第10课 模拟机器人运行（二）教学设计小学信息技术重大版六年级下册-重大版

第10课模拟机器人运行（二）教学设计小学信息技术重大版六年级下册-重大版学科年级册别七年级下册教材授课类型新授课课程基本信息一、课程基本信息

1.课程名称：第10课模拟机器人运行（二）

2.教学年级和班级：小学六年级（1）班

3.授课时间：2024年X月X日第2节课

4.教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标二、核心素养目标通过模拟机器人运行任务，培养信息意识，理解指令与执行的逻辑关系；发展计算思维，能设计简单算法解决机器人路径规划问题；提升数字化学习与创新素养，运用模拟软件优化控制指令；增强信息社会责任，规范操作数字工具，养成严谨的探究习惯。教学难点与重点三、教学难点与重点

1.教学重点：指令序列的逻辑组合，如编写“前进60cm-左转90度-前进40cm”指令，理解指令顺序对机器人运动轨迹的决定性作用；网格路径规划方法，依据课本中的网格图示例，规划机器人从起点到终点的最短路径，明确路径选择的步骤与标注规范。

2.教学难点：条件指令的逻辑判断，如编写“如果检测到障碍物则右转90度”指令，学生易混淆条件触发时机与转向角度的对应关系；指令调试中的错误排查，当机器人模拟运行未达预期时，难以定位是转向角度偏差（如课本要求左转90度，实际执行为75度）还是指令顺序颠倒问题。教学方法与手段1.教学方法：任务驱动法，设计“避障路径规划”任务，驱动学生编写条件指令；小组讨论法，分组优化算法流程，如比较不同路径方案；演示法，教师示范指令调试步骤，解决角度偏差问题。

2.教学手段：机器人模拟软件，动态展示指令执行效果；多媒体投影，呈现课本网格图与指令流程；实物机器人教具，辅助理解传感器检测原理。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过班级群推送课本P48-P49“指令序列”与“网格路径规划”示例截图，明确预习目标：理解指令顺序与路径关系。

设计预习问题：①机器人执行“前进-左转-前进”指令后，网格中的位置变化？②课本图10-2中，若调整指令顺序，终点会变吗？

监控预习进度：在线平台查看学生提交的路径标注笔记，标记共性问题（如方向标注混乱）。

学生活动：

自主阅读预习资料：对照课本图示，标注指令对应的网格移动轨迹。

思考预习问题：在笔记本上绘制指令执行前后的网格位置图，记录疑问（如“左转后方向如何确定？”）。

提交预习成果：上传网格路径标注图及1个疑问至平台。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生通过课本示例自主构建指令与路径的关联认知。

信息技术手段：班级群推送资料、在线平台提交成果，实现资源共享与进度监控。

作用与目的：铺垫指令逻辑与路径规划基础，为课中突破“指令顺序决定轨迹”重点做准备。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：播放机器人避障模拟视频（对应课本P50“条件指令”案例），提问“如何让机器人绕过障碍物？”

讲解知识点：以课本P51“如果检测到障碍物则右转90度”为例，拆解条件判断逻辑（传感器检测→触发条件→执行转向）。

组织课堂活动：分组完成课本P52“网格避障任务”，每组设计3条路径方案，对比指令数量与效率；教师演示调试步骤，纠正“左转90度执行为75度”的角度偏差问题。

解答疑问：针对小组提出的“条件指令多次触发时如何处理”问题，结合课本P53流程图解析循环逻辑。

学生活动：

听讲并思考：记录条件指令的“触发条件-执行动作”对应关系，标注课本案例中的关键参数（如转向角度）。

参与课堂活动：小组讨论优化避障路径，标注指令序列；观察教师调试演示，记录错误排查步骤（如检查角度设置、指令顺序）。

提问与讨论：提出“障碍物位置变化时，指令是否需调整”，参与班级方案对比。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过课本案例拆解，强化指令逻辑与调试方法的理解。

实践活动法：小组合作完成网格避障任务，在实践中掌握路径规划技能。

合作学习法：对比不同方案，培养团队沟通与问题解决能力。

作用与目的：通过实例讲解与实践操作，突破“条件指令逻辑判断”和“指令调试错误排查”难点，落实核心技能。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：设计课本P54“复杂场景路径规划”（含2个障碍物），要求标注指令序列并说明设计思路。

提供拓展资源：推送机器人编程挑战网站（对应课本P55“拓展学习”），提供“多条件判断”示例视频。

反馈作业情况：批改时重点标注指令逻辑错误（如条件漏写、角度偏差），针对性反馈调试建议。

学生活动：

完成作业：在网格图中规划路径，编写完整指令序列，反思课中调试经验优化方案。

拓展学习：观看网站视频，尝试编写“如果检测到红色区域则停止”指令，记录新疑问。

反思总结：在作业本上写下“指令顺序错误导致路径偏差”的改进措施，提出“如何减少指令数量”的新探究方向。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生通过作业与拓展资源深化对指令逻辑的理解。

反思总结法：通过书面反思，强化错误归因与优化意识。

作用与目的：巩固课堂所学路径规划与调试技能，拓展多条件判断思维，培养自主探究与反思能力。拓展与延伸1.拓展阅读材料

（1）《青少年机器人编程入门》第三章“循环指令与任务优化”，重点阅读“循环结构减少重复指令”部分，结合课本P48“前进-左转-前进”指令序列，理解如何用“重复执行3次：前进60cm-左转90度”简化路径规划，对比两种指令的执行效率差异，分析循环指令在机器人重复任务中的应用优势。

（2）《生活中的机器人》第四单元“服务机器人的避障设计”，围绕课本P50“如果检测到障碍物则右转90度”条件指令，阅读家庭扫地机器人如何通过红外传感器检测障碍物并调整路径的案例，思考“多障碍物环境下条件指令的嵌套使用”，如“如果检测到障碍物且前方无空地则后退10cm”，深化对条件逻辑复杂性的理解。

（3）《小学信息技术实践活动手册》“网格路径规划进阶篇”，结合课本P52网格图示例，学习“最短路径算法”的基本思想，通过对比“先向右再向下”与“先向下再向右”两种路径的指令数量，理解路径优化对机器人运行效率的影响，掌握标注网格节点和计算路径长度的方法。

2.课后自主探究

（1）基础任务：利用课本配套机器人模拟软件，设计一个含3个障碍物的10×10网格场景（参考课本P54“复杂场景路径规划”），编写指令序列完成从起点(1,1)到终点(10,10)的路径规划，要求：①标注障碍物位置；②写出完整指令（含前进距离、转向角度）；③对比不同路径方案的指令数量，选出最优方案并说明理由。

（2）进阶任务：结合课本P51“条件指令”示例，设计“智能避障小车”模拟任务：在网格中设置不同颜色障碍物（红色障碍物需右转90度，蓝色障碍物需左转45度），编写嵌套条件指令（如“如果检测到红色障碍物则右转90度；如果检测到蓝色障碍物则左转45度”），运行模拟软件验证指令逻辑的正确性，记录并分析可能出现的错误（如颜色识别偏差导致转向错误）。

（3）挑战任务：以小组为单位，完成“教室清洁机器人路径设计”项目：①测量教室地面网格尺寸（如每个网格代表1平方米）；②设计包含课桌、讲台等障碍物的清洁路径；③编写包含“启动-清扫-避障-返回充电”全流程的指令序列；④在模拟软件中运行，调试指令参数（如清扫速度、转向角度），形成《机器人运行调试报告》，重点说明如何解决“漏扫区域”和“碰撞障碍物”问题，报告需包含指令序列、路径图及调试过程记录。

（4）反思拓展：回顾课中“指令调试错误排查”难点（如课本P53角度偏差问题），自主收集3个机器人运行失败的案例（如指令顺序错误、条件漏写），分析错误原因并总结“指令调试三步法”（①检查指令参数；②验证逻辑关系；③分段运行测试），撰写《机器人编程错误案例分析笔记》，提升问题解决能力。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生是否能正确标注课本P52网格图中的指令轨迹，是否能主动提出“条件指令触发时机”等疑问，记录学生参与指令调试演示的积极性，如是否主动指出“左转90度执行为75度”的角度偏差问题。

2.小组讨论成果展示：评价各小组避障路径方案的合理性，如是否能结合课本P51条件指令设计“障碍物右转”逻辑，对比不同方案指令数量时是否引用课本P52“最短路径”标准，标注小组合作中的分工协作情况。

3.随堂测试：完成课本P54“复杂场景路径规划”填空题，如“从起点(2,2)到终点(5,5)，指令序列为：前进30cm-左转90度-前进____cm-右转90度-前进30cm”，检测学生对网格距离计算和转向顺序的掌握。

4.课后作业评价：批改学生提交的《机器人运行调试报告》，重点检查指令序列与课本P54示例的一致性，如是否正确标注障碍物位置，是否用“如果检测到障碍物则后退”解决碰撞问题，反思总结中是否提到“指令顺序错误导致路径偏差”。

5.教师评价与反馈：针对普遍问题（如条件指令嵌套漏写），结合课本P53流程图强化逻辑训练；对优秀方案（如用“循环指令”减少重复步骤）推广至班级，鼓励学生参考课本P48“重复执行3次”优化路径；反馈时具体到课本页码，如“注意P51条件指令中的‘如果...则...’对应关系”。板书设计八、板书设计

①指令序列核心逻辑

-指令组成：前进距离（如60cm）、转向角度（左转90度/右转90度）

-顺序决定轨迹：前进-左转-前进vs前进-前进-左转（路径对比）

-关键句：指令顺序错误→路径偏差（课本P52示例）

②条件指令与调试难点

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