六年级信息技术下册 第15课 机器人避障教学设计 浙江摄影版

六年级信息技术下册第15课机器人避障教学设计浙江摄影版主备人备课成员教学内容本节课内容选自浙江摄影版六年级信息技术下册第15课，主要围绕机器人避障编程展开。通过学习，学生将了解机器人避障的基本原理，掌握使用编程软件进行机器人避障编程的方法，并能够设计简单的避障程序，培养学生的逻辑思维和动手操作能力。核心素养目标培养学生信息意识，提高信息素养，通过机器人避障编程实践，锻炼学生的逻辑思维和问题解决能力。同时，增强学生的创新精神和实践能力，提升团队合作与交流沟通能力，培养学生在信息技术领域的学习兴趣和终身学习习惯。教学难点与重点1.教学重点，

①理解机器人避障的编程原理，包括传感器检测和程序逻辑；

②掌握编程软件的基本操作，如编写程序、调试和运行；

③能够根据实际需求设计并优化避障程序，实现机器人对障碍物的有效识别和避开。

2.教学难点，

①理解传感器工作原理及其在避障编程中的应用；

②程序逻辑的复杂性和逻辑关系的理解，特别是在多条件判断和循环结构中的应用；

③解决编程过程中遇到的问题，如调试和优化程序，提高程序的稳定性和效率。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准备1.教材：确保每位学生都有浙江摄影版六年级信息技术下册教材，包含机器人避障编程的相关内容。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以帮助学生理解编程原理和操作步骤。

3.实验器材：准备机器人避障套件，包括机器人本体、传感器、编程控制器等，确保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生合作学习；布置实验操作台，确保学生能够顺利开展编程实践。教学过程【导入新课】

同学们，大家好！今天我们要一起探索一个有趣的话题——机器人避障。你们知道什么是机器人避障吗？它有什么用呢？（学生回答）非常好，接下来，我们就来学习如何编写程序，让机器人能够避开障碍物。

【新课导入】

一、课堂目标

1.了解机器人避障的原理和基本概念。

2.学会使用编程软件进行机器人避障编程。

3.能够设计简单的避障程序，实现机器人对障碍物的有效识别和避开。

二、教学内容

1.机器人避障的原理

2.编程软件的基本操作

3.设计并实现简单的避障程序

【新课讲授】

一、机器人避障的原理

1.请同学们打开教材，找到第15课的内容，我们一起来阅读。

2.阅读完毕后，请一位同学来分享他了解到的机器人避障的原理。

3.教师总结：机器人避障是利用传感器检测周围环境，通过编程控制机器人的运动方向，使其避开障碍物。

二、编程软件的基本操作

1.接下来，我们将学习如何使用编程软件进行机器人避障编程。

2.首先，展示编程软件的界面，介绍软件的主要功能。

3.教师演示如何编写简单的程序，并解释程序中的每个步骤。

三、设计并实现简单的避障程序

1.现在，请同学们按照教材上的步骤，尝试编写一个简单的避障程序。

2.在编写程序的过程中，遇到问题可以举手提问，我会帮助大家解决问题。

3.请几位同学分享他们的程序，并讲解程序的设计思路。

【课堂练习】

1.教师布置一个实际情境：假设我们有一辆小车，需要它能够避开路上的障碍物，请同学们设计一个简单的避障程序。

2.学生分组进行练习，教师巡视指导。

【课堂小结】

1.通过本节课的学习，我们了解了机器人避障的原理和编程方法。

2.请同学们回顾一下今天学习的内容，并谈谈自己的收获。

3.教师总结：编程不仅是一种技能，更是一种思维方式。希望同学们在今后的学习中，能够将所学知识运用到实际生活中。

【课后作业】

1.复习今天学习的内容，完成教材上的课后练习。

2.尝试设计一个更加复杂的避障程序，并尝试让机器人完成更多任务。

【教学反思】知识点梳理1.机器人避障基本概念

-避障机器人：能够自主识别和避开周围障碍物的机器人。

-避障功能：机器人通过传感器获取环境信息，调整自身运动轨迹，实现避障。

2.避障传感器及其工作原理

-红外传感器：检测前方有无障碍物，通过红外线的反射来判断距离。

-超声波传感器：发出超声波，根据反射回来的超声波信号计算距离。

-光电传感器：检测光线的变化，通过光线被遮挡来判断障碍物的存在。

3.编程软件操作

-界面熟悉：了解编程软件的界面布局，包括代码编辑区、工具栏、状态栏等。

-程序编写：学习编写基本程序，如条件判断、循环控制等。

-调试运行：运行程序，观察程序运行结果，对程序进行调试和优化。

4.机器人避障程序设计

-程序逻辑：根据避障需求，设计合理的程序逻辑，如顺序执行、分支判断、循环控制等。

-传感器数据读取：读取传感器获取的环境信息，如距离、角度等。

-机器人运动控制：根据传感器数据，控制机器人调整运动方向，实现避障。

5.实验操作与注意事项

-实验器材准备：检查实验器材的完整性和安全性。

-实验步骤：按照教材上的步骤进行实验操作，确保实验顺利进行。

-故障排除：遇到问题，分析原因，尝试解决。

6.程序优化与扩展

-优化程序：针对程序运行速度、稳定性等方面进行优化。

-功能扩展：增加新的功能，如路径规划、障碍物识别等。

7.安全教育与团队合作

-安全教育：在实验过程中，注意安全操作，避免发生意外。

-团队合作：在小组讨论和实验操作中，培养团队合作精神。

8.教学评价与反思

-学生评价：关注学生的学习进度和成果，给予鼓励和指导。

-教师反思：总结教学过程中的优点和不足，不断改进教学方法。板书设计1.机器人避障原理

①避障传感器类型：红外传感器、超声波传感器、光电传感器

②传感器工作原理：红外反射、超声波反射、光线变化

③避障程序逻辑：距离判断、角度判断、运动控制

2.编程软件操作

①软件界面：代码编辑区、工具栏、状态栏

②程序编写：条件判断、循环控制、函数调用

③调试运行：运行结果观察、调试工具使用、优化程序

3.避障程序设计

①程序逻辑结构：顺序执行、分支判断、循环控制

②传感器数据处理：数据读取、信息提取、逻辑运算

③运动控制：转向、加速、减速、停止

4.实验操作与注意事项

①实验器材准备：检查完整性、安全性

②实验步骤：按照教材步骤操作、确保实验顺利进行

③故障排除：分析原因、尝试解决、记录过程

5.程序优化与扩展

①程序优化：速度、稳定性、代码结构

②功能扩展：路径规划、障碍物识别、多传感器融合

6.安全教育与团队合作

①安全教育：操作规范、预防措施、紧急处理

②团队合作：沟通协调、分工合作、共同进步

7.教学评价与反思

①学生评价：学习进度、成果展示、问题反馈

②教师反思：教学方法、教学内容、教学效果教学反思与总结同学们，今天我们学习了机器人避障编程，这个课题挺有意思的，我想和大家分享一下我的教学反思和总结。

首先，在教学方法上，我采用了结合理论讲解和实践操作的方式。我觉得这种方式挺有效的，因为理论是实践的指导，而实践则是理论的检验。看到大家从对机器人避障的初步了解到动手实践，再到最后能够独立设计简单的避障程序，我觉得这样的教学方法还是挺成功的。

①在理论讲解部分，我尽量用简单易懂的语言解释了避障的原理，比如传感器的工作原理和编程的基本逻辑。我发现，同学们对于编程逻辑这部分比较感兴趣，尤其是当我在黑板上用流程图展示程序的执行过程时，大家的眼神都集中了。

②在实践操作环节，我鼓励大家分组合作，这样可以培养大家的团队协作能力。不过，我也注意到有些小组在操作过程中遇到了困难，比如编程软件的使用不太熟练，或者程序运行出现了问题。这时候，我及时给予个别指导，帮助大家解决问题。

教学过程中，我发现有几个方面可以改进：

1.在讲解编程软件操作时，可能需要更多的时间来确保每个学生都能跟上进度。我会考虑在课前准备一些辅助材料，比如视频教程，让学生在课前预习。

2.在小组合作环节，我发现有些学生比较内向，不太敢发表自己的意见。我会在未来的教学中更加注重培养学生的自信心，鼓励他们敢于表达自己的想法。

首先，在知识方面，我相信大家对机器人避障的基本原理和编程方法有了更深入的理解。这不仅是课本上的知识，更是将理论知识应用到实际操作中的能力。

其次，在技能方面，大家学会了如何使用编程软件进行编程，这无疑是对编程技能的一次提升。我希望大家能够将这种技能应用到更多的场合，比如编程竞赛或者日常的小项目制作中。

最后，在情感态度方面，我看到大家在学习过程中表现出了浓厚的兴趣和积极性，这让我感到非常欣慰。我相信，这种积极的学习态度对大家未来的学习生涯都会有很大的帮助。

当然，也存在一些不足之处。比如，有些同学在编程时遇到了困难，没有得到及时的解决。这提醒我在未来的教学中，要更加关注每一个学生的学习进度，确保每个人都能跟上教学节奏。重点题型整理1.题型：编写简单的机器人避障程序

细节：根据以下条件编写程序，实现机器人避开障碍物的功能。

答案：假设使用红外传感器检测前方距离，当距离小于20厘米时，机器人停止并转向；当距离大于20厘米时，机器人继续前进。程序如下：

```

if(sensor_distance<20){

stop();

turn_left();

}else{

forward();

}

```

2.题型：设计多条件判断的避障程序

细节：机器人需要根据红外传感器检测到的两个距离值来判断方向和速度。

答案：当两个红外传感器检测到的距离都小于10厘米时，机器人停止并后退；当一个传感器检测到的距离小于10厘米，另一个大于10厘米时，机器人停止并转向靠近较远传感器的那一侧。程序如下：

```

if(sensor_distance1<10&&sensor_distance2<10){

stop();

backward();

}elseif(sensor_distance1<10){

stop();

turn_left();

}elseif(sensor_distance2<10){

stop();

turn_right();

}else{

forward();

}

```

3.题型：使用循环控制实现持续避障

细节：编写一个循环程序，让机器人持续检测周围环境，并根据情况调整运动方向。

答案：使用无限循环（whiletrue），不断检测距离并作出相应动作。程序如下：

```

while(true){

if(sensor_distance<20){

stop();

turn_left();

}else{

forward();

}

}

```

4.题型：编写具有路径规划的避障程序

细节：机器人需要沿着预定路径避开障碍物。

答案：假设机器人需要沿直线路径前进，程序如下：

```

while(true){

if(sensor_distance<20){

stop();

turn_left();

}else{

forward();

}

if(sensor_distance_end<5){//到达路径终点

break;

}

}