小学五年级创意机器人编程课 2-2.9 设计巡线车（教学设计）

小学五年级创意机器人编程课2-2.9设计巡线车（教学设计）课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容来自小学五年级创意机器人编程课的2-2.9章节，着重于设计巡线车。教学内容包括理解巡线车的原理，学习使用编程软件控制电机以实现巡线功能，以及通过实际操作来培养解决问题的能力。这些内容与学生已有知识中的基础编程概念（如循环、条件语句）及简单的机械原理有关联，帮助学生将理论知识与实践相结合，提升创新思维和动手能力。二、核心素养目标本节课的核心素养目标围绕培养学生的信息技术素养、创新思维和问题解决能力。学生将通过设计巡线车，深化对机器人编程及控制原理的理解，提高运用信息技术工具进行问题分析的能力。此外，通过实际操作和团队协作，激发学生的创新意识，培养其面对实际问题时的探究精神和解决复杂问题的能力，进而达成新教材要求的学生核心素养提升。三、学习者分析1.学生已掌握了相关知识：学生在前期课程中学习了基本的机器人结构和编程逻辑，如条件语句、循环等，对机器人编程有了初步了解。此外，他们对电机控制、传感器等硬件也有所认识。

2.学习兴趣、能力和风格：五年级学生对新鲜事物充满好奇心，对动手实践类课程有较高兴趣。在能力上，他们具备一定的逻辑思维和问题解决能力，但需进一步培养创新意识和团队协作能力。学生的学习风格多样，部分擅长理论学习，部分则更倾向于实践操作。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在设计巡线车过程中，学生可能会在编程与硬件结合部分遇到困难，如调试过程中出现的问题解决、巡线算法的理解等。此外，团队协作中可能会出现沟通不畅、任务分配不均等问题。

四、教学资源1.硬件资源：

-创意机器人套件

-巡线传感器

-电机及控制器

-电池及充电器

2.软件资源：

-机器人编程软件

-电脑及投影设备

3.课程平台：

-在线教室管理系统

-学校内部学习平台

4.信息化资源：

-电子教材

-教学视频

-互动教学课件

5.教学手段：

-讲授与演示

-分组合作学习

-任务驱动法

-互动问答

-实践操作反馈

（注：以上资源均根据学校实际情况及课程要求准备）五、教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-创设情境：通过展示巡线机器人在生活中的应用场景，如智能扫地机器人，引发学生对巡线车的好奇心和兴趣。

-提出问题：询问学生“巡线机器人是如何实现自动巡线的？”，激发学生的求知欲。

2.讲授新课（15分钟）

-讲解巡线原理：介绍巡线传感器的工作原理，如何检测黑线并传递信号给控制器。

-编程控制：围绕教学重点，讲解如何使用编程软件控制电机，实现巡线功能。

-示范操作：教师现场演示如何搭建巡线车并编写程序，让学生直观地了解整个操作过程。

3.巩固练习（10分钟）

-分组讨论：学生分组讨论如何搭建巡线车，并在编程软件中编写程序。

-实践操作：学生根据讨论结果，动手搭建巡线车并进行编程。

-教师指导：在学生操作过程中，教师巡回指导，解答疑问，帮助学生解决问题。

4.课堂提问（5分钟）

-针对巡线车原理、编程控制等方面提问，检查学生对新知识的理解和掌握。

-鼓励学生提问，培养他们的探究精神和问题解决能力。

5.双边互动环节（5分钟）

-学生展示：各小组展示自己的巡线车作品，分享编程心得。

-互评互学：学生互相评价，提出改进意见，促进团队协作和共同成长。

6.核心素养能力拓展（5分钟）

-针对学生在操作过程中遇到的困难和挑战，提出问题解决方案，培养学生的创新思维和问题解决能力。

-引导学生思考巡线机器人在生活中的其他应用，激发他们的想象力。

7.总结与反思（5分钟）

-教师总结本节课的知识点，强调巡线车设计的重要性和实际应用。

-学生反思自己在操作过程中的优点和不足，为下一节课做好准备。

教学过程设计总用时：45分钟

说明：以上教学过程设计充分考虑到实际学情和教学需求，突出重难点，注重培养学生的创新思维、问题解决能力和团队协作精神。同时，通过双边互动，提高学生的课堂参与度和积极性。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-相关书籍：介绍机器人编程和巡线车设计的图书，如《创意机器人制作与应用》、《机器人编程入门》等，帮助学生深入了解相关知识。

-视频资料：提供巡线车制作和编程的教学视频，让学生在课后复习和巩固所学内容。

-研究报告：鼓励学生查阅相关研究报告或科普文章，了解巡线机器人在不同领域的应用。

-社区活动：推荐学生参加机器人竞赛、科普展览等活动，拓宽视野，激发创新意识。

2.拓展建议：

-鼓励学生利用课余时间阅读相关书籍，加深对机器人编程和巡线车设计的认识。

-组织学生观看教学视频，跟随操作步骤，巩固所学技能。

-布置作业：让学生撰写关于巡线机器人的研究报告，培养他们的探究精神和文献查阅能力。

-鼓励学生参加社区活动，与同龄人交流学习，提高团队协作能力和沟通技巧。

-定期开展课堂分享会，让学生分享自己的学习心得和拓展成果，激发学习兴趣。七、板书设计1.标题：设计巡线车

-巡线原理

-编程控制

-实践操作

2.巡线原理：

-传感器工作原理

-黑线检测

-信号传递

3.编程控制：

-电机控制逻辑

-巡线算法

-程序编写步骤

4.实践操作：

-搭建步骤

-调试技巧

-问题解决

5.重点提示：

-创新思维

-问题解决能力

-团队协作

板书设计以简洁明了、结构清晰为原则，通过图示和关键词突出教学重点，同时注重艺术性和趣味性，激发学生的学习兴趣和主动性。八、课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《机器人技术与应用》杂志相关文章，深入了解巡线机器人技术的发展趋势和实际应用案例。

-视频资源：推荐观看与巡线机器人相关的教学视频，如巡线车制作过程、编程技巧等，帮助学生巩固课堂所学知识。

-实践项目：鼓励学生尝试改进巡线车设计，如增加避障功能、优化巡线算法等，提高创新能力。

2.拓展要求：

-学生需在课后自主阅读相关材