清華版（2024）五年級上冊 3.2 避障機(jī)器人說課稿

清華版（2024）五年級上冊3.2避障機(jī)器人說課稿課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容為清華版（2024）五年級上冊第三章第二節(jié)《避障機(jī)器人》。本節(jié)課主要圍繞機(jī)器人避障的基本原理和實施方法進(jìn)行講解。內(nèi)容包括：

1.避障機(jī)器人的概念和作用。

2.避障傳感器的工作原理及其分類。

3.避障算法的介紹，包括超聲波避障、紅外線避障等。

4.避障機(jī)器人的搭建和調(diào)試方法。

5.避障機(jī)器人的實際應(yīng)用案例分析。

本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生通過實踐操作，了解避障機(jī)器人的基本原理和制作過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和動手能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.知識與技能：學(xué)生能夠理解避障機(jī)器人的基本原理，掌握避障傳感器的工作原理和避障算法，能夠搭建并調(diào)試簡單的避障機(jī)器人。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)思維分析問題、解決問題的能力，通過實踐操作，發(fā)展學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新思維。

3.實踐與創(chuàng)新：激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，通過動手實踐，提高學(xué)生的動手能力和實踐探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和技術(shù)意識。

4.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)的興趣和好奇心，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和合作精神，增強學(xué)生解決實際問題的社會責(zé)任感。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了四年級上學(xué)期的機(jī)器人基礎(chǔ)知識和簡單的編程技能，對機(jī)器人的基本構(gòu)造和簡單操作有了初步的了解。

2.學(xué)習(xí)興趣：學(xué)生對機(jī)器人有濃厚的興趣，對能夠自己動手制作并操作的機(jī)器人項目充滿好奇和熱情。學(xué)習(xí)能力：學(xué)生在之前的課程中表現(xiàn)出了較好的動手操作能力和問題解決能力。學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生傾向于通過實踐和探究來學(xué)習(xí)新知識，喜歡在小組合作中共同完成任務(wù)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：對避障傳感器工作原理的理解可能存在難度；編程和算法邏輯可能較為復(fù)雜，需要時間和耐心去掌握；在搭建避障機(jī)器人時，可能會遇到機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計上的問題；此外，學(xué)生可能還需要在團(tuán)隊合作中學(xué)會溝通與協(xié)調(diào)，確保項目順利進(jìn)行。四、教學(xué)資源-軟件資源：機(jī)器人編程軟件、模擬仿真軟件

-硬件資源：避障傳感器、電機(jī)驅(qū)動模塊、控制器、機(jī)器人套件

-課程平臺：校園教學(xué)管理系統(tǒng)

-信息化資源：教學(xué)PPT、教學(xué)視頻、在線教程

-教學(xué)手段：小組討論、問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)、實驗操作、反饋與評價五、教學(xué)過程設(shè)計一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（用時5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段避障機(jī)器人的視頻，展示機(jī)器人在不同環(huán)境下自動避障的過程，引發(fā)學(xué)生對避障機(jī)器人工作原理的好奇心。

2.提出問題：提問學(xué)生，“你們知道機(jī)器人是如何實現(xiàn)自動避障的嗎？它的工作原理是什么？”

3.學(xué)生討論：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享他們對避障機(jī)器人的理解和猜測。

二、講授新課（用時20分鐘）

1.講解避障機(jī)器人的概念和作用（用時5分鐘）

-簡要介紹避障機(jī)器人的定義和功能。

-通過圖示和實物展示，讓學(xué)生直觀了解避障機(jī)器人的組成。

2.避障傳感器的工作原理及其分類（用時5分鐘）

-講解超聲波避障和紅外線避障傳感器的工作原理。

-通過實物展示，讓學(xué)生觀察不同類型傳感器的特點和區(qū)別。

3.避障算法的介紹（用時5分鐘）

-介紹簡單的避障算法，如超聲波避障算法和紅外線避障算法。

-通過示例程序，讓學(xué)生理解避障算法的實現(xiàn)過程。

4.避障機(jī)器人的搭建和調(diào)試方法（用時5分鐘）

-演示如何搭建一個簡單的避障機(jī)器人。

-講解調(diào)試過程中的關(guān)鍵步驟和注意事項。

三、鞏固練習(xí)（用時10分鐘）

1.小組合作：學(xué)生分組進(jìn)行避障機(jī)器人的搭建和編程練習(xí)。

2.實踐操作：學(xué)生在指導(dǎo)下完成避障機(jī)器人的搭建和調(diào)試，確保機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)基本避障功能。

3.小組討論：學(xué)生在搭建和調(diào)試過程中，討論遇到的問題和解決方法，互相學(xué)習(xí)和交流。

四、師生互動環(huán)節(jié)（用時5分鐘）

1.課堂提問：教師針對避障機(jī)器人的工作原理、傳感器類型和避障算法提出問題，學(xué)生回答。

2.學(xué)生展示：每組學(xué)生展示他們搭建的避障機(jī)器人，并簡要介紹其工作原理。

3.教師點評：教師對學(xué)生的展示進(jìn)行點評，給予肯定和指導(dǎo)性建議。

五、課堂總結(jié)（用時5分鐘）

1.教師總結(jié)本節(jié)課的重點內(nèi)容，強調(diào)避障機(jī)器人的工作原理和制作方法。

2.學(xué)生分享他們在本節(jié)課中的收獲和感受。

3.教師布置課后作業(yè)，要求學(xué)生總結(jié)避障機(jī)器人的制作過程，并思考如何改進(jìn)。

六、教學(xué)評價（用時5分鐘）

1.學(xué)生自評：學(xué)生對自己在課堂上的表現(xiàn)進(jìn)行自我評價。

2.小組互評：小組之間相互評價，交流學(xué)習(xí)心得。

3.教師評價：教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評價，指出優(yōu)點和需要改進(jìn)的地方。

總用時：45分鐘六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-避障機(jī)器人相關(guān)書籍：《智能機(jī)器人制作入門》、《機(jī)器人制作與編程》等。

-在線課程：國內(nèi)外知名在線教育平臺上的機(jī)器人編程與控制課程。

-學(xué)術(shù)論文：關(guān)于避障算法的最新研究論文，如《基于深度學(xué)習(xí)的機(jī)器人避障算法研究》等。

-實踐項目：國內(nèi)外機(jī)器人競賽中的避障項目案例，如RoboCup、VEX等。

-教學(xué)視頻：清華大學(xué)、北京大學(xué)等高校的機(jī)器人教學(xué)視頻。

-傳感器技術(shù)文檔：各類型傳感器（如超聲波傳感器、紅外傳感器）的技術(shù)參數(shù)和應(yīng)用案例。

-編程工具：Arduino、Python等編程工具的官方文檔和教程。

2.拓展建議：

-鼓勵學(xué)生在課后閱讀相關(guān)書籍，深入了解避障機(jī)器人的發(fā)展歷程和前沿技術(shù)。

-建議學(xué)生參加在線課程，學(xué)習(xí)更多關(guān)于機(jī)器人編程和控制的知識，提升自己的技能水平。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)術(shù)論文，了解避障算法的最新研究動態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)。

-組織學(xué)生觀看教學(xué)視頻，通過實際案例學(xué)習(xí)避障機(jī)器人的搭建和編程方法。

-鼓勵學(xué)生閱讀傳感器技術(shù)文檔，了解不同類型傳感器的特點和應(yīng)用，為實際操作打下基礎(chǔ)。

-推薦學(xué)生使用Arduino、Python等編程工具，通過實踐操作，掌握避障機(jī)器人的編程技巧。

-鼓勵學(xué)生參加機(jī)器人競賽，將所學(xué)知識應(yīng)用于實際項目中，提高解決問題的能力。

-建議學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊合作，共同完成避障機(jī)器人的設(shè)計與制作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。

-鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，不斷拓展知識面，提高自己的綜合素質(zhì)。七、反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課中，我嘗試了以情境導(dǎo)入的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過視頻和問題引導(dǎo)學(xué)生思考，這一點在實際教學(xué)中取得了較好的效果。

2.我注重了理論與實踐的結(jié)合，通過現(xiàn)場演示和小組實踐操作，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)避障機(jī)器人的搭建和編程，這樣的教學(xué)方式有助于提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對傳感器的工作原理理解不夠深入，需要更多的直觀教學(xué)手段來輔助理解。

2.小組合作中，部分學(xué)生參與度不高，可能是由于組內(nèi)分工不明確或者學(xué)生個體差異導(dǎo)致的。

3.課堂評價環(huán)節(jié)較為簡單，未能充分反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，需要設(shè)計更加全面的評價體系。

（三）改進(jìn)措施

1.為了讓學(xué)生更好地理解傳感器的工作原理，我計劃制作一些更加直觀的教具或模型，比如透明或半透明的傳感器外殼，讓學(xué)生能夠直觀看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作過程。

2.我將調(diào)整小組合作的策略，確保每個學(xué)生都有明確的角色和任務(wù)，同時加強課堂上的互動和監(jiān)督，確保每個學(xué)生都能積極參與。

3.對于課堂評價，我計劃設(shè)計一個更加全面的評價表，包括學(xué)生的參與度、合作能力、問題解決能力等多個維度，以便更準(zhǔn)確地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

在教學(xué)過程中，我會繼續(xù)探索和實踐，不斷調(diào)整教學(xué)方法，以期達(dá)到更好的教學(xué)