小學(xué)五年級(jí)創(chuàng)意機(jī)器人編程課 2-2.9 設(shè)計(jì)巡線車（教學(xué)設(shè)計(jì)）

小學(xué)五年級(jí)創(chuàng)意機(jī)器人編程課2-2.9設(shè)計(jì)巡線車（教學(xué)設(shè)計(jì)）課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容來(lái)自小學(xué)五年級(jí)創(chuàng)意機(jī)器人編程課的2-2.9章節(jié)，著重于設(shè)計(jì)巡線車。教學(xué)內(nèi)容包括理解巡線車的原理，學(xué)習(xí)使用編程軟件控制電機(jī)以實(shí)現(xiàn)巡線功能，以及通過(guò)實(shí)際操作來(lái)培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力。這些內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)中的基礎(chǔ)編程概念（如循環(huán)、條件語(yǔ)句）及簡(jiǎn)單的機(jī)械原理有關(guān)聯(lián)，幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，提升創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)圍繞培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力。學(xué)生將通過(guò)設(shè)計(jì)巡線車，深化對(duì)機(jī)器人編程及控制原理的理解，提高運(yùn)用信息技術(shù)工具進(jìn)行問(wèn)題分析的能力。此外，通過(guò)實(shí)際操作和團(tuán)隊(duì)協(xié)作，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)其面對(duì)實(shí)際問(wèn)題時(shí)的探究精神和解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，進(jìn)而達(dá)成新教材要求的學(xué)生核心素養(yǎng)提升。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已掌握了相關(guān)知識(shí)：學(xué)生在前期課程中學(xué)習(xí)了基本的機(jī)器人結(jié)構(gòu)和編程邏輯，如條件語(yǔ)句、循環(huán)等，對(duì)機(jī)器人編程有了初步了解。此外，他們對(duì)電機(jī)控制、傳感器等硬件也有所認(rèn)識(shí)。

2.學(xué)習(xí)興趣、能力和風(fēng)格：五年級(jí)學(xué)生對(duì)新鮮事物充滿好奇心，對(duì)動(dòng)手實(shí)踐類課程有較高興趣。在能力上，他們具備一定的邏輯思維和問(wèn)題解決能力，但需進(jìn)一步培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，部分擅長(zhǎng)理論學(xué)習(xí)，部分則更傾向于實(shí)踐操作。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在設(shè)計(jì)巡線車過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)在編程與硬件結(jié)合部分遇到困難，如調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題解決、巡線算法的理解等。此外，團(tuán)隊(duì)協(xié)作中可能會(huì)出現(xiàn)溝通不暢、任務(wù)分配不均等問(wèn)題。

四、教學(xué)資源1.硬件資源：

-創(chuàng)意機(jī)器人套件

-巡線傳感器

-電機(jī)及控制器

-電池及充電器

2.軟件資源：

-機(jī)器人編程軟件

-電腦及投影設(shè)備

3.課程平臺(tái)：

-在線教室管理系統(tǒng)

-學(xué)校內(nèi)部學(xué)習(xí)平臺(tái)

4.信息化資源：

-電子教材

-教學(xué)視頻

-互動(dòng)教學(xué)課件

5.教學(xué)手段：

-講授與演示

-分組合作學(xué)習(xí)

-任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

-互動(dòng)問(wèn)答

-實(shí)踐操作反饋

（注：以上資源均根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況及課程要求準(zhǔn)備）五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設(shè)情境：通過(guò)展示巡線機(jī)器人在生活中的應(yīng)用場(chǎng)景，如智能掃地機(jī)器人，引發(fā)學(xué)生對(duì)巡線車的好奇心和興趣。

-提出問(wèn)題：詢問(wèn)學(xué)生“巡線機(jī)器人是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡線的？”，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

2.講授新課（15分鐘）

-講解巡線原理：介紹巡線傳感器的工作原理，如何檢測(cè)黑線并傳遞信號(hào)給控制器。

-編程控制：圍繞教學(xué)重點(diǎn)，講解如何使用編程軟件控制電機(jī)，實(shí)現(xiàn)巡線功能。

-示范操作：教師現(xiàn)場(chǎng)演示如何搭建巡線車并編寫(xiě)程序，讓學(xué)生直觀地了解整個(gè)操作過(guò)程。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-分組討論：學(xué)生分組討論如何搭建巡線車，并在編程軟件中編寫(xiě)程序。

-實(shí)踐操作：學(xué)生根據(jù)討論結(jié)果，動(dòng)手搭建巡線車并進(jìn)行編程。

-教師指導(dǎo)：在學(xué)生操作過(guò)程中，教師巡回指導(dǎo)，解答疑問(wèn)，幫助學(xué)生解決問(wèn)題。

4.課堂提問(wèn)（5分鐘）

-針對(duì)巡線車原理、編程控制等方面提問(wèn)，檢查學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解和掌握。

-鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)，培養(yǎng)他們的探究精神和問(wèn)題解決能力。

5.雙邊互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

-學(xué)生展示：各小組展示自己的巡線車作品，分享編程心得。

-互評(píng)互學(xué)：學(xué)生互相評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)意見(jiàn)，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和共同成長(zhǎng)。

6.核心素養(yǎng)能力拓展（5分鐘）

-針對(duì)學(xué)生在操作過(guò)程中遇到的困難和挑戰(zhàn)，提出問(wèn)題解決方案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力。

-引導(dǎo)學(xué)生思考巡線機(jī)器人在生活中的其他應(yīng)用，激發(fā)他們的想象力。

7.總結(jié)與反思（5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)巡線車設(shè)計(jì)的重要性和實(shí)際應(yīng)用。

-學(xué)生反思自己在操作過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)和不足，為下一節(jié)課做好準(zhǔn)備。

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)總用時(shí)：45分鐘

說(shuō)明：以上教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)充分考慮到實(shí)際學(xué)情和教學(xué)需求，突出重難點(diǎn)，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、問(wèn)題解決能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。同時(shí)，通過(guò)雙邊互動(dòng)，提高學(xué)生的課堂參與度和積極性。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-相關(guān)書(shū)籍：介紹機(jī)器人編程和巡線車設(shè)計(jì)的圖書(shū)，如《創(chuàng)意機(jī)器人制作與應(yīng)用》、《機(jī)器人編程入門(mén)》等，幫助學(xué)生深入了解相關(guān)知識(shí)。

-視頻資料：提供巡線車制作和編程的教學(xué)視頻，讓學(xué)生在課后復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)內(nèi)容。

-研究報(bào)告：鼓勵(lì)學(xué)生查閱相關(guān)研究報(bào)告或科普文章，了解巡線機(jī)器人在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。

-社區(qū)活動(dòng)：推薦學(xué)生參加機(jī)器人競(jìng)賽、科普展覽等活動(dòng)，拓寬視野，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間閱讀相關(guān)書(shū)籍，加深對(duì)機(jī)器人編程和巡線車設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)。

-組織學(xué)生觀看教學(xué)視頻，跟隨操作步驟，鞏固所學(xué)技能。

-布置作業(yè)：讓學(xué)生撰寫(xiě)關(guān)于巡線機(jī)器人的研究報(bào)告，培養(yǎng)他們的探究精神和文獻(xiàn)查閱能力。

-鼓勵(lì)學(xué)生參加社區(qū)活動(dòng)，與同齡人交流學(xué)習(xí)，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通技巧。

-定期開(kāi)展課堂分享會(huì)，讓學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)心得和拓展成果，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。七、板書(shū)設(shè)計(jì)1.標(biāo)題：設(shè)計(jì)巡線車

-巡線原理

-編程控制

-實(shí)踐操作

2.巡線原理：

-傳感器工作原理

-黑線檢測(cè)

-信號(hào)傳遞

3.編程控制：

-電機(jī)控制邏輯

-巡線算法

-程序編寫(xiě)步驟

4.實(shí)踐操作：

-搭建步驟

-調(diào)試技巧

-問(wèn)題解決

5.重點(diǎn)提示：

-創(chuàng)新思維

-問(wèn)題解決能力

-團(tuán)隊(duì)協(xié)作

板書(shū)設(shè)計(jì)以簡(jiǎn)潔明了、結(jié)構(gòu)清晰為原則，通過(guò)圖示和關(guān)鍵詞突出教學(xué)重點(diǎn)，同時(shí)注重藝術(shù)性和趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。八、課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用》雜志相關(guān)文章，深入了解巡線機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和實(shí)際應(yīng)用案例。

-視頻資源：推薦觀看與巡線機(jī)器人相關(guān)的教學(xué)視頻，如巡線車制作過(guò)程、編程技巧等，幫助學(xué)生鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。

-實(shí)踐項(xiàng)目：鼓勵(lì)學(xué)生嘗試改進(jìn)巡線車設(shè)計(jì)，如增加避障功能、優(yōu)化巡線算法等，提高創(chuàng)新能力。

2.拓展要求：

-學(xué)生需在課后自主閱讀相關(guān)材