小学教学设计：原创信息技术04任务四设计简易扫地机器人（教学设计）

小学教学设计：原创信息技术04任务四设计简易扫地机器人（教学设计）主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：信息技术课程

2.教学年级和班级：小学五年级2班

3.授课时间：2022年10月15日

4.教学时数：45分钟

二、教学内容

1.课程目标：通过本节课的学习，让学生了解简易扫地机器人的工作原理和设计思路，培养学生动手实践能力和创新能力。

2.课程重难点：理解简易扫地机器人的工作原理，掌握其设计方法和步骤。

3.课程准备：准备扫地机器人设计的相关素材和工具，如乐高积木、电机、传感器等。

4.课程过程：

（1）导入：引导学生思考扫地机器人的作用和重要性。

（2）新课：讲解扫地机器人的工作原理和设计思路，展示相关案例。

（3）实践操作：学生分组进行扫地机器人的设计和搭建。

（4）总结：对学生的作品进行评价，总结本节课的学习内容。

三、教学评价

1.学生参与度：观察学生在课堂上的积极参与情况，以及对扫地机器人设计的兴趣和热情。

2.学生作品：评价学生在实践操作中设计的扫地机器人的功能和创意。

3.学生反馈：收集学生的意见和建议，了解他们对本节课的学习效果的评价。

四、教学反思

在本节课中，学生通过了解简易扫地机器人的工作原理和设计思路，掌握了相关知识和技能。在实践操作环节，学生分组进行扫地机器人的设计和搭建，培养了他们的合作意识和创新能力。通过本节课的学习，学生对信息技术产生了更浓厚的兴趣，取得了较好的教学效果。但在教学过程中，仍有个别学生对扫地机器人的设计原理理解不够深入，需要在今后的教学中加强引导和解释。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括创新能力、实践操作能力和团队协作能力。通过学习简易扫地机器人的设计，学生能够培养创新思维，运用所学知识解决实际问题；在实践操作环节，学生动手搭建扫地机器人，提高实践操作能力；同时，学生分组合作，培养团队协作能力和沟通表达能力。此外，通过本节课的学习，学生能够增强对信息技术学科的兴趣和热情，培养信息意识，为今后的学习和生活奠定基础。重点难点及解决办法重点：

1.扫地机器人的工作原理和设计思路。

2.学生动手实践，搭建简易扫地机器人。

难点：

1.理解并掌握扫地机器人的工作原理和设计思路。

2.学生动手操作，解决搭建过程中遇到的问题。

解决办法：

1.针对重点内容，通过讲解和展示相关案例，让学生直观地理解扫地机器人的工作原理和设计思路。

2.对于难点内容，教师引导学生分组讨论，共同解决问题。在搭建过程中，教师逐一解答学生遇到的问题，辅助学生完成扫地机器人的搭建。

3.鼓励学生互相交流、合作，分享搭建心得和经验，共同提高动手实践能力。

4.教师在教学过程中，注重个体差异，针对不同学生的实际情况，给予有针对性的指导和支持。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源1.软硬件资源：乐高积木、电机、传感器、电脑、投影仪等。

2.课程平台：学校提供的教学管理系统。

3.信息化资源：扫地机器人设计的相关视频教程、图片素材、在线文档等。

4.教学手段：讲解、演示、分组讨论、实践操作、评价等。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：提供扫地机器人设计的预习资料，包括设计原理、步骤等。

-设计预习问题：提出问题，如“扫地机器人如何感知周围环境？”、“如何设计机器人清扫路线？”

-监控预习进度：通过在线平台收集学生的预习笔记和问题。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生阅读资料，理解扫地机器人的基本原理。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生提交预习笔记和问题，分享自己的预习成果。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生独立探索扫地机器人的设计原理。

-信息技术手段：利用在线平台进行预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解扫地机器人的设计原理，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示实际案例，引出扫地机器人的设计和应用。

-讲解知识点：详细讲解扫地机器人的工作原理和设计步骤。

-组织课堂活动：学生分组进行扫地机器人的设计和搭建。

-解答疑问：针对学生在设计和搭建过程中遇到的问题进行解答。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，理解扫地机器人的设计原理。

-参与课堂活动：学生动手搭建扫地机器人，实践设计原理。

-提问与讨论：学生在设计和搭建过程中提出问题，与组员讨论解决方案。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解，帮助学生理解扫地机器人的设计原理。

-实践活动法：通过实际操作，让学生掌握扫地机器人的设计技能。

-合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解扫地机器人的设计原理，掌握设计技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置相关的设计任务，如改进扫地机器人的清扫效率。

-提供拓展资源：提供相关的设计手册、案例分析等拓展资源。

-反馈作业情况：及时批改作业，提供反馈和建议。

学生活动：

-完成作业：学生根据要求，完成课后设计任务。

-拓展学习：学生利用拓展资源，进行深入学习和思考。

-反思总结：学生对自己的设计过程和成果进行反思和总结。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的扫地机器人设计知识和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。知识点梳理本节课的主要知识点包括以下几个方面：

1.扫地机器人的工作原理：介绍扫地机器人如何通过传感器感知周围环境，如何进行定位和导航，以及如何实现清扫功能。

2.扫地机器人的设计思路：讲解扫地机器人的设计方法和步骤，包括机器人的结构设计、传感器选择、控制系统设计等。

3.传感器在扫地机器人中的应用：介绍扫地机器人中常用的传感器，如红外传感器、超声波传感器、激光传感器等，以及它们在机器人中的作用和应用。

4.控制系统的设计：讲解扫地机器人的控制系统设计，包括硬件选型、软件编程等，以及如何实现机器人的清扫路线规划和避障功能。

5.扫地机器人的调试与优化：介绍扫地机器人的调试方法和技巧，如何解决机器人在实际使用中遇到的问题，如何优化机器人的性能和效果。

6.创新设计与实践：鼓励学生进行创新设计，提出新的扫地机器人设计方案，并通过实践操作验证设计的可行性和效果。板书设计1.扫地机器人的工作原理

-传感器感知环境

-定位与导航

-清扫功能实现

2.扫地机器人的设计思路

-结构设计

-传感器选择

-控制系统设计

3.传感器在扫地机器人中的应用

-红外传感器：避障与导航

-超声波传感器：距离检测

-激光传感器：地图构建与清扫路径规划

4.控制系统的设计

-硬件选型

-软件编程

-清扫路线规划与避障

5.扫地机器人的调试与优化

-调试方法与技巧

-问题解决与优化

-性能与效果提升

6.创新设计与实践

-创新设计思路

-实践操作与验证

-效果评估与改进课后作业为了巩固本节课所学的知识，布置以下课后作业：

1.设计一个简单的扫地机器人：要求学生根据所学知识，设计一个简单的扫地机器人模型，包括结构设计、传感器选择和控制系统设计等。

2.编写扫地机器人的控制程序：学生需要根据设计方案，编写扫地机器人的控制程序，实现基本的清扫和避障功能。

3.进行扫地机器人的调试与