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江西省中小学生素质科技课堂-8.《智能行走》教学设计

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、课程基本信息

1.课程名称：《智能行走》

2.教学年级和班级：江西省中小学生素质科技课堂，五年级

3.授课时间：第8周，星期五，第2节

4.教学时数：45分钟

江西省中小学生素质科技课堂-8.《智能行走》教学设计，围绕智能行走机器人的制作与编程展开。本节课将引导学生了解行走机器人原理，学习简单的编程知识，培养动手能力和团队协作能力。通过本节课的学习，学生将掌握基础的机器人制作与编程技能，提高科技创新意识。

二、核心素养目标

1.科学探究：通过观察、分析智能行走机器人的结构和功能，培养学生提出问题、解决问题的能力。

2.信息技术应用：学习并运用编程软件对智能行走机器人进行简单编程，提高学生的信息技术应用能力。

3.团队合作：在小组合作制作智能行走机器人的过程中，培养学生沟通协作、共同解决问题的团队精神。

4.创新思维：鼓励学生发挥想象，设计独特的智能行走机器人，激发学生的创新意识和创造力。

三、学习者分析

1.学生已经掌握了相关知识：学生在前期课程中学习了简单的机械原理、电路知识和基础的计算机操作，对机器人有一定的了解和兴趣。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：五年级学生对科技产品充满好奇心，对新事物有较强的接受能力，喜欢动手操作和实践。他们善于观察、发现问题和解决问题，但学习风格多样，部分学生可能更倾向于独立思考，而另一部分学生则喜欢合作交流。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在编程和机器人制作过程中，学生可能会遇到编程语言理解困难、电路连接不熟练等问题。此外，团队协作中可能会出现沟通不畅、任务分配不均等问题。部分学生对新软件和新工具的使用可能感到不适应，需要教师耐心引导和帮助。

四、教学资源准备

1.教材：提前为学生准备《智能行走》教材，包含机器人制作原理、编程指导等相关资料。

2.辅助材料：收集并整理智能行走机器人的图片、视频资料，展示不同类型机器人的行走特点和编程操作。

3.实验器材：准备智能行走机器人套件、编程软件、电池等实验器材，并确保器材的安全性。

4.教室布置：将教室划分为小组讨论区、实验操作台和展示区，便于学生分组合作、动手实践和展示成果。同时，布置多媒体教学设备，以便展示辅助材料和实时反馈学生操作情况。

五、教学过程

1.导入新课

同学们，大家好！今天我们将开启一段有趣的智能行走之旅。在此之前，我们已经学习了简单的机械原理和电路知识。现在，让我们把目光投向更为先进的科技领域——机器人制作与编程。

2.课程内容探究

首先，请大家翻到教材第10页，我们来看看什么是智能行走机器人。通过观察图片和文字描述，你们能发现智能行走机器人的特点吗？（学生回答）

没错，智能行走机器人具有自主行走、避障、编程控制等功能。那么，它们是如何实现这些功能的呢？接下来，我们将深入探究其内部结构和原理。

3.知识讲解

（1）智能行走机器人的结构

我将为大家展示几种常见的智能行走机器人，并简要介绍它们的结构。请看大屏幕，这是轮式行走机器人，这是腿部行走机器人……它们都由传感器、控制器、执行器等部分组成。

（2）编程基础知识

为了使机器人按照我们的意愿行走，我们需要学习编程。编程就是给机器人下达指令，让它们执行我们设定的任务。接下来，我会给大家介绍一种简单的编程语言，并通过实例讲解如何编写程序。

4.动手实践

现在，请同学们分组，每组领取一套智能行走机器人套件。在接下来的时间里，我们将动手制作一个简单的智能行走机器人。

（1）机器人组装

首先，请按照教材第12页的步骤，组装机器人。在组装过程中，注意电路的连接和机械结构的稳定性。

（2）编程与调试

组装完成后，我们需要给机器人编程。请同学们打开编程软件，按照教材第14页的指导，编写程序。在编程过程中，如果遇到问题，可以互相讨论，也可以请教老师。

编程完成后，让我们来测试一下机器人的行走功能。观察机器人是否能够按照预设的轨迹行走，如遇到障碍物是否能自动避让。

5.成果展示与评价

现在，每个小组的智能行走机器人应该都制作完成了。请各组将你们的机器人带到展示区，向大家展示你们的作品，并分享制作过程中的心得体会。

同学们，你们觉得哪个小组的机器人最棒？为什么？让我们一起为他们鼓掌吧！

6.总结与反思

同时，我们也要认识到，在制作和编程过程中，可能会遇到各种困难和挑战。但只要我们勇于尝试、善于合作，就一定能够克服困难，取得成功。

7.课后作业

请同学们完成教材第16页的练习题，巩固今天所学知识。同时，有兴趣的同学可以尝试为机器人编写更多有趣的程序，让它们具备更多功能。

下节课，我们将继续深入学习智能行走机器人的高级编程技巧