小學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)：原創(chuàng)信息技術(shù)04任務(wù)四設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易掃地機(jī)器人（教學(xué)設(shè)計(jì)）

小學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)：原創(chuàng)信息技術(shù)04任務(wù)四設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易掃地機(jī)器人（教學(xué)設(shè)計(jì)）主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱(chēng)：信息技術(shù)課程

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：小學(xué)五年級(jí)2班

3.授課時(shí)間：2022年10月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘

二、教學(xué)內(nèi)容

1.課程目標(biāo)：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解簡(jiǎn)易掃地機(jī)器人的工作原理和設(shè)計(jì)思路，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

2.課程重難點(diǎn)：理解簡(jiǎn)易掃地機(jī)器人的工作原理，掌握其設(shè)計(jì)方法和步驟。

3.課程準(zhǔn)備：準(zhǔn)備掃地機(jī)器人設(shè)計(jì)的相關(guān)素材和工具，如樂(lè)高積木、電機(jī)、傳感器等。

4.課程過(guò)程：

（1）導(dǎo)入：引導(dǎo)學(xué)生思考掃地機(jī)器人的作用和重要性。

（2）新課：講解掃地機(jī)器人的工作原理和設(shè)計(jì)思路，展示相關(guān)案例。

（3）實(shí)踐操作：學(xué)生分組進(jìn)行掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)和搭建。

（4）總結(jié)：對(duì)學(xué)生的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

三、教學(xué)評(píng)價(jià)

1.學(xué)生參與度：觀察學(xué)生在課堂上的積極參與情況，以及對(duì)掃地機(jī)器人設(shè)計(jì)的興趣和熱情。

2.學(xué)生作品：評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)踐操作中設(shè)計(jì)的掃地機(jī)器人的功能和創(chuàng)意。

3.學(xué)生反饋：收集學(xué)生的意見(jiàn)和建議，了解他們對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)。

四、教學(xué)反思

在本節(jié)課中，學(xué)生通過(guò)了解簡(jiǎn)易掃地機(jī)器人的工作原理和設(shè)計(jì)思路，掌握了相關(guān)知識(shí)和技能。在實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，學(xué)生分組進(jìn)行掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)和搭建，培養(yǎng)了他們的合作意識(shí)和創(chuàng)新能力。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)信息技術(shù)產(chǎn)生了更濃厚的興趣，取得了較好的教學(xué)效果。但在教學(xué)過(guò)程中，仍有個(gè)別學(xué)生對(duì)掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理理解不夠深入，需要在今后的教學(xué)中加強(qiáng)引導(dǎo)和解釋。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括創(chuàng)新能力、實(shí)踐操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。通過(guò)學(xué)習(xí)簡(jiǎn)易掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠培養(yǎng)創(chuàng)新思維，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題；在實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，學(xué)生動(dòng)手搭建掃地機(jī)器人，提高實(shí)踐操作能力；同時(shí)，學(xué)生分組合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通表達(dá)能力。此外，通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠增強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)學(xué)科的興趣和熱情，培養(yǎng)信息意識(shí)，為今后的學(xué)習(xí)和生活奠定基礎(chǔ)。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.掃地機(jī)器人的工作原理和設(shè)計(jì)思路。

2.學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，搭建簡(jiǎn)易掃地機(jī)器人。

難點(diǎn)：

1.理解并掌握掃地機(jī)器人的工作原理和設(shè)計(jì)思路。

2.學(xué)生動(dòng)手操作，解決搭建過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

解決辦法：

1.針對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)講解和展示相關(guān)案例，讓學(xué)生直觀地理解掃地機(jī)器人的工作原理和設(shè)計(jì)思路。

2.對(duì)于難點(diǎn)內(nèi)容，教師引導(dǎo)學(xué)生分組討論，共同解決問(wèn)題。在搭建過(guò)程中，教師逐一解答學(xué)生遇到的問(wèn)題，輔助學(xué)生完成掃地機(jī)器人的搭建。

3.鼓勵(lì)學(xué)生互相交流、合作，分享搭建心得和經(jīng)驗(yàn)，共同提高動(dòng)手實(shí)踐能力。

4.教師在教學(xué)過(guò)程中，注重個(gè)體差異，針對(duì)不同學(xué)生的實(shí)際情況，給予有針對(duì)性的指導(dǎo)和支持。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源1.軟硬件資源：樂(lè)高積木、電機(jī)、傳感器、電腦、投影儀等。

2.課程平臺(tái)：學(xué)校提供的教學(xué)管理系統(tǒng)。

3.信息化資源：掃地機(jī)器人設(shè)計(jì)的相關(guān)視頻教程、圖片素材、在線(xiàn)文檔等。

4.教學(xué)手段：講解、演示、分組討論、實(shí)踐操作、評(píng)價(jià)等。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：提供掃地機(jī)器人設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)資料，包括設(shè)計(jì)原理、步驟等。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：提出問(wèn)題，如“掃地機(jī)器人如何感知周?chē)h(huán)境？”、“如何設(shè)計(jì)機(jī)器人清掃路線(xiàn)？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)在線(xiàn)平臺(tái)收集學(xué)生的預(yù)習(xí)筆記和問(wèn)題。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀資料，理解掃地機(jī)器人的基本原理。

-思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：學(xué)生針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生提交預(yù)習(xí)筆記和問(wèn)題，分享自己的預(yù)習(xí)成果。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生獨(dú)立探索掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理。

-信息技術(shù)手段：利用在線(xiàn)平臺(tái)進(jìn)行預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過(guò)展示實(shí)際案例，引出掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解掃地機(jī)器人的工作原理和設(shè)計(jì)步驟。

-組織課堂活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)和搭建。

-解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生在設(shè)計(jì)和搭建過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行解答。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽(tīng)講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，理解掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生動(dòng)手搭建掃地機(jī)器人，實(shí)踐設(shè)計(jì)原理。

-提問(wèn)與討論：學(xué)生在設(shè)計(jì)和搭建過(guò)程中提出問(wèn)題，與組員討論解決方案。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過(guò)講解，幫助學(xué)生理解掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理。

-實(shí)踐活動(dòng)法：通過(guò)實(shí)際操作，讓學(xué)生掌握掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)技能。

-合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理，掌握設(shè)計(jì)技能。

-通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。

-通過(guò)合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：布置相關(guān)的設(shè)計(jì)任務(wù)，如改進(jìn)掃地機(jī)器人的清掃效率。

-提供拓展資源：提供相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)、案例分析等拓展資源。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，提供反饋和建議。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)要求，完成課后設(shè)計(jì)任務(wù)。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用拓展資源，進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)自己的設(shè)計(jì)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的掃地機(jī)器人設(shè)計(jì)知識(shí)和技能。

-通過(guò)拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

-通過(guò)反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。知識(shí)點(diǎn)梳理本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：

1.掃地機(jī)器人的工作原理：介紹掃地機(jī)器人如何通過(guò)傳感器感知周?chē)h(huán)境，如何進(jìn)行定位和導(dǎo)航，以及如何實(shí)現(xiàn)清掃功能。

2.掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路：講解掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法和步驟，包括機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳感器選擇、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

3.傳感器在掃地機(jī)器人中的應(yīng)用：介紹掃地機(jī)器人中常用的傳感器，如紅外傳感器、超聲波傳感器、激光傳感器等，以及它們?cè)跈C(jī)器人中的作用和應(yīng)用。

4.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：講解掃地機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括硬件選型、軟件編程等，以及如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的清掃路線(xiàn)規(guī)劃和避障功能。

5.掃地機(jī)器人的調(diào)試與優(yōu)化：介紹掃地機(jī)器人的調(diào)試方法和技巧，如何解決機(jī)器人在實(shí)際使用中遇到的問(wèn)題，如何優(yōu)化機(jī)器人的性能和效果。

6.創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐：鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提出新的掃地機(jī)器人設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)實(shí)踐操作驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性和效果。板書(shū)設(shè)計(jì)1.掃地機(jī)器人的工作原理

-傳感器感知環(huán)境

-定位與導(dǎo)航

-清掃功能實(shí)現(xiàn)

2.掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路

-結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

-傳感器選擇

-控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.傳感器在掃地機(jī)器人中的應(yīng)用

-紅外傳感器：避障與導(dǎo)航

-超聲波傳感器：距離檢測(cè)

-激光傳感器：地圖構(gòu)建與清掃路徑規(guī)劃

4.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

-硬件選型

-軟件編程

-清掃路線(xiàn)規(guī)劃與避障

5.掃地機(jī)器人的調(diào)試與優(yōu)化

-調(diào)試方法與技巧

-問(wèn)題解決與優(yōu)化

-性能與效果提升

6.創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐

-創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路

-實(shí)踐操作與驗(yàn)證

-效果評(píng)估與改進(jìn)課后作業(yè)為了鞏固本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)，布置以下課后作業(yè)：

1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的掃地機(jī)器人：要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的掃地機(jī)器人模型，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳感器選擇和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

2.編寫(xiě)掃地機(jī)器人的控制程序：學(xué)生需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案，編寫(xiě)掃地機(jī)器人的控制程序，實(shí)現(xiàn)基本的清掃和避障功能。

3.進(jìn)行掃地機(jī)器人的調(diào)試與