第11课 听话的Arduino机器人-教案

1、第11课 听话的Arduino机器人（一）教材分析本课是广东省版小学信息技术五年级上册第11课。本课使用的是Arduino模式，在算法上与第7课内容类似，但读取探测数值的方式不同。本课要使用到循环和判断语句以及判断的嵌套。新的知识点是轨迹传感器与超声测距传感器的工作原理与应用；传感器与主控板的连接，程序中读取传感器与接口的一致。在课程中，机器人的调试运行会出现各种异常情况，是教师比较难把握的一个环节。这是课堂实施最终达成课堂目标的关键。（二）学生分析学生通过两册程序编程的课程学习，基本掌握了循环和条件判断以及条件判断嵌套使用方法。对于轨迹传感器和超声测距传感器也有一定认识。在传感器接线方面和编

2、程中直接读取端口的数值还是首次接触。在机器人调试运行方面经验不足。对于五年级的学生遇到问题是还没有养成钻研的习惯，教师需要引导学生处理好独立钻研和请教他人之间的关系。教师需要培养学生阅读说明书的能力。（三）教学目标1，知识与技能（1）认识Arduino机器人，会搭建机器人，掌握接线方法。（2）学会控制机器人前进和后退。（3）掌握机器人读取传感器数据入利用轨迹传感器走黑线的方法。（4）学习使用超声波测距传感器在障碍物前停止的方法。2，过程与方法（1）通过对Arduino机器人的介绍、搭建、设备连接以及传感器使用，培养学生动手能力。（2）通过探究学习，使学生掌握机器人编程基本的思路，学会调试机器人

3、。3.情感、态度和价值观（1）体验机器人编程设计的乐趣，激发学生的学习兴趣。（2）端正自评和互评的价值观。（3）培养学生积极思考、勇于探究、注重自身意志力品质的锻炼的态度价值观。（四）教学策略1，引导探究式学习，在讲解演示环节方面，教师讲解示范之后让学生及时总结，填写相应表格。各环节表格共同组成学生探究完成程序编写得指引，在教学的过程中生成导学单。2、适应教学策略，提供不同的学习材料，让学生根据情况选择不同的起点进行探究学习，并给出不同的评价等级。既保证学生有完整的作品制作体验，又鼓励学生勇于挑战困难。（五）教学准备1、ArduinoScratch编程软件及驱动程序；2、Arduino机器人及

4、下载数据线。（六）教学重难点了解轨迹传感器和超声波传感器的工作原理，会编写相应脚本，掌握机器人读取传感器数据的方法，掌握调试机器人的方法。（七）教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图课堂引入（一）播放循线机器人视频素材和完整的任务视频演示（二）分解任务1、认识Arduino机器人2、让机器人动起来，脚本搭建3、听话的机器人自动识别黑线和障碍（一）学生观看视频（二）明确学习目标通过视频素材激发学习兴趣；使学生明确学习目标，以目标导向和检验学习探究新课教授探究活动（一）：认识Arduino机器人1、机器人的各个模块都有什么用途？出具Arduino机器人的模块，讲解机器人的模块功能2、播放机器人组

5、装的示意视频，讲解机器人的组装步骤。1、学生带着问题观察了解机器人的模块部件，认识主控板。2、根据示范操作，完成机器人零部件以及传感器的组装，并根据提示检查连线情况。认识机器人各模块部件，通过对机器人部件的组装，锻炼学生动手操作能力。探究活动（二）：让机器人动起来1、设备在使用前是否要检测各部件，该如何检测？出具课件，指导学生完成机器人前进、后退程序的编写。2、讲解设置软件和下载程序的方法，检测马达安装是否正确。3、指导和帮助学生排除检测问题，让机器人动起来。1、学生带着问题，根据课堂提示或参照课文P93，完成机器人前进、后退程序编写。2、学习软件设置，小组合作探究，将脚本传给Arduino机

6、器人。3、按照异常调试手册调试机器人。引导学生养成在设计完成任务前检测硬件的习惯。培养学生认真、仔细、严谨的探究态度。探究活动（三）：听话的机器人自动识别黑线前进1、安装轨迹传感器。2、如何编写一个识别黑线和识别障碍的机器人脚本呢？分析轨迹传感器识别黑线功能的三种情况。1、学生安装轨迹传感器（课本P95）2、听老师讲解，理解两个传感器的工作原理，搭建自动识别黑线的脚本程序。3、调试机器人。让学生学会探究传感器使用的一般思维方式。探究活动（四）：听话的机器人自动识别障碍停止1、安装超声波传感器。2、讲解超声波传感器的工作原理。3、探究提示：当超声波测距传感器与障碍物距离小于10时，马达转动；当左（右）轨迹传感器探测到黑线时，左（右）马达转动，检测马达转动是否异常。1、安装超声波传感器2、听老师讲解，理解超声波传感器的工作原理，在原有脚本基础上搭建超声波避障脚本。3、根据探究提示，调试机器人，小组交流成果。进一步理解两个传感器的工作原理，学会检测维护。体检机器人算法设计的过程和方法。探究活动（五）：自主探究，思考并完成循线算法表格。总结机器人循线算法，指导学生进行调试完成机器人循线任务。组织学生进行超声波传感器的测障调试。自主探究，完成课本P96-97页的算法表格填写。小组合作，完成机器人循线脚本、超声波传感器避障