六年级信息技术机器人编程教案

六年级信息技术《机器人编程入门——循迹小车的设计与实现》教案一、教学目标（一）知识与技能2.掌握图形化编程中“条件判断”“运动控制”模块的组合使用方法，能独立编写并调试简单的循迹程序。（二）过程与方法1.通过小组合作完成机器人搭建、程序编写与调试，提升动手实践能力与问题解决能力。2.经历“需求分析—方案设计—测试优化”的工程化流程，培养逻辑思维与创新意识。（三）情感态度与价值观1.体会编程与硬件结合的创造乐趣，激发对人工智能、机器人技术的探索兴趣。2.增强团队协作意识，在成果展示与互评中学会欣赏他人、反思自我。二、教学重难点（一）教学重点2.熟练运用图形化编程模块，完成循迹程序的编写与调试。（二）教学难点1.结合实际场景（如路径弯道曲率、传感器安装角度）优化程序参数（如转向角度、速度阈值）。2.分析调试过程中出现的问题（如小车“出轨”“抖动”），提出有效解决方案。三、教学准备2.软件工具：安装图形化编程软件（如mBlock）的电脑，确保设备与软件蓝牙/USB连接正常。四、教学过程（一）情境导入（5分钟）“同学们，校园科技节的机器人循迹赛即将启动！比赛要求小车沿黑色路径自主行驶，既不能‘出轨’，又要速度快、姿态稳。大家想不想设计一款‘智能循迹小车’，代表班级参赛？今天我们就来解锁机器人‘看路’的秘密，让它成为精准的‘路径行者’！”（现场演示一辆调试好的循迹小车沿路径行驶，引发学生兴趣，同时抛出问题：“机器人是怎么‘看懂’黑色路径的？”）（二）新知探究：机器人的“眼睛”与“决策”（10分钟）（结合示意图，用生活化语言解释：“就像我们走路时，看到‘黑色指引线’就调整方向，机器人的‘眼睛’帮它看线，程序帮它做‘往哪走’的决定。”）2.循迹逻辑的编程实现打开图形化编程软件，展示核心模块：条件判断：“如果…那么…否则…”模块，将传感器信号作为“条件”。运动控制：“前进”“左转”“右转”模块，控制电机动作。教师示范逻辑：“当左侧传感器检测到黑线（数值<阈值），说明左边偏了，小车要右转调整；同理，右侧检测到黑线则左转；如果两边都没检测到，说明在路径上，直行。”（现场编写简易程序，上传到机器人测试，让学生观察“条件—动作”的对应关系，如“左侧传感器数值<300时，小车右转0.5秒”。）（三）实践操作：循迹小车的设计与调试（20分钟）1.小组任务分工每小组3-4人，明确角色：编程组：根据循迹逻辑，在软件中拖拽模块、设置参数（如转向时间、速度、传感器阈值）。调试组：将程序上传机器人，在循迹场地测试，记录问题（如“小车在S弯道处出轨”“直行时左右晃动”）。2.教师巡视与指导重点关注：传感器安装是否水平，导致检测范围偏移；程序中“阈值”设置是否合理（可引导学生通过“逐步测试”找到最佳值，如从500开始，每次调整50，观察传感器数值变化）；转向角度/时间与路径弯道的匹配度（如急弯需增大转向幅度，S弯需“分段转向”）。3.问题解决与优化鼓励小组间交流经验，如“某组发现‘将右转时间从0.5秒调整为0.8秒，小车过弯更稳’”，引导学生总结：“调试是编程的关键！要像‘工程师’一样，根据实际效果优化参数。”（针对共性问题，如“小车在直道‘蛇形走位’”，教师集中讲解：“这是因为传感器灵敏度太高，可适当增大‘阈值’，让机器人对微小的光线变化‘不敏感’，保持直行稳定。”）（四）成果展示与评价（10分钟）1.小组展示每组派代表演示小车循迹过程，介绍设计思路：“我们的小车在直道用‘快速直行’（速度80），弯道用‘缓慢转向’（速度50，转向时间0.6秒），通过将传感器阈值设为450，解决了‘误判白色桌面为黑线’的问题……”2.多元评价自评：填写任务单，反思“最成功的优化”与“待改进的问题”（如“下次尝试用‘重复执行直到’模块，让小车到达终点后自动停止”）。互评：其他组用“优点+建议”的方式评价，如“你们的小车速度很快，但在十字岔路处有点犹豫，建议试试‘优先检测左侧，再检测右侧’的逻辑”。师评：肯定团队协作与创新点（如“某组给小车加了‘启动倒计时’音效，很有创意！”），强调“循迹的核心是‘感知—决策—行动’的闭环，未来我们还能给小车加‘避障’‘计数’等功能，让它更智能！”（五）总结拓展（5分钟）2.课后拓展：挑战任务：设计“避障循迹小车”，当检测到障碍物（如书本）时，自动绕开后继续循迹（提示：添加超声波传感器，用“如果…那么…”判断距离）。调研任务：生活中哪些机器人用到了“循迹”技术？（如扫地机器人、AGV搬运车、仓库分拣机器人）五、教学评价评价维度评价标准------------------------------------------------------------------------------------------编程逻辑能正确使用条件判断、运动模块，逻辑清晰，参数设置合理（如阈值、转向时间）。运行效果小车能沿路径稳定行驶，无明显出轨、卡顿，完成度高（如通过复合路径）。团队协作分工明确，能有效沟通，共同解决问题，尊重他人意见（如倾听调试组的反馈）。创新优化对程序或硬件有个性化改进（如添加音效、优化机械结构），反思意识强。六、教学反思本次教学通过真实情境激发兴趣，将“循迹原理—编程逻辑—实践调试”层层推进，学生在“做中学”中掌握了机器人编程的核心思维。但需注意：1.部分学生可能因硬件连接问题（如传感器松动、蓝牙断开）影响调试，需提前强调设备检查流程；2.对于编程基础薄