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《给机器人装“眼睛”》教学设计
深圳市南山区向南小学 高德辉
一、创新整合点
本课采用我校“学导练展拓”磁石课堂教学模式。合理的按排了合作学习与探究新知、智慧导学与解决问题两个环节，学生通过“学案PPT”学习《创意无限》学习卡中的五个问题，并聆听多个小组汇报学习成果后，学会了永久循环模块、条件判断模块，会对程序进行仿真，知道了红外避障传感器的主要功能。再巧妙设计了动手实践与交流展示、拓展延伸与归纳总结两个环节，学生通过小组合作学习并且汇报演示，会灵活应用红外避障传感器，本节课各小组分别制作了“机器人智能灯”、“机器人智能风扇”、“听话的机器人”、“害羞的机器人”、“智能闸门”、“智能倒水器”等创意作品。利用任务驱动法、演示法、讨论法、训练和实践法等学习方法，组织学生进行分组探究合作学习，给学生们提供充分的时间和空间进行合作交流，使学生在完成创意作品演示中，体验到获得成功的喜悦。
二、学情分析
学生是五年级学生，对信息处理已有一定的了解与训练。又经过对本教材第一单元的学习，已了解机器人的基本结构及功能，对RC机器人软件平台的基本操作技能，编程思路与方法等等都有了一定的掌握，学会了利用简单编程完成一些基本图形的绘制。对机器人实体如何能行动起来具有强烈的探知欲望。常常出现两种情况，一是，一旦把机器人的拼装零件发给他们，他们便不再集中精力学习相关知识，一味地去摆弄各种机器人零件。二是，动手能力差的孩子不知该如何按功能搭建一个机器人。这些都将是本课面临的新问题。
三、教学目标
1、会使用永久循环模块、条件判断模块，会对程序进行仿真及调试机器人。
2、掌握红外避障传感器的基本功能及应用，理解红外避障传感器变量值的含义。
3、掌握循环模块和条件判断环模块在编写程序中的应用，并能引导学生结合实际生活加以运用。
4、通过实际操作，利用机器人模仿实际生活中的智能机器，培养学生的独立思考、发散思维能力。
5、通过搭建机器人、设计程序、调试机器人，激发学生学习和探究机器人的兴趣和团队协作的能力。

四、教学过程
教学
环节
教学活动
设计
意图
导案（教师活动）
学案（学生活动）
课前
准备
准备好机器人器材，课前交代今天需要用到的最基本的器材配备，发放学习单。
学生清点器材，根据需求核对器材。
学会规范化操作，资源合理使用。
导
（一）创设情境、激发兴趣
1.机器人表演：
演示“熊出没”动画片情景再现。
2.考考大家：“光头强”机器人是用什么感知器官发现“熊大”、“熊二”的？
3.揭题：老师给“光头强”机器人装上了一双特别的眼睛。揭示课题：
给机器人装“眼睛”

1.观看情景再现。

2.观察,运用已有的常识回答问题。
3.聆听、识课题。
通过故事情景再现引入新课，用机器人的表演充分调动学生兴趣及学习欲望。
学
（二）合作学习，探究新知
老师现在把“光头强”机器人改装成简易的机器人，跟每个小组的机器人是一样的。
1.实物驱动：给各小组提供“光头强”机器人进行自主探究学习。（小组讨论）

2. 任务：给各小组提供《创意无限》作品学习单,要求组员确定各自承担的角色，合作完成任务。
（学习单见附件）
3.巡视，引导学习。

1.学生以组为单位观察和演示搭建好的实物机器人。

2. 组员讨论《创意无限》创意作品学习单。

3．小组完成学习单。
通过观察并尝试操作搭建好的实物机器人，完成《创意无限》作品学习单，培养学生自主探究、合作学习的能力。
练
（三）智慧导学，解决问题
1.挑选小组完成学习单中的任务。
根据“光头强”机器人装配图提问，请小组汇报。任务1：“光头强”机器人是用什么传感器来代替它的眼睛？
讲解：红外避障传感器的构成及工作原理。

2.出示任务2：红外避障传感器的主要功能是什么？

3.回顾：“光头强”机器人的眼睛发现“熊大”、“熊二”以后，它是怎么做的呢？出示：程序流程图。

4.按照程序图思路讲解程序知识点。

①动画演示“永久循环”模块的作用。

②讲解“红外避障变量1==1”表示什么？

5.示范编写“光头强”机器人追赶“熊兄弟”的程序。

6．示范程序的模拟仿真，巡视指导。
程序已经编写好了，接下来就需要测试为机器人编写的程序是否正确，对程序进行模拟仿真。
7．示范程序下载到机器人微电脑里。

8．再次演示“光头强”机器人

1.优秀小组汇报学习单中的任务。观察搭建好的实物机器人，组1汇报：红外避障传感器。
聆听、观看。

2.组2汇报、全体齐读：红外避障传感器的主要功能是识别前方是否有物体存在。
3.学生上台汇报：把《创意无限》作品学习单的流程图补充完整。

4.学习程序图中的两个知识点。
①观看动画，思考“永久循环”模块的作用。
②聆听、齐读。
5.学习“光头强”机器人追赶“熊兄弟”程序的编写。
6．观看老师演示，并练习程序的模拟仿真。

7．观看老师演示，并练习程序的下载。
8．观看老师演示

通过学习“光头强”机器人追赶“熊兄弟”的创意作品，以及完成《创意无限》学习单的任务学习和汇报，让学生自己发现问题、分析问题、解决问题。引导学生理清完成创意作品整体思路，通过小组间的交流、探究学习，培养合作学习能力。
展
（四）动手实践，交流展示
“光头强”看到“熊兄弟”就转身逃跑。
1.出示课件：“光头强”机器人创意作品的程序思路及创作步骤。
2．给各小组提供“光头强”机器人看到“熊兄弟”就逃跑的流程图，并请小组补充完整。
3．请优秀小组示范编写“光头强”机器人看见“熊兄弟”就逃跑的程序。

4．指导各小组编写程序，并引导学生对程序进行模拟仿真。

5．要求小组按步骤制作创意作品，并对机器人创意作品进行调试及演示。巡视，点拨指导。

6.挑选优秀小组汇报演示机器人创意作品，师生分享交流。
“光头强”机器人看见“熊兄弟”真的会转身逃跑吗？
组织学生把机器人放在一个避障场地(长1.2米宽1米，四周20厘米高的木板围墙)上，进行机器人的调试演示。

1.明确《创意无限》创意作品的任务。
2．组员讨论，完成流程图，优秀小组汇报。
3．优秀小组示范程序的编写，其它小组聆听。
4．各小组编写程序，并对程序进行模拟仿真。
5．小组动手制作机器人创意作品，给机器人微电脑下载程序，并且在桌面上调试机器人。
6. 完成任务的小组到避障场地汇报演示，学生分享交流。

设计“光头强”机器人看到“熊兄弟”就逃跑的创意作品，将所学习的新知识学以致辞用，寓教于玩。培养学生编程、动手能力、表达能力和团队协作的能力，在机器人操作演示中体验到成功的喜悦。
拓
（五）拓展延伸、归纳总结
1.故事延伸。演示：“秘密武器”。
你们想不想看看“熊兄弟”设计的秘密武器到底是什么吗？
2.归纳总结。
课件出示：创意来自生活。

1.聆听、观看和体验。

2.观看、聆听。

生活就是舞台，让我们的课堂向生活延伸。激发学生拓展思考，培养其创新思维能力。
五、教学反思
本课设计以学校“学导练展拓”磁石课堂教学模式为理念，在教学环节、教法学法上进行了仔细推敲、大胆探索和尝试，在课堂组织教学中我感受最深的是：学生能很好通过学习卡的问题进行学习，然后分组进行汇报学习成果，表现出了浓厚的热情与自信。学生搭建机器人和编写程序的气氛浓烈，学生的思维火花得到喷发。通过创设教学情景，为学生营造了一个民主、宽松的课堂氛围，让学生亲自感受并自主地参与教学的全过程。通过搭建机器人创意作品，使学生掌握红外避障传感器的工作原理及功能，能很好模仿实际生活中身边的智能机器，并且以小组为单位进行合理有序的分工与合作，组员讨论创意作品的主题，然后完成机器人作品的搭建、编程、仿真、调试、汇报演示的整个活动过程。通过做一做、想一想、试一试、说一说等形式，使各小组同学都积极主动地参与到机器人搭建、程序编写、机器人演示中来。学生能够将教师教的、自己探索到的、合作交流的、通过书本上的自学等得到的知识，主动地运用到创意作品的创作上去。学生通过调试机器人，不断发现问题、解决问题，还通过汇报演示，增进学生之间情感交流，分享成功完成任务的喜悦，共同解决存在的问题。本节课还存在“共性问题不够突出”、“汇报步骤需简化、多些组别进行汇报演示”、“多发现小组成员表现的闪亮点”、“多模仿实际生活中智能机器”等问题。今后，根据多方宝贵建议并结合学校特色，不断探索新教法、学法，提高课堂效率。
《创意无限》作品学习单
创意作品名称
“光头强”机器人
组别
第 组
小组合作学习提示：
组员确定各自承担的角色,小组讨论、合作完成任务:
一、先根据任务提示完成任务1和任务2;
二、启动微电脑的电源,通过演示机器人完成任务3。
小组合作完成任务（自学导航）
任务1：填空
（提示：观察机器人的眼睛）
“光头强”机器人是用 传感器来代替它的眼睛，识别“熊兄弟”是否在它的前方。
任务2：简答
（提示：自学课本第21页）
红外避障传感器的主要功能是识别前方 。
任务3：把流程图补充完整
（提示：演示桌面上的机器人）
程序思路：“光头强”机器人追赶“熊兄弟”。
结束
开始

停止
识别“熊兄弟”是否在前方
条件判断
永久循环

是(有物体)
否(没物体)

长见识
机器人行走的四种状态：1.前进 2.转向 3.停止 4.后退
《创意无限》作品创作单
创意作品名称
“光头强”机器人
组别
第 组
程序思路：
“光头强”机器人看见“熊兄弟”就转身逃跑。
创作步骤：

完成流程图 编写程序 模拟仿真 下载程序 演示

小组合作完成任务（学以致用）
任务：先补充流程图，再编写“光头强”机器人看见“熊兄弟”就逃跑的程序。
永久循环

转向
识别“熊兄弟”是否在前方
否(没物体)
是(有物体)
条件判断
结束
开始