清华版（2024）五年级上册 3.2 避障机器人说课稿

清华版（2024）五年级上册3.2避障机器人说课稿课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教学内容本节课的教学内容为清华版（2024）五年级上册第三章第二节《避障机器人》。本节课主要围绕机器人避障的基本原理和实施方法进行讲解。内容包括：

1.避障机器人的概念和作用。

2.避障传感器的工作原理及其分类。

3.避障算法的介绍，包括超声波避障、红外线避障等。

4.避障机器人的搭建和调试方法。

5.避障机器人的实际应用案例分析。

本节课将引导学生通过实践操作，了解避障机器人的基本原理和制作过程，培养学生的创新意识和动手能力。二、核心素养目标1.知识与技能：学生能够理解避障机器人的基本原理，掌握避障传感器的工作原理和避障算法，能够搭建并调试简单的避障机器人。

2.科学思维：培养学生运用科学思维分析问题、解决问题的能力，通过实践操作，发展学生的逻辑思维和创新思维。

3.实践与创新：激发学生的创新意识，通过动手实践，提高学生的动手能力和实践探究能力，培养学生的工程素养和技术意识。

4.科学态度：培养学生对科学技术的兴趣和好奇心，培养严谨的科学态度和合作精神，增强学生解决实际问题的社会责任感。三、学习者分析1.学生已经掌握了四年级上学期的机器人基础知识和简单的编程技能，对机器人的基本构造和简单操作有了初步的了解。

2.学习兴趣：学生对机器人有浓厚的兴趣，对能够自己动手制作并操作的机器人项目充满好奇和热情。学习能力：学生在之前的课程中表现出了较好的动手操作能力和问题解决能力。学习风格：学生倾向于通过实践和探究来学习新知识，喜欢在小组合作中共同完成任务。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括：对避障传感器工作原理的理解可能存在难度；编程和算法逻辑可能较为复杂，需要时间和耐心去掌握；在搭建避障机器人时，可能会遇到机械结构设计上的问题；此外，学生可能还需要在团队合作中学会沟通与协调，确保项目顺利进行。四、教学资源-软件资源：机器人编程软件、模拟仿真软件

-硬件资源：避障传感器、电机驱动模块、控制器、机器人套件

-课程平台：校园教学管理系统

-信息化资源：教学PPT、教学视频、在线教程

-教学手段：小组讨论、问题导向学习、实验操作、反馈与评价五、教学过程设计一、导入环节（用时5分钟）

1.创设情境：播放一段避障机器人的视频，展示机器人在不同环境下自动避障的过程，引发学生对避障机器人工作原理的好奇心。

2.提出问题：提问学生，“你们知道机器人是如何实现自动避障的吗？它的工作原理是什么？”

3.学生讨论：引导学生进行小组讨论，分享他们对避障机器人的理解和猜测。

二、讲授新课（用时20分钟）

1.讲解避障机器人的概念和作用（用时5分钟）

-简要介绍避障机器人的定义和功能。

-通过图示和实物展示，让学生直观了解避障机器人的组成。

2.避障传感器的工作原理及其分类（用时5分钟）

-讲解超声波避障和红外线避障传感器的工作原理。

-通过实物展示，让学生观察不同类型传感器的特点和区别。

3.避障算法的介绍（用时5分钟）

-介绍简单的避障算法，如超声波避障算法和红外线避障算法。

-通过示例程序，让学生理解避障算法的实现过程。

4.避障机器人的搭建和调试方法（用时5分钟）

-演示如何搭建一个简单的避障机器人。

-讲解调试过程中的关键步骤和注意事项。

三、巩固练习（用时10分钟）

1.小组合作：学生分组进行避障机器人的搭建和编程练习。

2.实践操作：学生在指导下完成避障机器人的搭建和调试，确保机器人能够实现基本避障功能。

3.小组讨论：学生在搭建和调试过程中，讨论遇到的问题和解决方法，互相学习和交流。

四、师生互动环节（用时5分钟）

1.课堂提问：教师针对避障机器人的工作原理、传感器类型和避障算法提出问题，学生回答。

2.学生展示：每组学生展示他们搭建的避障机器人，并简要介绍其工作原理。

3.教师点评：教师对学生的展示进行点评，给予肯定和指导性建议。

五、课堂总结（用时5分钟）

1.教师总结本节课的重点内容，强调避障机器人的工作原理和制作方法。

2.学生分享他们在本节课中的收获和感受。

3.教师布置课后作业，要求学生总结避障机器人的制作过程，并思考如何改进。

六、教学评价（用时5分钟）

1.学生自评：学生对自己在课堂上的表现进行自我评价。

2.小组互评：小组之间相互评价，交流学习心得。

3.教师评价：教师对学生的学习效果进行评价，指出优点和需要改进的地方。

总用时：45分钟六、教学资源拓展1.拓展资源：

-避障机器人相关书籍：《智能机器人制作入门》、《机器人制作与编程》等。

-在线课程：国内外知名在线教育平台上的机器人编程与控制课程。

-学术论文：关于避障算法的最新研究论文，如《基于深度学习的机器人避障算法研究》等。

-实践项目：国内外机器人竞赛中的避障项目案例，如RoboCup、VEX等。

-教学视频：清华大学、北京大学等高校的机器人教学视频。

-传感器技术文档：各类型传感器（如超声波传感器、红外传感器）的技术参数和应用案例。

-编程工具：Arduino、Python等编程工具的官方文档和教程。

2.拓展建议：

-鼓励学生在课后阅读相关书籍，深入了解避障机器人的发展历程和前沿技术。

-建议学生参加在线课程，学习更多关于机器人编程和控制的知识，提升自己的技能水平。

-引导学生关注学术论文，了解避障算法的最新研究动态，培养学生的学术素养。

-组织学生观看教学视频，通过实际案例学习避障机器人的搭建和编程方法。

-鼓励学生阅读传感器技术文档，了解不同类型传感器的特点和应用，为实际操作打下基础。

-推荐学生使用Arduino、Python等编程工具，通过实践操作，掌握避障机器人的编程技巧。

-鼓励学生参加机器人竞赛，将所学知识应用于实际项目中，提高解决问题的能力。

-建议学生进行团队合作，共同完成避障机器人的设计与制作，培养学生的团队协作能力。

-鼓励学生进行自主学习，不断拓展知识面，提高自己的综合素质。七、反思改进措施（一）教学特色创新

1.在本节课中，我尝试了以情境导入的方式激发学生的学习兴趣，通过视频和问题引导学生思考，这一点在实际教学中取得了较好的效果。

2.我注重了理论与实践的结合，通过现场演示和小组实践操作，让学生在实践中学习避障机器人的搭建和编程，这样的教学方式有助于提高学生的动手能力和创新能力。

（二）存在主要问题

1.在教学过程中，我发现部分学生对传感器的工作原理理解不够深入，需要更多的直观教学手段来辅助理解。

2.小组合作中，部分学生参与度不高，可能是由于组内分工不明确或者学生个体差异导致的。

3.课堂评价环节较为简单，未能充分反映学生的学习成果，需要设计更加全面的评价体系。

（三）改进措施

1.为了让学生更好地理解传感器的工作原理，我计划制作一些更加直观的教具或模型，比如透明或半透明的传感器外壳，让学生能够直观看到内部结构和工作过程。

2.我将调整小组合作的策略，确保每个学生都有明确的角色和任务，同时加强课堂上的互动和监督，确保每个学生都能积极参与。

3.对于课堂评价，我计划设计一个更加全面的评价表，包括学生的参与度、合作能力、问题解决能力等多个维度，以便更准确地评价学生的学习情况。

在教学过程中，我会继续探索和实践，不断调整教学方法，以期达到更好的教学