《第3節(jié) 垃圾的運輸》名師教案 - 第3課時

學而優(yōu)教有方課題垃圾的運輸（第3課時）——機器人循線單元二單元學科信息技術年級六年級學習目標【核心素養(yǎng)】信息意識：能根據(jù)解決問題的需要，認識和了解機器人。具有自主動手解決問題，掌握核心技術的意識。能合理利用信息真誠友善地進行表達。計算思維：在教師指導下，學習機器人相關知識，體驗機器人對生活帶來的便利。能嘗試搜索、驗證解決問題的過程，反思、優(yōu)化解決問題的方案，并將其遷移運用與解決其他問題。將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入信息技術核心素養(yǎng)之中。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：在日常學習與生活中，具有創(chuàng)新創(chuàng)造活力，能積極主動運用信息科技高效地解決問題，并進行創(chuàng)新活動。能根據(jù)學習需求，利用信息科技獲取、加工、管理、評價、交流學習資源，開展自主學習和合作探究。信息社會責任：能理解信息科技給人們學習、生活和工作帶來的各種影響，具有自我保護意識和能力；自覺遵守信息科技領域的價值觀念、道德責任和行為準則，形成良好的信息道德品質(zhì)，不斷增強信息社會責任感。知道并遵守信息技術課堂規(guī)范，養(yǎng)成良好的操作計算機習慣。重點了解單尋跡傳感器循線；了解三路尋跡傳感器循線策略。難點能根據(jù)需要合理使用“多分支條件判斷”模塊；能根據(jù)需要合理搭建三路尋跡傳感器循線程序。教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖教學設計一、新課導入1、情景展示。讓機器人能沿黑線走需要使用多少個尋跡傳感器呢？2、揭示課題。二、機器人循線機器人用一個尋跡傳感器就能實現(xiàn)循線。當用一個尋跡傳感器時，可以把將傳感器貼近黑白分界區(qū)域，不斷檢測地面顏色。當機器人進人黑色區(qū)域時，尋跡傳感器檢測到黑色，就讓機器人向右偏轉(zhuǎn)，離開黑線。當機器人進人白色區(qū)域時，尋跡傳感器檢測到白就讓機器人向左偏轉(zhuǎn)，回到黑線上。三、知識積累，學一學機器人走得左搖右擺，不太直，怎么辦？單尋跡傳感器循線的優(yōu)點是使用的傳感器數(shù)量最少，但也存在不少的缺點。在調(diào)試時會發(fā)現(xiàn)，用上面的策略進行單尋跡傳感器循線，機器人只有“左偏轉(zhuǎn)”和“右偏轉(zhuǎn)”兩個動作，會左搖右撰地沿黑線前進。如果速度太快或者遇到彎度較大的黑線，還有可能循線失敗。這是由于傳感器數(shù)量少，機器人能從外界獲得的信息有限，循線策略簡單，使機器人無法準確沿線運動，更無法判斷復雜路口。所以，要讓機器人更好地循線，需要安裝更多的傳感器。四、技能學習，試一試下圖中機器人并排安裝了三路尋跡傳感器，這樣機器人檢測視野更寬，能更好地探測地面狀況，同時循線策略也可以做到更加精準。用三路尋跡傳感器循線時增加了一種“直行”狀態(tài)，這樣機器人循線動作就更加平滑、流暢。觀察三路尋跡傳感器循線流程圖。從流程圖上看出，循線時機器人會根據(jù)黑線位置不同，轉(zhuǎn)向三條不同的分支，執(zhí)行三種不同動作。對這種多分支結(jié)構(gòu)，“多分支條件判斷”模塊可以方便地完成任務。情景展示：爺爺：機器人在直線上走得快多了，即使走偏也能自己修正回來。但遇到比較大的彎道時，容易脫線。歡歡：但這時了個尋跡傳感器都已經(jīng)脫離了黑線，機器人怎么才知道應該往哪個方向轉(zhuǎn)動呢？爺爺：在遇到急彎時，需要左右電機速度差才能更順利修正方向。爺爺：可以新建一個變量來記住最后檢測到黑線的是哪個傳感器，就可以判斷出機器人是從哪個方向脫線的啦。比如可以約定好，左邊尋跡傳感器“1”，右邊傳感器記“2”。黑線在機器人在不同位置時，會執(zhí)行不同的修正策略，盡量讓黑線處于機器人正中位置，我們常把這些策略叫做“算法”。黑線在不同位置時，小車的執(zhí)行策略有何不同？機器人循線時，安裝的尋跡傳感器越多，獲取的信息就越多，機器人可以執(zhí)行更多的循線策略，走線更精淮。人們也開發(fā)出集成多個傳感器的尋跡模塊，讓機器人走線更流暢、精確。五、分享時間，說一說機器人循線任務里蘊含了很多科學原理，與人工智能無人駕駛有緊密聯(lián)系，上網(wǎng)找一找其他循線方案，和同學們一起交流分享。六、課堂小結(jié)通過今天的學習，你有哪些收獲？遇到了哪些困難？是怎么解決的？還有哪些困惑？你還有什么發(fā)現(xiàn)？七、作業(yè)布置預習下一課。觀看了解思考學習學習操作練習思考；表達交流；分享交流表達預習下一課創(chuàng)設趣味的學習情境，更能激發(fā)學生的興趣；了解本節(jié)課學習任務培養(yǎng)任務分析能力培養(yǎng)傾聽習慣增加知