《第3节 垃圾的运输》名师教案 - 第3课时

学而优教有方课题垃圾的运输（第3课时）——机器人循线单元二单元学科信息技术年级六年级学习目标【核心素养】信息意识：能根据解决问题的需要，认识和了解机器人。具有自主动手解决问题，掌握核心技术的意识。能合理利用信息真诚友善地进行表达。计算思维：在教师指导下，学习机器人相关知识，体验机器人对生活带来的便利。能尝试搜索、验证解决问题的过程，反思、优化解决问题的方案，并将其迁移运用与解决其他问题。将知识建构、技能培养与思维发展融入信息技术核心素养之中。数字化学习与创新：在日常学习与生活中，具有创新创造活力，能积极主动运用信息科技高效地解决问题，并进行创新活动。能根据学习需求，利用信息科技获取、加工、管理、评价、交流学习资源，开展自主学习和合作探究。信息社会责任：能理解信息科技给人们学习、生活和工作带来的各种影响，具有自我保护意识和能力；自觉遵守信息科技领域的价值观念、道德责任和行为准则，形成良好的信息道德品质，不断增强信息社会责任感。知道并遵守信息技术课堂规范，养成良好的操作计算机习惯。重点了解单寻迹传感器循线；了解三路寻迹传感器循线策略。难点能根据需要合理使用“多分支条件判断”模块；能根据需要合理搭建三路寻迹传感器循线程序。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图教学设计一、新课导入1、情景展示。让机器人能沿黑线走需要使用多少个寻迹传感器呢？2、揭示课题。二、机器人循线机器人用一个寻迹传感器就能实现循线。当用一个寻迹传感器时，可以把将传感器贴近黑白分界区域，不断检测地面颜色。当机器人进人黑色区域时，寻迹传感器检测到黑色，就让机器人向右偏转，离开黑线。当机器人进人白色区域时，寻迹传感器检测到白就让机器人向左偏转，回到黑线上。三、知识积累，学一学机器人走得左摇右摆，不太直，怎么办？单寻迹传感器循线的优点是使用的传感器数量最少，但也存在不少的缺点。在调试时会发现，用上面的策略进行单寻迹传感器循线，机器人只有“左偏转”和“右偏转”两个动作，会左摇右撰地沿黑线前进。如果速度太快或者遇到弯度较大的黑线，还有可能循线失败。这是由于传感器数量少，机器人能从外界获得的信息有限，循线策略简单，使机器人无法准确沿线运动，更无法判断复杂路口。所以，要让机器人更好地循线，需要安装更多的传感器。四、技能学习，试一试下图中机器人并排安装了三路寻迹传感器，这样机器人检测视野更宽，能更好地探测地面状况，同时循线策略也可以做到更加精准。用三路寻迹传感器循线时增加了一种“直行”状态，这样机器人循线动作就更加平滑、流畅。观察三路寻迹传感器循线流程图。从流程图上看出，循线时机器人会根据黑线位置不同，转向三条不同的分支，执行三种不同动作。对这种多分支结构，“多分支条件判断”模块可以方便地完成任务。情景展示：爷爷：机器人在直线上走得快多了，即使走偏也能自己修正回来。但遇到比较大的弯道时，容易脱线。欢欢：但这时了个寻迹传感器都已经脱离了黑线，机器人怎么才知道应该往哪个方向转动呢？爷爷：在遇到急弯时，需要左右电机速度差才能更顺利修正方向。爷爷：可以新建一个变量来记住最后检测到黑线的是哪个传感器，就可以判断出机器人是从哪个方向脱线的啦。比如可以约定好，左边寻迹传感器“1”，右边传感器记“2”。黑线在机器人在不同位置时，会执行不同的修正策略，尽量让黑线处于机器人正中位置，我们常把这些策略叫做“算法”。黑线在不同位置时，小车的执行策略有何不同？机器人循线时，安装的寻迹传感器越多，获取的信息就越多，机器人可以执行更多的循线策略，走线更精淮。人们也开发出集成多个传感器的寻迹模块，让机器人走线更流畅、精确。五、分享时间，说一说机器人循线任务里蕴含了很多科学原理，与人工智能无人驾驶有紧密联系，上网找一找其他循线方案，和同学们一起交流分享。六、课堂小结通过今天的学习，你有哪些收获？遇到了哪些困难？是怎么解决的？还有哪些困惑？你还有什么发现？七、作业布置预习下一课。观看了解思考学习学习操作练习思考；表达交流；分享交流表达预习下一课创设趣味的学习情境，更能激发学生的兴趣；了解本节课学习任务培养任务分析能力培养倾听习惯增加知