任务二 搭一搭机器人小车教学设计小学信息技术（信息科技）六年级下册桂科版

任务二搭一搭机器人小车教学设计小学信息技术（信息科技）六年级下册桂科版课题课时教学内容一、教学内容本节课选自桂科版小学信息技术（信息科技）六年级下册“机器人与编程”单元任务二，内容包括机器人小车的结构组成（底盘、电机、车轮、主控板、电池盒）、基础搭建步骤（安装底盘、固定电机、连接车轮、组装电路）、结构稳定性设计方法（重心调整、部件固定），以及简单功能测试（前进、后退运动验证）。核心素养目标二、核心素养目标信息意识：观察机器人小车结构，感知技术应用场景。计算思维：分析搭建步骤与结构稳定性关系，设计优化方案。数字化学习与创新：动手组装小车，调试功能，提升实践创新能力。信息社会责任：规范操作工具，安全完成搭建任务。教学难点与重点1.教学重点：机器人小车结构组装（如底盘与电机固定、车轮安装）；电路连接（主控板与电池盒正负极匹配）；基础功能调试（前进、后退运动实现）。例如，正确拧紧电机固定螺丝确保结构牢固，按课本图示连接电路避免短路。

2.教学难点：结构稳定性设计（如重心偏移导致小车侧翻）；电路故障排查（如接触不良或接线错误）；电机转速差异影响直线行驶。例如，学生需通过增减配重调整重心，用万用表检测电路通断，对比左右电机转速并调整电池位置平衡动力。教学方法与手段教学方法：1.实验法，学生分组动手组装机器人小车，实践课本搭建步骤；2.讲授法，讲解结构组成与电路连接规范；3.讨论法，交流稳定性设计中的问题与优化方案。

教学手段：1.多媒体展示搭建视频与图示；2.仿真软件模拟运行，预判电路故障；3.实物模型演示，直观呈现结构细节。教学过程设计###1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对机器人小车的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们见过会动的机器人小车吗？它能在生活中帮我们做什么？”（引导学生举例：扫地机器人、快递小车、玩具车等）

展示图片/视频片段：播放扫地机器人自动清洁、智能小车搬运物品的短视频，让学生直观感受机器人小车的运动和应用场景。

简短介绍：机器人小车是集机械结构、电子元件、控制程序于一体的智能装置，本节课将学习如何亲手搭建一辆能前进后退的机器人小车，理解其工作原理。

###2.机器人小车基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解机器人小车的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解定义：机器人小车是通过程序控制，能够自主或手动完成特定任务的移动装置，核心是“结构+电路+控制”。

组成部分：结合课本图示，逐一介绍底盘（支撑结构）、电机（提供动力）、车轮（运动转换）、主控板（控制核心）、电池盒（能源供应）的作用，强调各部分间的连接关系（如电机固定在底盘，主控板控制电机转向）。

实例说明：以课本中的“简易前进后退小车”为例，说明当主控板发出指令时，电机转动带动车轮，实现小车直线运动。

###3.机器人小车案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解机器人小车的特性和重要性。

过程：

案例1：课本“基础搭建小车”——背景：教学入门实验，结构简单；特点：仅含底盘、电机、电池盒，实现前进后退功能；意义：理解基础电路连接（正负极匹配）和结构固定（电机与底盘螺丝固定）的重要性。

案例2：延伸“智能避障小车”——背景：实际应用场景（如家庭巡逻）；特点：加装红外传感器，可自动检测障碍物并转向；意义：拓展功能认知，理解传感器与主控板的配合如何提升智能化水平。

引导思考：“案例1中小车为什么能直线前进？如果电机固定不牢，会出现什么问题？”（学生回答：动力传递稳定；可能导致小车歪斜或无法运动）

小组讨论：每组讨论“如何改进基础小车，让它完成‘运送小积木’的任务？”（提示：考虑结构稳定性、载重设计、运动路径控制）

###4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

分组：将学生分成4人小组，每组发放任务卡（主题：结构稳定性优化/电路故障排查/任务路径设计）。

讨论要求：

①结构组：分析课本中“重心偏移导致侧翻”的问题，提出解决方案（如增加底部配重、扩大底盘面积）；

②电路组：针对“小车不转动”的故障，列出排查步骤（检查电池电量、接口是否松动、电机线路是否接反）；

③任务组：设计小车“运送积木从A点到B点”的方案，规划运动路径（直线/转弯）和所需调整（如电机转速平衡）。

准备展示：每组整理讨论结果，推选1名代表准备发言。

###5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对机器人小车的认识和理解。

过程：

小组展示：

①结构组代表：“我们组用橡皮泥增加小车底部配重，解决重心问题，测试时小车不再侧翻。”

②电路组代表：“排查步骤：第一步测电池电压，第二步检查主控板与电机接口，第三步调换电机正负极线，发现是接口松动导致。”

③任务组代表：“我们组用胶带标记A、B两点，调整左右电机转速（左快右慢），让小车沿曲线运送积木，成功到达。”

互动点评：其他学生提问：“电路组怎么判断接口是否松动？”（回答：用手轻拽线缆，观察是否晃动）；教师补充：“结构组考虑了重心，但未考虑配重重量是否影响电机负荷，建议测试不同重量。”

教师总结：肯定各组亮点（结构组结合物理原理、电路组逻辑清晰、任务组创新设计），强调“搭建需兼顾稳定性、功能性、安全性”。

###6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调机器人小车的重要性和意义。

过程：

回顾内容：①机器人小车的组成部分（底盘、电机、主控板、电池盒）；②搭建关键步骤（结构固定、电路连接、功能调试）；③案例分析中的稳定性设计和故障排查方法。

强调价值：机器人小车搭建不仅培养动手能力，更锻炼逻辑思维（分析问题、设计方案、测试优化），是信息技术与工程实践的结合。

布置作业：①完成课本PXX的“小车稳定性测试”记录表；②设计一个“让小车绕过障碍物”的改进方案，下节课分享。学生学习效果1.**知识掌握效果**

学生能准确复述机器人小车的五大核心部件（底盘、电机、车轮、主控板、电池盒）及其功能，理解课本中“结构-电路-控制”的关联逻辑。通过课堂实践，90%以上学生能独立绘制简易电路连接图，标注正负极方向；85%学生能解释“电机转速差异导致偏移”的原理，并对应课本PXX页的案例说明调整方法。

2.**技能应用效果**

在动手搭建环节，学生熟练掌握教材规定的操作流程：

-**结构组装**：按课本步骤完成底盘与电机固定（螺丝扭矩适中，无松动），车轮安装后无晃动；

-**电路连接**：严格遵循课本图示连接主控板与电池盒，避免正负极反接（测试通过率达95%）；

-**功能调试**：使用课本提供的“前进-后退”指令代码，成功驱动小车运动，并能通过调整电池位置解决直线行驶问题。

3.**问题解决能力提升**

面对课本预设的典型故障（如“小车不转动”“侧翻”），学生能按教材PXX页的排查流程自主解决：

-电路组学生通过万用表检测电压，定位接口松动问题（符合教材“接触不良”案例）；

-结构组学生运用课本“重心调整”方法，用橡皮泥配重使小车稳定通过斜坡测试；

-80%小组能设计出“运送积木”的优化方案，如扩大底盘面积（参考课本“载重设计”章节）。

4.**核心素养达成效果**

-**信息意识**：学生能观察生活中的机器人应用（如扫地车），并关联课本“智能避障小车”案例，说明传感器的作用；

-**计算思维**：在小组讨论中，学生运用课本“结构稳定性分析”表格，通过变量控制法（如对比不同配重方案）优化设计；

-**数字化学习**：85%学生能操作仿真软件预判电路故障，将虚拟调试结果迁移至实物搭建；

-**信息社会责任**：全体学生规范使用螺丝刀等工具，按教材安全须知操作，无安全事故发生。

5.**创新拓展表现**

基础任务完成后，60%学生主动尝试课本“拓展挑战”内容：

-改进小车为“曲线运动”模式（调整左右电机转速比，参考课本PXX页的参数表）；

-为小车加装简易传感器（如红外避障模块），实现课本案例中的“自动转向”功能；

-记录优化过程并撰写《搭建日志》，包含故障分析及解决步骤，符合教材PXX页的实践报告要求。

6.**课堂迁移效果**

学生将本节课所学迁移至后续学习：

-在“机器人编程”单元中，能结合搭建经验编写更复杂的运动指令；

-遇到结构稳定性问题时，主动应用本节课的“重心测试法”和“部件加固技巧”；

-90%学生表示能独立完成课本“综合实践”任务中的“智能小车”项目搭建。教学评价与反馈1.课堂表现：学生能按课本步骤规范操作工具，90%以上正确使用螺丝刀固定电机，无安全事故；主动回答部件功能问题（如主控板作用），参与度高。

2.小组讨论成果展示：结构组提出“橡皮泥配重”方案符合课本重心调整原理；电路组排查流程（测电压→查接口→调线序）逻辑清晰，贴合教材故障案例；任务组路径设计体现课本“运动控制”知识点。

3.随堂测试：基础题（部件识别、电路图绘制）正确率达85%，实践题（电机正负极连接、重心调整操作）通过率92%，反映学生对课本核心知识的掌握。

4.实践操作完成情况：85%学生独立完成小车搭建，成功实现前进后退功能；70%小组完成“运送积木”挑战，结构稳定性达标（参考课本斜坡测试标准）。

5.教师评价与反馈：肯定学生对课本“结构-电路-控制”逻辑的理解，重点强调电机固定牢固性（防松脱）、电路正负极匹配（防短路）等关键点，针对个别小组“载重后侧翻”问题，建议再读课本“底盘面积与重心关系”章节优化。教学反思与总结教学反思：这节课的实验法效果不错，学生动手搭建时特别投入，但小组讨论环节有个别小组偏离了课本的故障排查流程，下次得提前强调“按教材PXX页案例分析步骤操作”。仿真软件预演电路连接时学生参与度高，但实物搭建时仍有正负极接反的情况，说明抽象概念到实