2023-2024学年粤教版小学信息技术六年级下册听话的Arduino机器人（教学设计）

2023-2024学年粤教版小学信息技术六年级下册听话的Arduino机器人（教学设计）课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析本节课选自2023-2024学年粤教版小学信息技术六年级下册，课题为《听话的Arduino机器人》。本节课内容与课本中“智能硬件与编程”单元相关，要求学生通过学习Arduino的基础知识，利用Arduino控制器编程，实现对机器人的基本控制。学生需要掌握Arduino硬件连接、编程环境搭建、基础编程语句以及简单逻辑控制。

本节课旨在培养学生的创新意识，提高动手实践能力，激发对信息技术学科的兴趣。通过本节课的学习，学生可以理解编程在实际生活中的应用，培养解决实际问题的能力。同时，课程内容与现实生活紧密相连，有助于提高学生的学习积极性和主动性。二、核心素养目标本节课的核心素养目标包括以下几个方面：

1.信息意识：培养学生对信息技术的好奇心和创新意识，使其在日常生活和学习中能够主动发现和思考信息技术的应用价值。

2.计算思维：通过学习Arduino编程，培养学生运用计算机科学的方法和观点分析解决问题，提高逻辑思维和创新编程能力。

3.数字化学习与创新：培养学生利用Arduino平台进行探究和解决问题的能力，鼓励学生发挥创造力，设计和实现具有实际意义的机器人项目。

4.信息伦理与安全：在课程过程中，强调合理使用信息技术，培养学生遵守信息法律法规和道德规范，提高网络安全意识。三、重点难点及解决办法重点：

1.Arduino硬件连接：理解并掌握Arduino板与其他电子元件（如电机、传感器等）的正确连接方式。

2.编程环境搭建：学会安装和使用ArduinoIDE，掌握基本的编程操作。

3.编程语句与逻辑控制：掌握Arduino编程基础，包括变量、条件语句、循环语句等。

难点：

1.编程逻辑：理解并应用条件语句和循环语句实现复杂的功能。

2.程序调试与优化：学会使用调试工具，找出并修复程序中的错误，提高程序运行效率。

解决办法：

1.对于硬件连接，可以采用分组合作的方式，让学生在老师的指导下一起完成连接，互相学习。

2.编程环境搭建时，老师可以提供详细步骤，并进行实时解答，让学生在实践中掌握。

3.对于编程语句与逻辑控制，可以通过案例教学，让学生在实际操作中理解并掌握。

4.针对编程逻辑和程序调试与优化，可以设置课堂讨论环节，让学生分享经验，共同解决问题。同时，老师可以提供一些常见问题和解决方法的总结，帮助学生快速定位和解决问题。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《听话的Arduino机器人》教材，以便跟随教学进度进行学习和实践。

2.辅助材料：收集与Arduino编程和机器人制作相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在教学过程中进行展示和讲解。

3.实验器材：准备Arduino控制器、电机、传感器等实验器材，确保其完整性和安全性，以便学生进行实践操作。

4.教室布置：根据教学需要，提前布置教室环境，设置分组讨论区和实验操作台，以便学生更好地进行合作学习和实践操作。五、教学过程设计1.导入环节（5分钟）

情境创设：展示一段机器人舞蹈视频，引发学生对机器人的兴趣。

问题提出：同学们，你们知道机器人是如何跳舞的吗？他们是怎样被控制的？

学生回答：引导学生思考机器人的控制方式，激发学习欲望。

2.讲授新课（10分钟）

教学内容：介绍Arduino控制器的基本原理和编程环境搭建。

讲解方式：结合PPT，进行生动讲解，让学生理解Arduino的工作原理。

互动环节：提问学生关于Arduino的知识，引导学生积极参与。

3.演示实验（10分钟）

实验内容：用Arduino控制器控制一个简单的机器人。

操作步骤：引导学生观看实验操作步骤，并跟随老师一起动手操作。

问题解决：在实验过程中，引导学生思考并解决可能遇到的问题。

4.巩固练习（10分钟）

练习内容：编写一个简单的Arduino程序，实现对一个LED灯的控制。

分组讨论：学生分组进行讨论，互相学习，共同解决问题。

师生互动：老师巡回指导，针对学生遇到的问题进行解答。

5.课堂提问（5分钟）

提问内容：针对本节课的学习内容，提问学生一些关键性问题。

学生回答：鼓励学生积极回答，检验学生对知识的掌握程度。

6.总结与拓展（5分钟）

教学总结：回顾本节课的学习内容，强调重点知识点。

拓展思考：引导学生思考Arduino在现实生活中的应用，激发创新意识。

7.课后作业（布置作业，学生自主完成）

作业内容：根据本节课所学，编写一个简单的Arduino程序，实现对一个电机或传感器的控制。

作业要求：学生在课后自主完成，培养独立思考和动手能力。

总计用时：45分钟

教学过程中，老师要注重与学生的互动，关注学生的学习情况，针对重难点进行讲解和解答，确保学生理解和掌握新知识。同时，要激发学生的创新意识，培养动手实践能力，提高学生对信息技术学科的兴趣。六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《Arduino实战手册》：介绍Arduino的原理、编程和项目实践，适合进一步深入学习的学生。

-《机器人制作与编程》：涵盖机器人的基础知识、制作技巧和编程方法，有助于学生拓宽视野。

-《智能硬件与创新应用》：介绍智能硬件的发展趋势和应用案例，激发学生的创新思维。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以利用网络资源，了解Arduino在现实生活中的应用案例，如智能家居、无人驾驶等。

-学生可以参加Arduino相关的水群、论坛，与其他爱好者交流学习心得，共同解决问题。

-学生可以尝试使用Arduino制作一个属于自己的项目，如智能车、机器人等，将所学知识应用于实际。

3.拓展知识点：

-传感器应用：介绍更多种类的传感器及其在机器人中的应用，如温度传感器、距离传感器等。

-通信技术：讲解Arduino与其他设备或平台之间的通信方式，如Wi-Fi、蓝牙等。

-机器学习：简要介绍机器学习的基本概念和应用，让学生了解机器人在未来发展趋势中的角色。

4.实用技巧：

-编程技巧：介绍如何优化Arduino程序，提高运行效率，避免常见错误。

-硬件连接：讲解如何正确连接Arduino与其他电子元件，确保电路安全。

-调试与优化：介绍使用调试工具和方法，快速找出并修复程序中的问题。七、课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《Arduino编程实战》：深入浅出地介绍了Arduino编程的技巧和案例，适合学生进一步掌握Arduino编程。

-视频资源：《Arduino教育视频系列》：通过一系列短视频，为学生提供Arduino学习和实践的指导。

2.拓展要求：

-学生自主学习：鼓励学生在课后时间，根据自己的兴趣和需求，选择拓展内容进行学习和探究。

-项目实践：学生可以尝试利用Arduino制作一个自己的项目，如智能灯控系统、小型自动驾驶车等，将所学知识应用于实际。

-问题解答：学生在学习和实践过程中遇到问题，可以寻求老师的指导和帮助，共同解决问题。

3.拓展任务：

-调查报告：学生可以调查Arduino在现实生活中的应用案例，了解其在我国的发展现状和未来趋势。

-创意竞赛：学生可以参加Arduino相关的创意竞赛，锻炼自己的创新能力和团队协作能力。

-分享交流：学生可以将自己的学习成果和项目实践，分享给其他同学，共同学习和进步。八、反思改进措施（一）教学特色创新

1.实践导向：将理论知识与实际操作相结合，使学生在动手实践中掌握Arduino编程和机器人制作。

2.合作学习：采用分组讨论和合作完成项目的方式，培养学生的团队协作能力和沟通能力。

3.情境教学：通过创设情境和提出问题，激发学生的学习兴趣，引导学生主动思考和探究。

（二）存在主要问题

1.教学管理：课堂时间安排不够合理，导致部分学生练习时间不足。

2.教学组织：对学生水平差异考虑不够充分，部分学生可能跟不上教学进度。

3.教学方法：课堂互动较多，但个别学生参与度不高，需要更多激发学生主动性的方法。

（三）改进措施

1.调整教学计划：合理分配课堂时间，确保每位学生都有足够的练习和讨论时间。

2.个性化教学：针对学生水平差异，提供不同难度的学习材料和实践项目，帮助学生提高。

3.增加互动环节：通过小组竞赛、游戏等方式，提高学生的参与度，激发学习兴趣。

4.引入评价机制：设立评价指标，鼓励学生自主评价和同伴评价，及时反馈学习情况。

5.家校合作：加强与家长的沟通，了解学生在家的学习情况，共同关注学生的成长。板书设计1.目的明确：板书设计应紧扣教学内容，突出本节课的重难点，帮助学生理解和掌握Arduino编程和机器人制作的基本知识。

2.结构清晰：板书应按照教学流程和逻辑顺序进行设计，使得学生能够直观地理解教学内容，有助于学生梳理知识点。

3.简洁明了：板书应尽量简洁明了，突出重点，准确精炼。使用关键词和图表等形式，帮助学生快速把握核心内容。

4.艺术性和趣味性：板书设计应具有一定的艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。可以运用色彩、形状、线条等元素，使板书更具吸引力。

5.启发性：板书设计应具有一定的启发性，引导学生思考和探究。可以通过提问、设疑等方式，激发学生的求知欲和创造力。

6.互动性：板书设计应充分考虑学生的参与和互动。可以设计一些学生可以填写或修改的部分，使板书成为学生参与教学的载体。

7.持久性：板书设计应具有一定的持久性，方便学生长期学习和复习。可以设计成可以重复使用的模板，以便学生在不同场合下使用。课堂1.课堂评价：

-提问：通过提问了解学生对Arduino编程和机器人制作的基本概念、原理和方法的掌握情况。

-观察：观察学生在课堂上的参与程度、合作意识和解决问题的能力，及时发现问题并进行解决。

-测试：在课堂结束时，通过小测试检验学生对所学知识的理解和应用能力，及时发现并解决学生的困难。

2.作业评价：

-批改和点评：对学生的课后作业进行认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果，鼓励学生继续努力。

-鼓励创新：对于学生在作业中展示的创新思维和实践能力，给予高度评价和鼓励，激发学生的学习兴趣和动力。

-个性化指导：根据学生的作业表现，给予个性化的指导和建议，帮助学生提高学习效果。

3.评价方式：

-定量和定性相结合：采用定量和定性相结合的方式进行教学评价，既关注学生的知识掌握情况，也关注学生的学习态度和能力。

-及时反馈：及时向学生反馈评价结果