设计模拟机器人(教案)五年级上册信息技术泰山版

《设计模拟机器人》教学设计
课题 设计模拟机器人 课型 新授 课时 1
课标分析 五年级主要以身边的算法为载体，使学生理解利用算法求解简单问题的基本方式，培养学生初步运用算法思维的习惯，并通过实践形成设计与分析简单算法的能力。 信息意识：针对简单的问题，确定解决问题的需求，引导学生主动获取解决问题所需的信息，准确理解扫地机器人的工作过程，设计解决问题的思路。 计算思维：在理解扫地机器人用途的基础上，根据生活中不同场景的需求，分析清扫机器人的工作流程设计，并使用自然语言和流程图描述机器人的工作流程和算法实现过程，能使用顺序、分支、循环三种基本控制结构描述机器人的清扫流程。 数字化学习与创新：通过学习身边的算法，体会算法的特征。在学习作品创作过程中，利用恰当的数字设备规划方案、描述创作步骤，通过自主探究、小组合作等方式完成算法的设计，使用Mind+软件进行呈现。在反思与交流过程中，对扫地机器人作品进行完善和迭代。 信息社会责任：了解算法的优势，体会算法对解决问题的重要性。养成在信息社会中发现问题、解决问题、合作探究的良好习惯。
教学内容分析 这是五年级上册第二单元第一课的内容，学生已经学习了研究身边的算法，能根据生活中的需求获取、分析数据，解决问题。这节课让学生通过针对生活中具体场景的需求，规划机器人的功能，完成整个项目的设计。用自然语言和流程图描述机器人的功能和算法实现过程，初步建立算法意识，体会算法对解决生活实际问题的重要性。设计一款多功能的扫地机器人，并体验使用Mind+软件呈现。
学情分析 本节课的教学对象为五年级的学生，他们对信息科技课有着浓厚的兴趣和极大的求知欲，他们热情、活泼、勇于探究。小组合作能力比较强，能通过问题进行分析或者团队合作探究问题解决的方案。
学习 目标 1.让学生通过分析生活中不同场景的需求，思考扫地机器人的功能设计及外形设计。 2.根据需要设计扫地机器人的清扫方式，能用自然语言和流程图描述算法，体会算法三种基本控制结构的用法，确定解决问题的思路。体会算法对解决问题的重要性。 3.通过自主探究、小组合作等方式学习，积极思考，大胆创新，完成扫地机器人的功能设计及外形设计。在学习过程中认识到到机器人完全是为满足的实际需要而设计。
重难点 重点：根据不同场景的需求，分析扫地机器人的外形及功能，设计多功能机器人。 难点：用自然语言和流程图描述扫地机器人的功能和算法实现。
教学策略 “导探创评”四环项目教学法、自主探究、小组合作法
课前 准备 教学媒体 课件、素材、导学案、Mind+体验程序
教 学 过 程 教学环节 设计意图
一、项目导入 让学生现场体验扫地机器人在教室的清扫过程， 提出问题：通过刚才的观察，你们发现了什么？ 明确本节课的项目任务，引出课题。 二、项目分析： 想一想，要设计一个这样的机器人，需要从哪些方面入手？ 引导学生讨论交流：外形，功能，工作流程 三、项目探究： 出示机器人正前方有垃圾的图片出示引出问题，小组讨论交流机器人的工作流程。 微项目一：直行清扫较简单 机器人直行清扫流程。 1.请根据观察，填写表格 清扫方式清扫流程直行清扫保持直行
学生填写表格，小组交流 学生汇报自己设计的清扫流程。 按照我们填写的流程，机器人能把垃圾清理掉吗？我们通过程序模拟验证一下吧。 2.通过程序模拟验证 让学生体验使用直行清扫的思路设计的程序“机器人模拟程序一”，运行查看结果。 3.流程图梳理思路。 由交流分析和程序体验过程，理清思路，小组合作完成流程图的填写 让学生小组合作用磁条上台板贴展示讲解自己的流程图 (体现小组合作，多人合作展示) 引导学生说出流程图所使用的控制结构 （顺序结构） 微项目二：避障清扫有技巧 机器人清扫时遇到障碍物，该怎么办呢？ 出示机器人清扫时遇到墙壁障碍物的图片场景。 引导学生说出遇到障碍物或墙壁应该拐弯（转向）行走。 1.小组合作将表格填写完整。 清扫方式清扫流程避障清扫如果有障碍，转向
分组交流展示。 2.通过程序模拟验证 根据微项目一的验证方法，打开“机器人模拟程序二”，验证一下自己的答案，是否能完成任务。（小组长检查学生的验证情况。） 3.流程图梳理思路。 由交流分析和程序体验过程，理清思路，小组合作完成流程图的填写 让学生小组合作用磁条上台板贴展示讲解自己的流程图 (体现小组合作，多人合作展示) 引导学生讲解说出避障清扫流程属于分支结构 微项目三：循环清扫更干净 机器人要清扫完教室的全部垃圾，该怎么办呢？ 出示教室内多处有垃圾的图片，让学生分析。 引出重复清扫 1.小组合作填写表格流程设计。 清扫方式清扫流程循环清扫重复清扫多次
学生交流设计的清扫路程。 2.通过程序模拟验证 体验循环清扫的Mind+程序“机器人模拟程序三”，垃圾打扫干净了。 请一个小组的学生展示讲解表格的流程 3.流程图梳理思路。 根据设计思路，小组合作补充完整流程图 让学生小组合作用磁条上台板贴展示讲解 自己的流程图 引导学生体会流程图的结构。 循环结构 四、项目创作：设计模拟机器人 现实生活中除了圆形的扫地机器人，要完成不同场景的清扫，你觉得机器人还可以设计成什么形状呢？你想让它具备什么功能？发挥你的想象，设计不同场景的机器人。 老师给同学们准备了4种场景，今天我们每个小组先选择其中的一个场景设计机器人，请大家画一画或者写一写。小组同学合作完成。 各个小组选择自己的设计主题。 小组同学讨论交流，探究设计自己设计的机器人 交流汇报，作品展示： 各小组同学轮流上台展示自己的作品，解说一下自己所选择的场景，机器人有什么特点，功能，能完成的效果。 五、项目总结 学生谈收获 教师总结：同学们今天收获都不小。我们主要学习了设计模拟机器人，通过模拟机器人的工作流程，进一步学习了算法的三种控制结构，并且为不同的场景设计出了功能独特的机器人。 肯定学生的表现，评选出今天的优胜小组。 展示并让学生体验扫地机器人的清扫过程，确定本节课的项目任务。 让学生自己设想扫地机器人需要完成的流程，先让学生使用自然语言描述算法，再使用流程图方式描述算法，充分认识到算法解决实际问题的重要性。 让学生根据机器人遇到障碍的实际情况，做出躲避障碍的设计，自然语言和流程图方式描述算法，理解分支控制结构的用法。 微项目三，把之前学习的清扫流程加上重复执行，让学生体会到循环结构算法设计的用法。 让学生发挥想象力，根据不同需要设计出应用更加广泛，功能更齐全的清扫机器人。 项目展示能让学生体会到成就感，学生的思维与创新得到体现，表达、合作能力得到锻炼
板书 设计 设计模拟机器人 外形： 顺序结构 分支结构 循环结构 功能：清扫垃圾 工作流程：直行 转弯 重复
评价量规 我能和小组同学交流合作完成任务□很棒 □较好 □还需努力我能积极发言，展示我的作品和思路□很棒 □较好 □还需努力我会用自然语言和流程图的方式描述算法□很棒 □较好 □还需努力我能根据流程图读懂顺序结构、选择结构、循环结构□很棒 □较好 □还需努力我能根据生活中的需求设计机器人的形状和功能□很棒 □较好 □还需努力