《智能送件小车》教学设计
一、活动描述
前段时间,受疫情的影响,上海部分地区出现快递“寄不出,送不达”的情况,因为上海部分小区实施临时封闭管控,人手不够,运力不够,并且快递配送存在交叉感染的风险。结合当下疫情实事与人工智能编程教育,设计本次无人接触《智能快递》项目。本项目旨在培养学生的创想能力与逻辑思维能力,用前瞻性的眼光看待问题,用智能化手段解决问题。项目分为自动分拣与自动配送两部分,本节课解决自动配送问题。
二、学情分析
雷锋星城实验小学六年级的学生已经结合教材完成了第一、二单元的学习,有了一定的Scratch编程基础。对运动、外观、控制、侦测、变量模块都有所学习与掌握。初步认识与了解顺序、分支、循环结构,在Scratch的基本模块与指令的拼接上掌握的比较熟练。但是学生关于计算思维、解决问题的方法与步骤、对于算法的了解与分析上培养的还不是特别多。因此,本节课将从生活中真实的情境出发,以项目化学习方式开展,培养学生分析问题与解决问题的能力,教给学生解决问题的方法。
三、教学目标
1.学会利用所学知识,运用计算思维分析问题,设计算法,尝试模拟程序解决生活中遇到问题;
2.综合运用循环语句、条件判断语句、运动、外观、变量等已学过的模块进行程序编写,解决智能送件小车在“直线道路”、“直线转弯道路”、“曲线道路”上的送件问题;
3.提高分析问题、解决问题的能力,培养创新精神。
四、教学重难点
1.综合运用循环语句、条件判断语句、运动、外观、变量等已学过的模块进行程序编写;
2.掌握解决问题的方法与步骤。
五、教学过程
环节 教学 流程 学生活动 设计意图
创设情境,提出问题 结合上海疫情导致部分地区快递“寄不出,送不达”的真实情境,展示上一节课设计的无人接触智能送件小车,创设真实的小区送件需求,招募程序设计师编写程序让“不能动”的智能送件小车“动起来”完成小区的送件任务,分析小区送件路线特征,导入到新课。 理解本项目小车设计的意义。做好前面项目内容与本节课的衔接 通过情景导入课题;
讨论分析,解决问题 一、直线道路送件——初级程序设计师小考验 师生合作模拟送件过程。学生扮演程序设计师发布指令,教师扮演智能送件小车执行指令,通过模拟送件过程提炼关键问题,找到解决方案。 送件中送达送达后1.分析问题 (师生合作)如何沿着直线行驶?如何判断小车送达?小车可以做什么?2.确定方案 (学生讨论)面向-90度 移动 重复执行...直到...碰到A用户送件量增加1; 说您好,您的快递已送达; ……
3.绘制流程图(师生合作) 4. 编写程序 (结合助学单) 5.解决问题 二、直线转弯道路送件——中级程序设计师小考验 组内进行模拟送件,讨论结束后上台演示汇报。 送件中送达送达后1.分析问题 如何判断小车到达路口? 到达路口后怎么转弯如何判断小车送达?小车可以做什么?2.确定方案 碰到“指示标” 左转90度.碰到____用户送件量增加1; 说您好,您的快递已送达; ……
3.绘制流程图(师生合作) 4. 编写程序 (此流程图为“送件中”的流程分析。大框架在“直线道路送件”基础上完成) 5.解决问题(程序优化) 优化前:小车直接左转90度会出现不在道路上驾驶的现象。学生主动发现问题,教师引导学生结合生活实际回忆转弯需要慢慢的转,并且边走边转。引导学生将程序进行优化。 三、曲线道路送件——高级程序设计师大考验 设置开放课堂,将课堂交给学生。依据解决 “直线道路送件”与“直线转弯道路送件”问题的方法与步骤:模拟送件过程,提炼关键问题,确定解决方案,绘制流程图,进行程序编写,解决问题。分别请不同小组的同学进行汇报。通过独立思考与小组合作借助助学单完成最后曲线道路送件任务。 分析问题并确定方案 绘制流程 图编写程序 师生合作模拟送件过程,提炼关键问题,确定解决方案 根据方案绘制流程图梳理程序并进行程序的编写 发现问题,提出问题,小组讨论找到解决方案 将程序与生活 联系,在生活经验中找到程序的 优化思路 小组借助助学单分析问题,确定方案,设计流程图并安排好汇报的学生 各小组分别汇报 根据解决方案设计流程图 根据流程图编写程序 通过模拟小车行驶讨论思考,运用计算思维分析问题,设计算法,尝试模拟程序解决生活中遇到问题; 积极思考,发现问题并找到解决方案 编写程序并发现问题,通过自主思考或小组 合作将程序进行优化 将课堂交由学生,让学生自己去掌握解决问题的各个方法与步骤,课堂生成。
总结与分享 总结: 1.你完成三个送件任务晋升为高级程序设计师了吗? 2.这一节课你学会了哪些知识,获得了什么收获呢? 今天同学们通过模拟送件过程——提炼关键问题——确定解决方案——绘制流程图——进行程序编写——解决问题这几个步骤,综合运用循环语句、条件判断语句、运动、外观、变量等模块进行程序编写,从而帮助智能送件小车完成了小区三个用户的送件任务。在我们项目的问题解决上或者以后遇到其他问题我们也可以按照发现并分析问题—确定方案—绘制流程图—编写程序—解决问题的步骤,相信同学们已经掌握了解决问题的方法与步骤,以后遇到了其他的问题也能迎刃而解了! 分享本节课的收获 总结本节课所学知识
拓展与延伸 思考:外面的街道跟我们的小区道路一样吗?外面的街道会有什么? 预设:有红绿灯、斑马线、减速带、路上有更多的车辆需要避让、转弯需要打转向灯、路上还有行人。 面对这些情况,你会让我们的小车怎么做呢? 预设:如果小车碰到红灯,那么停车等待; 如果小车左转,那么变换造型亮起左转向灯; 如果小车前方有车辆,那么减速慢行或者避让车辆; 如果经过减速带,那么减速慢行 …… 课后任务:请同学们以小组为单位,选择优化的内容,搜索资料,制定方案,下节课将项目继续完善。 结合真实道路驾驶提出项目 的优化方案,小组 讨论将项目进行完善 将课堂内容进行课后延续,结合生活实际将项目进行不断的优化完善