六年级全一册信息技术苏科版机器人行走（教案）

《机器人行走》教学设计
一、学习内容分析
《机器人行走》选自苏科版小学信息技术六年级教材项目 2 《机器人的基本活动》中的第4课《机器人行走》。在本课中，学生将学习使用控制马达和延时等待模块编写程序控制机器人直行、转向以及学习调试模块参数的方法。参考以往的教学经验，在完成直行这个内容后，学生充分发挥自主学习意识，探索控制机器人转向的程序。本课采用Robosim虚拟仿真软件，以解决了开展实体机器人教学难以普及的问题。本课是学生学习编程控制机器人运行的第一课，起着承上启下的作用，在教学中将采取任务驱动的教学方式，使学生在完成任务的过程中进行知识、技能的学习与运用，极大的调动了中小学生机器人学习的积极性与学习兴趣。
二、学习者分析
本课的授课对象为六年级学生，此时学生的逻辑思维和动手能力已经有一定的发展，经过一段时间的程序设计学习，学生已经储备了图形化编程的知识基础，具有一定的分析问题能力，能够编写简单的程序。部分六年级学生接触过机器人编程的课程，但对纯虚拟机器人平台有些陌生，在虚拟仿真软件平台下进行编程和仿真有一定难度。
三、学习目标
（1）掌握控制马达命令以及延时等待模块，指挥机器人直行。
（2）掌握调试模块参数的方法，指挥机器人走的更远。
（3）以小组合作的方式，发挥自主学习能力，探索机器人转弯的方法。
四、教学过程
视频导入，感受机器人行走
播放视频：杭州亚运会上的黑科技
小结：从播放视频可以看出，杭州亚运会上的智能机器人节省了大量的人力物力，极大地方便我们的生活，彰显了我国的科技实力。本节课将通过在线仿真软件Robosim学习机器人自由行走，并完成一系列的任务。
出示板书：机器人行走
设计意图：通过播放同学们感兴趣的亚运会视频，调动同学们的好奇心，激发同学们的学习热情，让同学们感受到中国科技的蓬勃生命力。
观察机器人，了解直行原理
展示上节课学习搭建的机器人工程车。提问：机器人靠什么行走？
展示一段机器人工程车的视频，思考：如何让机器人直行？
小结：马达带动轮子转动；轮子的旋转方向相同，速度相同时机器人直行。由马达控制轮子的方向和速度。
认识程序中通过“执行器”模块库中的控制马达速度来控制机器人的行走。 控制马达启动马达命令和停止马达命令。
活动1：控制马达，让机器人直行。
（1）打开平台，加载各种模块，编写程序，编程的过程中遇到问题可以观看视频学习资料。提供学习资料（视频a.模块连接 b.程序仿真）
完成并反馈小车的状态。
（2）编写完成了小车马达启动和停止命令，发现小车不动。
思考：为什么机器人不动？
马达启动以后马上就停止了，需要增加马达工作的时间。
“延时等待”模块功能：保持机器人前一个状态一定的时间，这里用于设定马达启动后的工作时间。
思考并动手：“延时等待”模块添加到什么位置？为什么？
设计意图：激发学生的自主思考能力，从轮子同向、同速两个方面让小车直行。另外让马达带动轮子的运动，引出马达启动和停止的命令。以老师的讲解为辅，鼓励学生上机实践，提供视频资料进行自学，培养学生的动手和自主探究能力。
联系实际，让机器人走更远
展示：小车行走的起点和终点，起点和终点的距离是17cm，图上的一格为1cm。
活动2：调试模块参数，指挥机器人走更远。
提问：如何让机器人刚好从起点走到终点？
试一试：让机器人工程车由起点走到终点。
小结：联系数学中路程、速度、时间的知识，思考如何调整参数。
时间=路程/速度
请同学们调试模块参数，让机器人工程车由起点走到终点，并记录机器人工程车由起点走到终点所需的时间。尝试其他的马达转速，找到所需时间，让小车从起点驶向终点。
马达转速（0-100） 50
需要的时间（s）
反馈学生程序和学习单。
设计意图：通过体验活动，结合数学中经常使用到的路程、速度、时间的知识，让学生不断尝试如何调整参数，通过实验数据的记录,更进一步了解马达转速和等待时间模块。
（四）拓展延伸，让小车转弯
同学们，刚才我们用马达带动车轮同速同向，从而小车直行。那请同学们想一想车轮不同速，小车会如何行走。
活动3：拓展延伸。
要求：让机器人工程车转弯
分工：请同学们分工合作，一人调试程序，先将等待时间设为1，按表格设定马达转速并仿真。另一人观察小车的行动并记录小车转弯方向及角度。同学们多尝试几组数据，比如左右马达转速差值变大，观察并记录。
M1的 转速 M2的 转速 小车转弯方向及角度 M1的转速 M2的 转速 小车转弯 方向及角度
1 50 50 5 0 50
2 50 20 6
3 20 50 7
4 50 0 8
思考：观察上表，讨论一下你有什么发现？
小结：通过实践，我们发现当右马达转速<左马达转速，向右转；左马达转速<右马达转速，向左转；速度相差越大，旋转的角度越大。
设计意图：让同学自己动手，从实践中得出结论：两个轮子不同速会转弯。学生自主探究学习的模式和传统的老师教学生学的模式相比，前者更利于激发学生的活力。
（五）全课总结，学习评价
这节课，我们一起研究了指挥机器人直行，学会了使用控制马达和延时等待模块，编写程序控制机器人直行和转向。同时我们还学习调试模块参数的方法。
设计意图：归纳与思考，回顾学习内容，进一步巩固学习内容进行知识的延时，为下一节课做好铺垫。