第1单元第4课 《机器人滑雪》教案【甘少版】 《信息科技》六年级下册

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第1.4课《机器人滑雪》教学设计
课题 机器人滑雪 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 六年级
核心素养目标 1. 信息意识：感知电机控制与路径规划在机器人运动中的核心作用，理解精准数据对任务完成的关键意义。2. 计算思维：掌握mBot 小车的构建和通过程序控制小车移动的方法，养成基于数据的分步规划与调试思维。3. 数字化学习与创新：借助 mBlock 编程平台设计机器人滑雪路径程序，实践通过数字化工具解决复杂运动控制问题的创新方法。4. 信息社会责任：在机器人滑雪任务中，规范操作机器人、遵守模拟场地规则的意识，理解技术应用中安全与协作的重要性。
教学重点 1. 了解机器人电机的作用，掌握 mBot 小车的构建方法。2. 学会利用 mBlock 编程平台控制小车移动，包括调试直行和转弯的参数。3. 明确机器人滑雪任务的流程，能根据给定数据编写相应程序。
教学难点 1. 理解电机动力差实现转弯的原理。2. 根据不同情况准确调整直行和转弯的参数。3. 将机器人滑雪的 “直行 - 转弯” 逻辑转化为具体的程序代码。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1. 播放如何制作滑雪机器人的视频，引发学生兴趣。2. 提问：“看完视频，大家觉得机器人是如何滑雪的呢？”3. 引出本节课的学习目标：了解机器人的电机、掌握 mBot 小车的构建、掌握通过程序控制小车移动的方法。 1. 认真观看视频。2. 思考并回答教师提出的问题。3. 明确本节课的学习目标。 通过视频导入，激发学生的学习兴趣，让学生对机器人滑雪有初步的感知，同时明确本节课的学习方向。
讲授新课 一、认识电机1. 展示 mBot 机器人的电机图片（图 4-2），讲解机器人移动是通过电机转动实现的。2. 说明 mBot 机器人有两个电机，通过电机的正转或反转控制机器人前进或后退，通过电机的动力差实现机器人转弯。二、设计滑雪机器人1. 引导学生观察滑雪比赛的路线，分析得出机器人是通过直行和左 / 右直角转弯动作交替配合完成滑雪任务的。2. 讲解在预警机器人的基础上，利用 mBot 零件搭建滑雪机器人的方法，强调注意左右电机的接线接口（结合图 4-3）。三、直行与转弯参数及调试1. 展示直行七次和转弯六次的具体数据表格，让学生明确每次直行的距离和转弯的方向及角度。2. 演示如何将积木区 “运动” 积木类型下的相应积木拖动到代码区，以及如何打开 mBot 机器人并连接至电脑，通过在线模式调试机器人前进 30 厘米和左转 90 度的参数。3. 提出问题：“丽丽在在线测试程序过程中，发现执行前进积木，机器人后退，这可能是什么原因呢？” 引导学生思考并讨论。4. 指导学生分别调试出机器人前进 20 厘米、60 厘米和右转 90 度的积木参数，并说明由于机器人自身及环境因素，参数可能不同，需要根据实际情况调整。四、程序设计1. 根据测量数据分步描述机器人的滑雪过程，引导学生理解整个流程。2. 展示参考程序（图 4-4），讲解如何利用已经测试好的参数完成整个滑雪程序的编写。3. 说明如何进入上传模式，将程序中的 “当被点击” 替换为 “当 mBot (mCore) 启动”，并上传程序至滑雪机器人的主控板中，然后将机器人放入模拟滑雪场中运行程序，观察执行效果。五、课堂练习1. 出示课堂练习的选择题：（1）机器人移动是通过什么部件的转动实现的？（A. 传感器 B. 电机 C. 主控板 D. 蓝牙模块）（2）在机器人滑雪任务中，直行和转弯的参数需要根据哪些因素调整？（A. 仅车型 B. 车型、电池电量和场地 C. 仅电池电量 D. 仅场地）（3）机器人滑雪程序中，前进以动力 50%，持续 1.45 秒的积木主要控制机器人的什么？（A. 转弯角度 B. 直行距离 C. 警报声音 D. 灯光颜色）2. 让学生完成练习后，公布答案并进行讲解。六、拓展延伸提出问题：“机器人滑雪中的路径优化与传感器融合技术有什么呢？” 并简单介绍路径优化的核心思路，引导学生思考。 一、认识电机1. 观察电机图片，认真听教师讲解，理解电机对机器人移动的作用。二、设计滑雪机器人1. 观察滑雪比赛路线，分析机器人滑雪的动作配合。2. 按照教师的讲解，尝试搭建滑雪机器人，注意左右电机的接线接口。三、直行与转弯参数及调试1. 查看直行和转弯的数据表格，明确每次动作的要求。2. 跟随教师的演示，操作将积木拖动到代码区，连接机器人并调试前进 30 厘米和左转 90 度的参数。3. 积极思考并讨论教师提出的问题，得出可能的原因（如电机接线接反等）。4. 动手调试前进 20 厘米、60 厘米和右转 90 度的参数，体会参数调整的重要性。四、程序设计1. 认真听教师对机器人滑雪过程的描述，加深对流程的理解。2. 参考教师展示的程序，利用自己调试好的参数编写整个滑雪程序。3. 按照教师的指导，进入上传模式，替换程序中的相应部分，上传程序并观察机器人在模拟滑雪场中的运行效果。五、课堂练习1. 独立完成选择题。2. 听教师讲解答案，纠正自己的错误，加深对知识点的理解。六、拓展延伸 一、认识电机让学生直观了解电机的作用，为后续学习机器人的移动控制奠定基础。二、设计滑雪机器人通过观察和实践，让学生掌握滑雪机器人的搭建方法，培养学生的动手能力。三、直行与转弯参数及调试通过具体的数据和实际操作，让学生掌握直行和转弯的参数调试方法，培养学生的实践能力和问题解决能力。四、程序设计将滑雪过程转化为程序代码，培养学生的逻辑思维和编程能力，让学生体会到编程在控制机器人中的作用。五、课堂练习通过练习，检验学生对本节课知识点的掌握程度，及时巩固所学内容。六、拓展延伸拓宽学生的知识面，激发学生对机器人技术的进一步探索兴趣。
课堂小结 1. 引导学生回顾本节课所学内容，包括电机的作用、mBot 小车的构建、程序控制小车移动的方法、机器人滑雪的流程等。2. 对学生的学习情况进行简要评价，肯定学生的进步，指出存在的问题。 1. 跟随教师的引导，回顾本节课的知识点。2. 听取教师的评价，明确自己的优点和不足。 帮助学生梳理本节课的知识脉络，巩固所学内容，同时让学生了解自己的学习情况。
课后作业 1. 布置作业：（1）打开 mBlock 软件，修改预警机器人程序：将超声波传感器的检测距离调整为 30 厘米（原程序为 50 厘米），使机器人在物体距离更近时才发出警报，运行程序并截图保存。（2）观察生活中用到传感器的设备（如自动门、感应水龙头等），记录 1 种设备的工作场景，说说它和预警机器人的传感器在功能上有什么相似之处。2. 提醒学生按时完成作业，并强调作业的要求。 1. 记录作业内容和要求。2. 课后按照要求完成作业。 通过作业，进一步巩固学生所学的知识和技能，培养学生的实践能力和观察能力，将课堂知识与生活实际联系起来。
课堂板书 第四课 机器人滑雪一、核心素养目标1. 信息社会责任2. 数字化学习与创新3. 信息意识4. 计算思维二、新知要点1. 机器人滑雪的定义：智能机器人在模拟滑雪场中模仿运动员完成从起点出发，沿箭头标识方向直行或转弯，并到达终点的任务。2. 电机的作用：mBot 机器人通过两个电机的正转 / 反转控制前进 / 后退，利用动力差实现转弯。3. 滑雪机器人搭建：在预警机器人基础上，利用 mBot 零件搭建，注意左右电机接线接口。4. 直行与转弯参数：（展示直行七次和转弯六次的数据表格）5. 程序设计：按 “直行 - 转弯” 交替逻辑编写程序，可参考图 4-4。三、课堂练习（展示选择题及答案）
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