1、第11課 聽話的Arduino機器人（一）教材分析本課是廣東省版小學信息技術(shù)五年級上冊第11課。本課使用的是Arduino模式，在算法上與第7課內(nèi)容類似，但讀取探測數(shù)值的方式不同。本課要使用到循環(huán)和判斷語句以及判斷的嵌套。新的知識點是軌跡傳感器與超聲測距傳感器的工作原理與應用；傳感器與主控板的連接，程序中讀取傳感器與接口的一致。在課程中，機器人的調(diào)試運行會出現(xiàn)各種異常情況，是教師比較難把握的一個環(huán)節(jié)。這是課堂實施最終達成課堂目標的關(guān)鍵。（二）學生分析學生通過兩冊程序編程的課程學習，基本掌握了循環(huán)和條件判斷以及條件判斷嵌套使用方法。對于軌跡傳感器和超聲測距傳感器也有一定認識。在傳感器接線方面和編

2、程中直接讀取端口的數(shù)值還是首次接觸。在機器人調(diào)試運行方面經(jīng)驗不足。對于五年級的學生遇到問題是還沒有養(yǎng)成鉆研的習慣，教師需要引導學生處理好獨立鉆研和請教他人之間的關(guān)系。教師需要培養(yǎng)學生閱讀說明書的能力。（三）教學目標1，知識與技能（1）認識Arduino機器人，會搭建機器人，掌握接線方法。（2）學會控制機器人前進和后退。（3）掌握機器人讀取傳感器數(shù)據(jù)入利用軌跡傳感器走黑線的方法。（4）學習使用超聲波測距傳感器在障礙物前停止的方法。2，過程與方法（1）通過對Arduino機器人的介紹、搭建、設(shè)備連接以及傳感器使用，培養(yǎng)學生動手能力。（2）通過探究學習，使學生掌握機器人編程基本的思路，學會調(diào)試機器人

3、。3.情感、態(tài)度和價值觀（1）體驗機器人編程設(shè)計的樂趣，激發(fā)學生的學習興趣。（2）端正自評和互評的價值觀。（3）培養(yǎng)學生積極思考、勇于探究、注重自身意志力品質(zhì)的鍛煉的態(tài)度價值觀。（四）教學策略1，引導探究式學習，在講解演示環(huán)節(jié)方面，教師講解示范之后讓學生及時總結(jié)，填寫相應表格。各環(huán)節(jié)表格共同組成學生探究完成程序編寫得指引，在教學的過程中生成導學單。2、適應教學策略，提供不同的學習材料，讓學生根據(jù)情況選擇不同的起點進行探究學習，并給出不同的評價等級。既保證學生有完整的作品制作體驗，又鼓勵學生勇于挑戰(zhàn)困難。（五）教學準備1、ArduinoScratch編程軟件及驅(qū)動程序；2、Arduino機器人及

4、下載數(shù)據(jù)線。（六）教學重難點了解軌跡傳感器和超聲波傳感器的工作原理，會編寫相應腳本，掌握機器人讀取傳感器數(shù)據(jù)的方法，掌握調(diào)試機器人的方法。（七）教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖課堂引入（一）播放循線機器人視頻素材和完整的任務(wù)視頻演示（二）分解任務(wù)1、認識Arduino機器人2、讓機器人動起來，腳本搭建3、聽話的機器人自動識別黑線和障礙（一）學生觀看視頻（二）明確學習目標通過視頻素材激發(fā)學習興趣；使學生明確學習目標，以目標導向和檢驗學習探究新課教授探究活動（一）：認識Arduino機器人1、機器人的各個模塊都有什么用途？出具Arduino機器人的模塊，講解機器人的模塊功能2、播放機器人組

5、裝的示意視頻，講解機器人的組裝步驟。1、學生帶著問題觀察了解機器人的模塊部件，認識主控板。2、根據(jù)示范操作，完成機器人零部件以及傳感器的組裝，并根據(jù)提示檢查連線情況。認識機器人各模塊部件，通過對機器人部件的組裝，鍛煉學生動手操作能力。探究活動（二）：讓機器人動起來1、設(shè)備在使用前是否要檢測各部件，該如何檢測？出具課件，指導學生完成機器人前進、后退程序的編寫。2、講解設(shè)置軟件和下載程序的方法，檢測馬達安裝是否正確。3、指導和幫助學生排除檢測問題，讓機器人動起來。1、學生帶著問題，根據(jù)課堂提示或參照課文P93，完成機器人前進、后退程序編寫。2、學習軟件設(shè)置，小組合作探究，將腳本傳給Arduino機

6、器人。3、按照異常調(diào)試手冊調(diào)試機器人。引導學生養(yǎng)成在設(shè)計完成任務(wù)前檢測硬件的習慣。培養(yǎng)學生認真、仔細、嚴謹?shù)奶骄繎B(tài)度。探究活動（三）：聽話的機器人自動識別黑線前進1、安裝軌跡傳感器。2、如何編寫一個識別黑線和識別障礙的機器人腳本呢？分析軌跡傳感器識別黑線功能的三種情況。1、學生安裝軌跡傳感器（課本P95）2、聽老師講解，理解兩個傳感器的工作原理，搭建自動識別黑線的腳本程序。3、調(diào)試機器人。讓學生學會探究傳感器使用的一般思維方式。探究活動（四）：聽話的機器人自動識別障礙停止1、安裝超聲波傳感器。2、講解超聲波傳感器的工作原理。3、探究提示：當超聲波測距傳感器與障礙物距離小于10時，馬達轉(zhuǎn)動；當左（右）軌跡傳感器探測到黑線時，左（右）馬達轉(zhuǎn)動，檢測馬達轉(zhuǎn)動是否異常。1、安裝超聲波傳感器2、聽老師講解，理解超聲波傳感器的工作原理，在原有腳本基礎(chǔ)上搭建超聲波避障腳本。3、根據(jù)探究提示，調(diào)試機器人，小組交流成果。進一步理解兩個傳感器的工作原理，學會檢測維護。體檢機器人算法設(shè)計的過程和方法。探究活動（五）：自主探究，思考并完成循線算法表格。總結(jié)機器人循線算法，指導學生進行調(diào)試完成機器人循線任務(wù)。組織學生進行超聲波傳感器的測障調(diào)試。自主探究，完成課本P96-97頁的算法表格填寫。小組合作，完成機器人循線腳本、超聲波傳感器避障