第17课 教机器人学“走”路教学设计小学信息技术（信息科技）4年级武汉版

-1-第17课教机器人学“走”路教学设计小学信息技术（信息科技）4年级武汉版教学设计课题课型新授课√□章/单元复习课□专题复习课□习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□设计思路本节课以“第17课教机器人学‘走’路”为主题，通过引导学生学习机器人编程基础，培养学生动手实践和创新能力。课程内容与武汉版信息科技教材四年级内容紧密相连，结合实际教学情况，注重理论与实践相结合，旨在让学生在轻松愉快的氛围中掌握机器人编程知识，提高信息素养。核心素养目标培养学生信息意识，通过机器人编程实践，提升问题解决能力；发展计算思维，学习算法设计，增强逻辑推理能力；锻炼实践创新能力，在动手操作中体验编程乐趣，培养团队协作精神。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

四年级学生已具备一定的信息技术基础，了解计算机的基本操作，熟悉鼠标和键盘的使用。在前期课程中，学生对简单的图形编辑和文字处理有一定的了解，为学习机器人编程奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对新鲜事物充满好奇心，对机器人编程有着浓厚的兴趣。在能力方面，学生具备一定的动手操作能力和逻辑思维能力。学习风格上，学生倾向于通过实际操作和互动学习，喜欢在合作中解决问题。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

部分学生可能对编程概念理解困难，难以将理论知识与实际操作相结合。在编程过程中，学生可能会遇到算法设计、逻辑错误等问题，需要教师及时指导和帮助。此外，学生在团队合作中可能存在沟通不畅、分工不均等问题，需要教师引导他们学会有效沟通和协作。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过讲解机器人编程的基本原理，帮助学生建立初步概念。

2.实验法：引导学生动手实践，通过编程实践加深对知识点的理解。

3.讨论法：鼓励学生分组讨论，共同解决编程中的问题，培养合作能力。

教学手段：

1.多媒体设备：利用PPT展示编程步骤和操作界面，直观展示编程过程。

2.教学软件：运用编程软件，让学生在虚拟环境中进行编程练习。

3.互动平台：利用在线教学平台，实现师生互动，及时解答学生疑问。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对机器人编程的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道什么是机器人吗？你们见过机器人走路吗？”

展示一些关于机器人的图片或视频片段，让学生初步感受机器人的魅力或特点。

简短介绍机器人编程的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.机器人编程基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解机器人编程的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解机器人编程的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍机器人的编程组成部分，如传感器、控制器、执行器等，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.机器人编程案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解机器人编程的特性和重要性。

过程：

选择一个简单的机器人走路案例进行分析。

详细介绍案例的背景、特点和意义，让学生全面了解机器人编程的多样性或复杂性。

引导学生思考这个案例中机器人编程的挑战和解决方案，激发学生思考如何改进和优化程序。

小组讨论：将学生分成小组，每个小组讨论如何通过编程让机器人更好地“走路”，提出可能的改进方案。

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：

将学生分成若干小组，每组选择一个关于机器人编程的主题进行深入讨论，如“如何使机器人走得更平稳”、“如何让机器人转弯”等。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

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编程的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调机器人编程的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括机器人编程的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调机器人编程在现实生活中的应用和潜在的价值，鼓励学生进一步探索和应用机器人编程知识。

布置课后作业：让学生尝试编写一个简单的机器人编程程序，以巩固学习效果。教学资源拓展1.拓展资源：

-机器人编程书籍：《机器人编程入门》、《机器人编程实践指南》等，适合学生进一步学习机器人编程的基础知识和实践技巧。

-机器人编程在线教程：提供一系列的视频教程和文档，涵盖从基础到高级的机器人编程知识，如Arduino编程、Python编程等。

-机器人编程软件：介绍如Scratch、Blockly等图形化编程软件，这些软件可以帮助学生通过拖拽模块来学习编程，降低编程门槛。

-机器人竞赛资料：提供国内外机器人竞赛的相关信息，如FLL（FirstLegoLeague）、VEXIQ等，激发学生对机器人编程的兴趣和竞技精神。

2.拓展建议：

-鼓励学生阅读相关书籍，了解机器人编程的历史和发展趋势，增强学生的背景知识。

-引导学生观看在线教程，通过实际操作来巩固课堂所学内容，提高编程技能。

-利用图形化编程软件，让学生通过直观的图形界面来学习编程逻辑，培养编程思维。

-组织学生参加机器人编程竞赛，通过实际操作和团队合作，提升解决问题的能力和团队协作精神。

-建议学生参与社区或学校的机器人编程俱乐部，与其他有兴趣的学生交流学习，共同进步。

-鼓励学生探索开源机器人平台，如RaspberryPi、Arduino等，学习如何使用这些平台进行机器人设计和编程。

-引导学生关注机器人编程领域的最新动态，如人工智能、物联网等，拓宽学生的视野。

-建议学生参与在线论坛和社区，与其他编程爱好者交流心得，解决编程中的难题。

-组织学生参观机器人展览或实验室，实地了解机器人技术的应用和发展。

-鼓励学生创作自己的机器人项目，将所学知识应用于实际，提高创新能力和实践能力。课后作业1.编程实践：

-任务：设计一个简单的机器人走迷宫程序，要求机器人能够根据迷宫的路径图顺利走出迷宫。

-答案示例：使用图形化编程软件，如Scratch，创建一个迷宫路径图，编写程序使机器人沿着路径移动，并在遇到墙壁时回转。

2.传感器应用：

-任务：编写程序，使机器人使用超声波传感器检测前方障碍物，并在距离障碍物10厘米时停止移动。

-答案示例：在编程软件中，设置超声波传感器的读数阈值，当传感器检测到障碍物时，机器人停止并回转。

3.动作指令编写：

-任务：编写程序，使机器人依次执行以下动作：前进、后退、左转、右转、停止。

-答案示例：在编程软件中，编写指令序列，使机器人按照指定顺序执行每个动作。

4.条件语句应用：

-任务：编写程序，使机器人根据颜色传感器检测到的颜色，执行不同的动作（例如，红色停止，蓝色前进）。

-答案示例：在编程软件中，使用条件语句（if-else），根据颜色传感器的读数执行相应的动作。

5.循环结构：

-任务：编写程序，使机器人重复执行“前进、后退”的动作，每次动作之间间隔1秒钟，重复5次。

-答案示例：在编程软件中，使用循环结构（如for循环），设置循环次数和动作间隔，使机器人执行重复动作。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-机器人编程的基本概念

-机器人的组成部分和功能

-机器人