲波作用和各行各業(yè)應(yīng)用。蝙蝠的超聲定位，超聲波測(cè)距原理。學(xué)生認(rèn)真聽講并回答問題。2.勇闖第一關(guān)：用螺絲將超聲波傳感器固定到小車上，并用電子連接線將其與主控板連接。教師提前準(zhǔn)備好器材和工具放在每個(gè)小組面前的桌子上。器材和工具：小車、超聲波模塊、電子連接線、螺絲刀和兩個(gè)螺絲。教師先介紹展示超聲波模塊，電子連接線和小車主控板的接口，講解一些注意事項(xiàng)，放手讓孩子動(dòng)手安裝超聲波模塊。提示：先將電子連接線一個(gè)接口與超聲波傳感器連接，再固定螺絲。最后將另一個(gè)接口與主控板的其中一個(gè)接口相連，接口之間要插緊。學(xué)生動(dòng)手安裝。3.勇闖第二關(guān)：小車避障編程練習(xí)練習(xí)任務(wù)：當(dāng)超聲波傳感器距離障礙物大于20cm時(shí)，那么小車以100速度前進(jìn)，

當(dāng)超聲波傳感器距離障礙物小于等于20cm時(shí)，

那么小車停止。

教師提問：任務(wù)中小車有幾種狀態(tài)？學(xué)生回答后教師繼續(xù)提問。問題：什么條件下前進(jìn)？什么條件下停止？學(xué)生回答。教師分析：小車的大腦一直在進(jìn)行著條件判斷，當(dāng)它距離障礙物距離＞20cm這個(gè)條件是真時(shí)，那么就以100轉(zhuǎn)速前進(jìn)。反之條件成立時(shí)就停止。所以要用到條件控制語句繼續(xù)分析講解：在我們生活中，我們也經(jīng)常進(jìn)行著條件判斷。比如：如果明天天氣晴朗，我就去海邊玩耍，否則，我就在家里看書。提出問題：誰能用如果……那么……，否則……來描述一下小車避障。學(xué)生舉例。在學(xué)生理解如果……那么……，否則……后，讓學(xué)生用它描述任務(wù)。任務(wù)描述：如果超聲波傳感器距離障礙物大于20cm時(shí)，

那么小車以100速度前進(jìn)，

否則小車停止。教師講解：還要用到新的編程模塊。打開程序，拖出并指出這個(gè)接口3在學(xué)生的小車上可能是1、2或4，關(guān)鍵看學(xué)生剛才連在哪里。還要用到。學(xué)生編程并上傳到小車大腦。上傳完成后在開闊點(diǎn)的地方對(duì)小車進(jìn)行程序測(cè)試。完成后，請(qǐng)兩組同學(xué)展示他們的編程結(jié)果，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。（三）開動(dòng)腦筋（大顯身手）在小車避障項(xiàng)目中，除了讓小車停止，你還可以怎樣編寫程序？

教師提問，請(qǐng)幾組成員說說自己的改進(jìn)措施和想法。學(xué)生到學(xué)生機(jī)上對(duì)程序進(jìn)行改進(jìn)并測(cè)試。請(qǐng)學(xué)生說說和演示自己改進(jìn)后的小車。（四）總結(jié)評(píng)價(jià)表揚(yáng)獲得星星最多的小組。總結(jié)：認(rèn)識(shí)什么是超聲波，超聲波回聲定位原理是什么，如何編程使mbot小車避障？

（五）板書設(shè)計(jì)聲波測(cè)距避障礙聲波測(cè)距原理安裝超聲波模塊編程測(cè)試學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)具有了簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)使用基礎(chǔ)，對(duì)于圖形化編程軟件mBlock也有了一定的了解，而且學(xué)習(xí)了部分積木腳本的使用，有一定的編程經(jīng)驗(yàn)。能夠通過編程控制小車前進(jìn)和停止，會(huì)上傳和調(diào)試小車。這一年齡段的學(xué)生對(duì)于新興和未知事物具有強(qiáng)烈的好奇心，具備動(dòng)手操作的能力。本節(jié)課在學(xué)生的已有基礎(chǔ)上，通過動(dòng)手實(shí)踐、合作探究、交流分享等活動(dòng)，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于編程的興趣，使學(xué)生在做中學(xué)，實(shí)現(xiàn)有意義的學(xué)習(xí)。效果分析兩個(gè)任務(wù)和開動(dòng)腦筋，體現(xiàn)了學(xué)生自主探究和小組團(tuán)隊(duì)合作的精神，達(dá)到非常好的效果。整堂課課堂氣氛也非常好，尤其是學(xué)生在教室寬敞的地方調(diào)試小車時(shí)，充分體現(xiàn)了孩子天性，他們或坐、或跪、或趴，他們享受著課堂并在課堂上充分發(fā)揮著自我。所以，這堂課的教學(xué)效果突出，學(xué)生們幾乎都完成了學(xué)習(xí)了任務(wù)，基本實(shí)現(xiàn)了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。教材分析本節(jié)課是泰山出版社小學(xué)信息技術(shù)第3冊(cè)第二單元的第4課，主要是認(rèn)識(shí)超聲波傳感器，了解超聲波傳感器的作用，且能夠搭建小車。最終通過超聲波傳感器和程序設(shè)計(jì)感應(yīng)避障車，進(jìn)而感受人工智能的魅力。教材上使用的是Scraino軟件進(jìn)行程序編寫，而我們學(xué)校在實(shí)際教學(xué)中并沒有使用與教材配套的Nano器材，用的是mbot小車，因此本課最終選用了使用mBot器材和mBlock軟件，實(shí)際課堂效果很好。評(píng)測(cè)練習(xí)編程讓小車實(shí)現(xiàn)前進(jìn)2秒，后退2秒的效果，重復(fù)執(zhí)行。課后反思回顧這一節(jié)課，我感覺整個(gè)教學(xué)過程比較順暢，教學(xué)重難點(diǎn)把握準(zhǔn)確，教學(xué)內(nèi)容主次分明，結(jié)構(gòu)合理，銜接自然。比賽導(dǎo)入成功吸引了學(xué)生的興趣，兩個(gè)闖關(guān)任務(wù)設(shè)置的也比較合理，提升環(huán)節(jié)緊扣第二個(gè)任務(wù)。第一關(guān)，學(xué)生動(dòng)手連接超聲波模塊，提高了搭建能力。第二關(guān)，讓學(xué)生自己動(dòng)手編程并且調(diào)試，鍛煉了學(xué)生的編程和邏輯思維能力。這兩關(guān)和開動(dòng)腦筋，充分放手給學(xué)生，體現(xiàn)了學(xué)生自主探究和小組團(tuán)隊(duì)合作的精神，達(dá)到非常好的效果。整堂課課堂氣氛也非常好，尤其是學(xué)生在教室寬敞的地方調(diào)試小車時(shí)，充分體現(xiàn)了孩子天性，他們或坐、或跪、或趴，他們享受著課堂并在課堂上充分發(fā)揮著自我。所以，這堂課的教學(xué)效果突出，很好完成了教學(xué)任務(wù)，自己也比較滿意，遺憾的是，攝像機(jī)沒有把學(xué)生調(diào)試小車的諸多畫面拍攝下來。課標(biāo)分析小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中