清华版（2024）五年级上册 3.2 避障机器人教学实录

清华版（2024）五年级上册3.2避障机器人教学实录一、课程背景与目标定位

随着科技的发展，机器人技术在生活中的应用越来越广泛。本节课以清华版（2024）五年级上册《科学》教材为基础，通过3.2节“避障机器人”的教学，旨在让学生了解机器人避障的基本原理，掌握简单的编程技能，培养学生的创新思维和动手能力。通过本节课的学习，学生将能够理解避障机器人的工作原理，并能够独立完成一个简单的避障机器人制作。二、学情分析与内容规划

1.学情分析：学生已具备基本的科学知识基础，对机器人有一定的兴趣和初步了解，但缺乏深入的实践操作经验和编程技能。

2.内容规划：结合清华版（2024）五年级上册《科学》教材3.2节内容，本节课将分为以下部分进行教学：

-引入机器人避障的概念，通过教材中的阅读材料让学生了解避障机器人的应用场景和工作原理。

-利用教材中的图例和说明，引导学生学习避障机器人的硬件组成和传感器功能。

-结合教材提供的编程指导，进行简单的编程教学，让学生学会编写避障程序。

-安排动手实践环节，学生分组进行避障机器人的组装和调试，实践所学知识。

-最后进行课堂总结，通过互动活动巩固所学内容，并激发学生的创新思维。三、学习者分析

1.学生已经掌握了小学阶段基础的自然科学知识，能够理解简单的机械原理，对电子元件如电池、电机等有了初步的认识。在编程方面，学生可能接触过简单的图形化编程软件，如Scratch，具备初步的逻辑思维和编程能力。

2.学生对机器人充满好奇心，对动手操作和创造性活动表现出较高的兴趣。他们在学习过程中通常偏好直观、互动和体验式学习方式，喜欢通过尝试和错误来探索知识。学生的能力层次不同，部分学生可能在逻辑思维和动手能力上较为突出，而其他学生则可能在观察和表达方面有优势。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括：理解避障机器人的复杂工作原理，编程过程中出现的逻辑错误，以及在组装机器人时遇到的物理连接问题。此外，由于学生个体差异，部分学生可能在团队合作中遇到沟通和协调的挑战。四、教学资源与技术支持

1.多媒体资源：将使用与避障机器人相关的视频和动画，展示其工作原理和实际应用，以及图片资料，帮助学生直观理解传感器的种类和作用。

2.阅读材料：选取教材中的相关英文短文，介绍避障机器人的历史发展和未来趋势，增强学生的背景知识。

3.在线工具：利用编程软件和模拟器，如Scratch或ArduinoIDE，以及在线编程教程，辅助学生进行编程实践和调试。五、教学过程

1.导入环节（约5分钟）

内容：教师首先展示一段避障机器人的视频，让学生观察机器人是如何避开障碍物的。视频播放结束后，教师提出问题：“你们知道这是为什么吗？机器人是如何做到这一点的？”以此激发学生的好奇心和探究欲望。

2.新知学习（约25分钟）

内容：教师使用教材中的图片和文字资料，向学生介绍避障机器人的基本原理和组成部分。首先解释传感器的作用，然后展示如何使用编程软件编写简单的避障程序。教师会通过逐步讲解和示范，让学生理解每个步骤的目的和操作方法。在讲解过程中，教师会穿插一些互动环节，例如提问或小组讨论，确保学生能够跟上教学进度并理解所学内容。

3.实践应用（约10分钟）

内容：学生将按照教材中的指导，使用乐高积木或其他材料组装一个简单的避障机器人模型。在组装过程中，学生需要将传感器和控制器连接到电脑，并上传他们刚刚编写的避障程序。学生将有机会观察他们的机器人如何在教师的引导下避开障碍物。教师会鼓励学生尝试不同的编程逻辑和传感器配置，以优化避障效果。

4.总结与提升（约5分钟）

内容：教师邀请每组学生分享他们的避障机器人的表现，并讨论在实践过程中遇到的挑战和解决方案。教师会总结避障机器人的关键知识点，强调编程和传感器在机器人避障中的重要性。最后，教师会提出一些拓展性的问题，鼓励学生在课后继续探索机器人技术和编程，例如：“你们还能想到哪些其他的应用场景，可以运用避障机器人的技术？”以此激发学生的创新思维和对科学技术的兴趣。六、教学反思

这节课通过避障机器人的主题，让学生对科学和技术有了更直观的认识。看到他们动手实践并成功让机器人避开障碍物时，我深感欣慰。但也有学生遇到了编程上的困难，这提醒我需要更多地关注学生的个体差异，给予不同水平的学生适当的指导。下次我会准备更多的练习案例，让学生在动手操作前有更充分的准备，这样他们就能更好地理解避障原理和编程技巧了。七、教学资源与技术支持

教学资源库：

1.课件资源：根据清华版（2024）五年级上册《科学》教材3.2节内容，制作详细的PPT课件，涵盖避障机器人的工作原理、传感器介绍、编程逻辑等核心知识点。课件中嵌入动画和图解，帮助学生形象理解复杂概念。

2.案例库：收集和整理一系列与避障机器人相关的实际案例，包括历史上的避障机器人、现实生活中的应用等，以及教材中的案例，供学生在课堂讨论和自主学习时使用。

3.视频资源：收集和制作避障机器人的操作演示视频，展示从组装到编程再到测试的完整过程。同时，包含一些错误示例和问题解决的视频，帮助学生理解并克服可能出现的问题。

4.文章资源：精选与避障机器人相关的科普文章和学术文章，涵盖技术原理、发展历程、未来趋势等，供学有余力的学生拓展阅读。

在线学习平台：

1.互动教学：利用在线学习平台，开展远程教学和实时互动，通过视频会议、聊天室等功能，让学生即使不在课堂上也能参与讨论和学习。

2.课程作业与反馈：在平台上发布课程作业，学生可以在线提交作业，教师及时批改和反馈，提高作业的效率和质量。

3.自主学习资源：为学生提供在线编程模拟器和教程，允许学生在任何时间地点进行编程练习，自主探索避障机器人的编程技巧。

技术支持：

1.教学设备：确保所有教学设备，如计算机、投影仪、传感器套件等，均处于良好的工作状态，能够满足教学需求。

2.网络环境：优化校园网络环境，保证在线