《聪明的机器人卫士——避障传感器》.doc

聪明的机器人卫士避障传感器的使用黑龙江省哈尔滨市阿城区胜利小学 丁忠芬 蔡方方一、教材分析：聪明的机器人卫士避障传感器是省小学信息技术教材人工智能与机器人第9课第二课时的内容，在前几课时中，学生已经认识了避障传感器，掌握了避障传感器的工作原理，仿真环境的设置等基础知识，本课主要是让学生掌握编写避障程序的方法，同时为后续学习其它传感器打下良好的编程基础，因此在教材中占有重要地位。二、学情分析：本课的学生是五年级学生，学生有一定的LOGO语言学习基础，素质较好，有较强的动手动脑能力。三、教学目标：知识与技能：1、掌握永久循环模块、条件判断模块、避障传感器模块、高速电机模块的使用方法与作用。结合不同任务能够灵活运用这些模块进行编程。2、能够结合仿真环境中机器人运行的情况，分析解决遇到的问题，对程序进行调试。过程与方法：以任务驱动的方式进行教学，学生通过发现问题、分析问题、灵活运用知识来解决问题，使学生在探究中，形成科学思维的方式和方法。情感态度价值观：培养学生热爱科学的良好品质及抗挫折的能力。四、重点难点分析：教学重点：能够运用所学知识编写程序。教学难点：条件判断模块、高速电机模块的使用方法，程序的修改调试。五、教学准备教师准备：学生自学任务提示课件。学生方面：要求学生对先前的知识掌握比较好，能熟练使用诺宝编程平台。设备方面包括：多媒体教学软件、投影仪等。六、教法和学法： 机器人课的教学特点是理论与实践紧密结合，本课的教学设计是以任务驱动为主，把学习的主动权交给学生，让学生置身于自主探究、发现、分析、解决问题的动态氛围中，注重对学生学习经验的培养，注重学生体验、感悟和实践的过程，在教学中，教师以组织者、引导者、促进者出现，通过从简单到复杂任务设置，使学生感悟更多，收获更多。七、教学过程 我设计的教学过程有这样五个环节1、谈话导入，揭示主题上课伊始，我是这样说的，博物馆里有一件镇馆之宝，需要找一名最聪明的机器人卫士来看守，想不想让你们的机器人成为最聪明的卫士？在学生情绪高涨的时候，我又提出这样的思考问题，能完成这样任务的机器人应该先具备什么样的能力？引出本课的学习重点避障传感器的使用。设计意图：使用这样的谈话法导入离学生的实际生活很近，让学生认识到机器人是为人类生活服务的，调动起学生参与的积极性及学习的热情。2、自主探究，合作交流（1）布置任务：永久循环等四个模块的使用方法。（课件）组织分组：生自由分组。（2）执行任务： 生：利用教材及实践操作，合作讨论等方式。 师：巡视指导，参与。（3）汇报交流： 生：汇报、质疑、补充、解答。 师：引导、点拨、释疑。设计意图：（1）采用小组探究学习法，意在让学生在和谐合作的氛围中主动学习。（2）分组汇报交流是检验学生学习成果，意在让学生学会聆听，学会思考，取长补短，也为下面的学习扫清障碍。（3）让学生在黑板上排列四个模块的顺序，同样检验学生学习成果，而且渗透编程方法，为下面的学习做好铺垫。3、上机编程，仿真运行（1）布置任务：编写机器人躲避前方障碍物的程序，并仿真运行成功。（2）执行任务：生：尝试编程并试运行。师：巡视指导。（3）汇报交流、修正程序：生：演示操作并解读程序，其他同学观察、质疑、补充、解答。师：引导、答疑、补充。（4）检验黑板上同学们板书是否正确。设计意图：（1） 上机编程，锻炼学生动手、动脑、逻辑思维的能力。（2）汇报交流：让学生通过程序展示，既检验学习成果，而且同学们也将本课的难点一一摆出，集大家的智慧，分散了难点，使难点逐一击破。（3） 检验板书：通过编写出的正确的程序流程图验证板书的正确性，加强学生自我发现问题、分析问题、解决问题的能力。4、巩固提高、拓展应用（1）布置任务：导入时提出的任务，保护镇馆之宝。（围绕圆形障碍物走）生：个体或以组为单位自主尝试编写程序及仿真运行。师：监督、巡视、记时。（2） 成果展示：生：展示成功同学的程序，并介绍编写意途和构思，其它同学聆听，汲取经验，互相学习。师：鼓励，赞扬，聆听。设计意图：这个练习既有巩固，更有提高的作用，此部分的设计完全考验学生对四个模块的灵活运用水平，对知识的触类旁通及逻辑思维的能力，培养学生科学严谨的编程态度。并使学生尝到成功的喜悦和快乐。5、经验总结、课后思考：生：总结本课学习收获。师：总结本课知识点，提出希望。设计意图：让学生带着问题来，也能带着问题走，为下节课的学习埋下了伏笔。七、设计意图：为了放开手让学生自己学习，我在组织教学、把握学生回答的正确性，以及没有被学生关注的问题上稍加提示，都意在起抛砖引玉之功效，极大限度的留给学生去思考、去发挥、去创新的空间。在任何一个环节都尽量避免教师牵着学生的鼻子走。高速电机条件判断避 障是否高速电机永久循环开 始结 束八、板书设计 课后反思：这节课一节机器人课，“避障传感器”的相关知识是比较枯燥、抽象的机器人语言，通过这节课学生的行为，已将知识诠释的通俗易懂。本课主要体现了三大特点是“新、实、活”。一、“新”。本节课教学结构的设计、教学方法和手段的运用都体现了一个“新”字。教学结构上，一改传统讲授为主的特点，只发挥了“引”的作用，创设情境，让学生在自主创新的学习中，克服传统教学主动接受知识的毛病，提高学生学习兴趣。在教学手段上教师熟练运用多媒体广播、示范、监控，大大提高教学效率，教学方法上，学生互相质疑，转换教师、学生角色，让学生在互相合作中，自主探究，既培养了合作精神，也提高了操作能力。二、“实”。本课没有“蜻蜓点水”的现象，处处体现了一个“实”字。1、选题真实。选择的活动主题来源于生活，服务于生活，从生活实际出发创设学习的主题。也就是为我们阿城博物馆挑选一位看守镇馆之宝的卫士。2、知识点落实的扎实。本节课所要学习的知识是学生提出来的，老师又归纳总结分类形成四个组，每个组研究一部分知识，学生采用分组合作的方法进行探究、实践、讨论、互相学习的方式将知识重难点分教研，化整为零，逐个击破。而且在学习高速电机模块、永久循环模块他采用了知识牵移的方法来完成的。编程时为降低难度，他采用充分发挥流程图的优势，让学生上黑板上贴流程图。3、课前准备的充实。在学习避障传感器的工作原理这一部分，教师自制了一个小的演示课件，直观生动的课件将抽象的知识一下变的直观了。学生在自学、小作合作及汇报几个环节，教师都有学生的学习提示，汇报要求等文字材料。给学生的学习指明了方法。4、展现出来的是朴实。为什么朴实，因为这就是我们平时教学中的一节课，没做任何修饰的一节实实在在的课。三、“活”。在本节课上的鲜活是最明鲜的特征。每个细节似乎都是在动态的氛围中完成的。1、任务的布置是动态的。想让你的机器人成为博物馆的卫士吗？机器人卫士应具备什么样的条件怎么样赋予机器人卫士智慧让机器人在仿真环境中执行任务。2、学生要学习的知识是活的，教师没定性要求，那些同学学什么，而且根据同学自己的特长和爱好，选择自己想要研究的问题，然后到对应的研究小组，而且是可以自学，也可以和旁边同学一起研究学习。3、任务的完成的过程是动态的。学生从选择任务分析任务解决任务过程初步完成任务展示汇报评价交流再修改完成任务。4、任务的设定是动态的。由易到难，先学习前避障传感器来躲避前方障碍，再学习左避障传感器或右避障传感器沿着障碍物行走。5、知识的迁移是动态的。从过去的直行模块迁移到高速电机模块。从过去的重复循环模块迁移到永久循环模块。6、课堂一个个闪亮、鲜活的环节，充分调动了学生的学习积极性，使学生的个性得到了张扬，学生的思维也活了起来。（如在展示并解读编写思路时，冯志达说我在程序中放了一个发光模块，因为晚上巡逻，发光模块做为机器人的照明灯，还加了一个风扇模块，做为打击敌人的有利武器。）（李行说我给程序中加上了画笔模块，他说是为了留下巡逻的轨迹，表面看像机器人跳舞一样非常的美观，实际为调试程序提供方便）这些都超出本节课的研究范围，全部都是学生的想像。当然本节课的优点背后，还有许多的不足。第一、时间把握的不太准确。2、本节任务量有点大，因为这个班级的同学基础很好，学校机器人小组的同学比较多，所以完成的很圆满，如果不是这样的基础的同学，他们完成这节课的任务会有一些吃力。第三，就是评价，我认为也是本节课最大的问题。教师的评价语言单一，学生之间互评不到位。而且缺少准备性评价和过程性的评价。所以课后，我重新设计了以下评价表。课堂自检表学生姓名：项目123说明上课是否认真（听讲、讨论、交流）1=认真 2=一般 3=不认真是否积极（发言、提问、询问、讨论、交流）1=积极 2=一般 3=不积极是否自信（与别人不同意见时、尝试性操作时、表达想法时）1=经常 2=一般 3=很少是否善于合作（听别人意见、积极表达自己的意见）1=能 2=一般 3=很少思维条理性（能有条理表达意见、解决问题清楚、做事有计划）1=强 2=一般 3=不足思维创造性（用不同的方法解决问题、独立思考）1=能 2=一般 3=很少总评：