自动避障机器人教学设计
第5课 自动避障机器人(教案)
第5课自动避障机器人(教案)自动避障机器人教案一、教学目标1. 知识与技能目标：学生了解自动避障机器人的原理和工作方式，理解其在日常生活中的应用，并能够搭建简单的自动避障机器人模型。
2. 过程与方法目标：培养学生动手实践的能力，提高解决问题和合作探究的能力。
3. 情感态度价值观目标：培养学生的创新思维和实践能力，增强对科学技术的兴趣，培养学生对创新科技的探索精神。
二、教学重难点1. 教学重点：自动避障机器人原理的讲解，自动避障机器人模型的搭建。
2. 教学难点：自动避障机器人原理和传感器应用的深入理解。
三、教学过程1. 导入（5分钟）利用图片或视频，向学生展示自动避障机器人的实际应用场景，激发学生的学习兴趣，并引发他们的思考。
引导学生思考如何让机器人能够避开前方的障碍物。
2. 理论讲解（15分钟）介绍自动避障机器人的原理，包括传感器的作用和信号传输的过程。
解释超声波传感器如何测量距离，光传感器如何检测障碍物，并将信号传递给机器人的控制系统。
3. 操作演示（20分钟）演示如何搭建一个简单的自动避障机器人模型，首先组装机器人车架，然后连接超声波传感器和光传感器到合适的位置。
最后，将传感器与控制系统连接，演示机器人能够自动避开前方的障碍物。
4. 学生实践（40分钟）学生分组进行实践操作，搭建自己的自动避障机器人模型。
每个小组按照教师提供的材料和指导书，按照自己的设计和构思完成机器人的搭建。
鼓励学生自主合作，共同解决问题，并对他们的设计进行评价和改进。
5. 总结分享（10分钟）学生展示他们搭建的自动避障机器人模型，并分享他们的设计思路和遇到的问题。
教师引导学生总结课堂所学内容，强调机器人原理和传感器的重要性。
6. 课堂延伸（10分钟）鼓励学生思考如何改进自动避障机器人的性能和应用。
提出一些开放性问题，让学生展开思考和探讨，激发他们的创新思维。
四、教学资源1. 图片或视频展示自动避障机器人的应用场景。
2. 搭建自动避障机器人所需的硬件材料，如车架、超声波传感器、光传感器等。
机器人避障教案
机器人避障教案教案标题：机器人避障教案教案目标：1. 学生能够理解机器人避障的基本原理和技术。
2. 学生能够设计和编程一个能够避开障碍物的机器人。
3. 学生能够运用创新思维和解决问题的能力改进机器人的避障能力。
教案步骤：引入活动：1. 向学生介绍机器人避障的概念，并讨论机器人避障的重要性和应用领域。
2. 展示一个能够避开障碍物的机器人，并引发学生的兴趣和好奇心。
知识讲解：3. 解释机器人避障的基本原理，包括传感器的使用和数据处理。
4. 介绍不同类型的传感器，如红外线传感器、超声波传感器等，并讲解它们的工作原理和适用场景。
5. 讲解机器人编程的基础知识，包括控制流程、条件语句和循环结构等。
实践操作：6. 将学生分成小组，每个小组配备一台机器人和相应的传感器。
7. 指导学生设计和搭建一个能够避开障碍物的机器人，包括传感器的安装和与机器人的连接。
8. 教导学生使用编程软件，编写程序控制机器人根据传感器数据进行避障操作。
9. 学生进行实践操作，测试机器人的避障能力，并记录实验结果。
创新拓展：10. 引导学生思考如何改进机器人的避障能力，例如增加传感器数量、优化程序算法等。
11. 鼓励学生展示他们的改进方案，并进行实验验证。
12. 让学生分享他们的创新想法和成果，促进合作和交流。
总结回顾：13. 与学生一起回顾整个教学过程，让他们总结机器人避障的基本原理和技术。
14. 鼓励学生分享他们的学习收获和困惑，解答他们的问题。
15. 引导学生思考机器人避障技术在生活中的应用，并展示他们对未来的设想。
教案评估：16. 设计一个小测验，测试学生对机器人避障原理和技术的理解程度。
17. 观察学生在实践操作中的表现，评估他们的创新能力和解决问题的能力。
教案延伸：18. 鼓励学生深入了解机器人技术的其他领域，如人工智能、自动化等，并进行相关的研究和探索。
19. 组织机器人避障比赛或展示活动，让学生有机会展示他们的机器人设计和编程能力。
粤教版信息技术五年级上册第5课《自动避障机器人》教案
粤教版信息技术五年级上册第5课《自动避障机器人》教案一. 教材分析《自动避障机器人》是粤教版信息技术五年级上册第5课的内容。
本节课的主要内容是通过学习编程知识，让学生设计一个能够自动避障的机器人。
教材内容由浅入深，先介绍机器人的基本概念和避障原理，再引导学生通过编程实践，制作出属于自己的自动避障机器人。
教材注重培养学生的动手能力、创新能力及解决问题的能力。
二. 学情分析五年级的学生已经具备一定的信息技术基础，对编程有一定的了解。
但机器人编程相对较为复杂，需要学生将已学的编程知识运用到实际操作中，这对学生来说是一个挑战。
此外，学生对新鲜事物充满好奇，乐于动手实践，但注意力容易分散，需要教师在教学过程中加强引导和激励。
三. 教学目标1.让学生了解机器人的基本概念和避障原理。
2.培养学生运用编程知识解决实际问题的能力。
3.提高学生的动手操作能力和团队协作能力。
4.培养学生对信息技术学科的兴趣和好奇心。
四. 教学重难点1.重点：掌握机器人编程的基本知识，能够设计出一个简单的自动避障机器人。
2.难点：如何让学生将所学的编程知识灵活运用到实际操作中，解决避障问题。
五. 教学方法1.任务驱动法：通过设定具体任务，引导学生动手实践，培养学生的实际操作能力。
2.合作学习法：分组进行任务完成，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
3.启发式教学法：教师引导学生思考问题，激发学生的创新思维和解决问题的能力。
六. 教学准备1.准备机器人编程软件和相应的教学资源。
2.准备机器人硬件设备，确保每组学生都能进行实际操作。
3.准备教学PPT，用于辅助讲解和展示。
七. 教学过程1.导入（5分钟）利用PPT展示一些实际的避障机器人应用场景，如扫地机器人、自动驾驶汽车等，激发学生的兴趣，引出本节课的主题。
2.呈现（10分钟）教师简要讲解机器人的基本概念和避障原理，为学生后续的编程实践打下基础。
3.操练（15分钟）学生分组进行编程实践，教师巡回指导，解答学生在操作过程中遇到的问题。
3.2 避障机器人教案
第二课《避障机器人——感知障碍与行动规划》教案
二、知识讲解（15—20分钟）
（一）感知障碍物——做出行动规划
机器人具有感知能力，并能根据感知到的信息做出行动规划。
要实现机器人的某个功能，我们需要思考机器人需要感知哪些信息？感知到信息后，机器人要做什么样的行动规划 ?
避障机器人需要具有感知障碍物的能力，能够通过对障碍物的距离判断来规划行走路线。
比如在机器人行进过程中，当前方有障碍物挡住前进的道路时，机器人可以转弯以避开障碍物，再继续前进。
因此，避障机器人的功能可以归结为自动行走、感知障碍物并显示与障碍物之间距离、躲避障碍物等基础功能。
二、知识准备
（小组协作）请同学们进行小组协作，通过上网检索梳理机器人的工作过程。
机器人工作的过程一般是通过感知系统（输入）获取外部信息，然后将这些信息发送给控制系统（控制）进行处理，控制系统通过运算后给出处理方案，将方案结果发送给执行系统（输出）执行相应的操作，如机器人行走。
三、实操练习（10—15分钟）
现在大家已经选好了器材，怎么实现避障机器人的功能，大家小组合作动手做一做吧。
（学生自己做，老师巡查，并且负责解决学生创作过程当中遇到的问题）。
第9课机器人躲避障碍
机器人躲避障碍
2、本节课主要内容介绍 本节课的内容结构是：教师先请两位学生做 游戏，让学生了解眼睛对于人的重要性从而 揭示出要想让机器人能够躲避障碍首先要为 其安装上眼睛（红外避障传感器），然后再 逐步的深入，将解除了眼睛以外还需要思维 机器才能躲开障碍。在学生练习的过程中， 让学生通过与自身相结合从而在老师的指导 下亲自设计程序解决问题。
机器人躲避障碍
研究任务三：利用 “永久循环”。
师：现在请大家里看流程图。我们给机器人装上大 脑后，眼睛看到障碍就躲开，没有障碍就前进。 它已经把信息传给了大脑，大脑也已经发出了 命令。这样它们已经完成了这次判断，你如果 还想让它继续判断下去不停的工作，我们要使 用“流程控制模块”中的“永久循环”模块。 师：请你再来尝试一下 生：练习仿真。
教学设计
给机器人安上眼睛
——机器人躲避障碍
机器人躲避障碍
[课题]红外避障传感器的应用
[科目]信息技术
[选用教材]《人工智能与机器人》小学版 [课时]1课时 [年级]小学四年级
机器人学习目标： 1. 学会“传感器模块”中的“避障传感器” 模块； 2. 学会综合运用直行、转向、永久循环、条 件判断和避障传感器模块； 3. 让机器人避障。
（四）教学方法设计：
游戏 通过游戏让学生了解计算机程序的工作过程
对比游戏中的现象，指明原因
提出问题
总结 引出传感器
让学生们总结出眼睛的重要性 由学生总结出的问题，引出避障传感器 练习中让学生发现除了眼睛还要有思维才能解决
学生练习
从自身找答案
让学生从自身遇到问题时的解决方法来设计流程图，完成思维
在仿真界面中实践并修改程序 下载到机器人上，实践调整传感器的位置 通过练习让学生自己总结解决问题的方法，并且帮助其他同学解决
五年级机器人避障教学设计教案
五年级避障教学设计教案一、教学目标：1. 知识与技能：（1）让学生了解的基本概念和发展历程。
（2）培养学生使用编程软件进行编程的基本技能。
（3）培养学生利用传感器进行避障的能力。
2. 过程与方法：（1）通过小组合作、讨论的方式，培养学生团队协作能力。
（2）利用编程软件，培养学生动手实践、解决问题的能力。
（3）通过设计、调试、优化程序，培养学生科学探究能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对技术的兴趣和好奇心。
（2）培养学生勇于挑战、克服困难的信心。
（3）培养学生热爱科学、乐于探索的精神。
二、教学内容：1. 基本概念和发展历程。
2. 编程软件的使用方法和基本操作。
3. 传感器的作用和避障原理。
4. 避障程序的设计与调试。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：（1）避障程序的设计。
（2）编程软件的基本操作。
（3）传感器在避障过程中的作用。
2. 教学难点：（1）避障程序的调试与优化。
（2）编程软件的高级功能运用。
四、教学准备：1. 硬件：教育套件、电脑、投影仪等。
2. 软件：编程软件、教学课件等。
3. 场地：教学实验室。
五、教学过程：1. 导入：（1）教师简要介绍的基本概念和发展历程。
（2）激发学生兴趣，引导学生思考避障的原理。
2. 知识讲解：（1）教师讲解编程软件的使用方法和基本操作。
（2）教师讲解传感器的作用和避障原理。
3. 实践操作：（1）学生分组，每组设计一个避障程序。
（2）学生动手实践，编写、调试程序。
（3）教师巡回指导，解答学生疑问。
4. 成果展示：（1）每组展示自己的避障程序。
5. 拓展延伸：（1）学生探讨避障程序的优化方法。
（2）引导学生思考技术在现实生活中的应用。
6. 课堂小结：7. 作业布置：（1）巩固编程软件的基本操作。
（2）设计一个简单的避障程序。
8. 课后反思：六、教学评价：1. 过程性评价：观察学生在课堂上的参与程度、合作能力和问题解决能力。
2. 成果性评价：评估学生设计的避障程序的创意、功能性及稳定性。
粤教版信息技术五年级上册第5课《自动避障机器人》说课稿
粤教版信息技术五年级上册第5课《自动避障机器人》说课稿一. 教材分析《自动避障机器人》是粤教版信息技术五年级上册第5课的内容。
本节课的主要任务是让学生了解和掌握自动避障机器人的基本原理和制作方法。
教材通过生动的图片和实例，引导学生学习传感器的使用、程序设计等知识点，培养学生的动手操作能力和创新能力。
二. 学情分析五年级的学生已经具备了一定的信息技术基础，对机器人有一定的好奇心和兴趣。
但部分学生可能对编程和传感器使用方面较为陌生，因此在教学过程中需要关注这部分学生的学习需求，耐心引导，让学生能够顺利完成任务。
三. 说教学目标1.知识与技能：让学生了解自动避障机器人的工作原理，学会使用传感器进行避障，并能够编写简单的程序控制机器人。
2.过程与方法：通过小组合作、动手操作的方式，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
3.情感态度与价值观：激发学生对信息技术的兴趣，培养学生的创新意识和动手实践能力。
四. 说教学重难点1.重点：自动避障机器人的工作原理、传感器的使用和程序设计。
2.难点：程序设计的逻辑思维和传感器数据的处理。
五. 说教学方法与手段1.教学方法：采用问题驱动、小组合作、动手实践的教学方法，引导学生主动探索、发现问题、解决问题。
2.教学手段：利用多媒体课件、机器人模型、传感器等教具，帮助学生更好地理解和掌握知识。
六. 说教学过程1.导入：通过展示自动避障机器人的实际应用场景，引发学生的兴趣，导入新课。
2.探究：学生分组讨论，分析自动避障机器人需要解决的问题，引导学生思考传感器的使用和程序设计的重要性。
3.演示：教师演示如何使用传感器进行避障，并展示简单的程序设计过程，让学生初步了解自动避障机器人的制作方法。
4.实践：学生分组动手操作，根据教师提供的程序模板，修改和完善程序，使机器人能够成功避障。
5.交流：学生展示自己的作品，分享制作过程中的心得体会，互相学习和借鉴。
6.总结：教师引导学生总结本节课所学内容，强调自动避障机器人的工作原理和制作方法。
第五课自动避障机器人第一课时(教学设计)
第5课自动避障机器人课题名称：自动避障机器人第1课时一、教学目标1.知识与技能（1）了解红外避障传感器的组成和工作原理。
（2）学会分析任务，制作流程图（3）理解“永久循环”的意义（4）理解流程图各种框图的意义及名称。
2.过程与方法（1）通过传感器外部结构的观察、讨论和对蝙蝠故事的类比进行思考，认识并了解红外避障传感器的构成及原理。
（2）通过对任务的分析，运用算法流程图理清思路，理解“永久循环”模块的运用以及各类框图的应用。
3.情感态度与价值观（1）在学习中养成善于观察、勤于思考的好习惯。
（2）通过小组内的互助合作探究，体验合作分析解决问题的过程，进而得到成功的体验。
（3）通过算法流程图，感受程序思维的表达方式，梳理思路的同时体验到逻辑思维解决问题的过程。
教学重点：1.认识红外避障传感器的构成2.掌握“永久循环”模块的意义。
教学难点：“永久循环”模块的意义。
二、教学过程红外避障传感器的具体工作状态又是怎么样的呢？红外发射管发射红外线，红外线在遇到障碍物发生反射后，接收管接收红外线。
任务分析我们来看一下本节课的任务，要求设计一个可以自动躲避障碍的机器人想要设计这样一个机器人我们要做些什么呢？下面我们就一起来分析一下这个任务在之前学习的课程中，通过编程我们开始应用流程图，流程图中所出现的各种图形都分别是什么含义，又有什么作用呢？本节课在分析任务的同时，我们也一起学习一些关于流程图中这些图形的应用。
通过观察之前学习过的流程图，我们会发现每个流程图都有“主程序”及“结束”两个黄色的椭圆框，这两个框有什么作用呢？起止框：表示算法的“开始”或“结束”。
再次回到我们的任务中，我们想要设计可以自动躲避障碍的机器人，首先我们要给机器人添加一个传感器，同学们知道是哪一个传感器吗？（红外避障传感器）添加好了传感器之后，我们就利用传感器来进行判断前方是否有障碍物，如果有，那么就转弯，没有就运行电机继续跑。
好，这段程序编辑完。
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课件
教时
1课时
教
学
过
程
一、视频导入
1、播放一段机器人的视频。
2、师：大家看！这个机器人能机灵地避开各种障碍物，安全地穿越迷魂阵呢。大家猜猜它是怎么做的？只要给机器人装上“眼睛”——红外避障传感器，机器人检测到障碍物的时候，就可以想办法躲避开了。这节课，我们将一起设计一款自动避障机器人吧。
3、板书课题：自动避障机器人。
二、认识红外避障传感器
1、初步认识：红外避障传感器相当于机器人的“眼睛”，它是由一个红外线发射管和一个红外线接收管组成的。它的主要功能室检测红外线发射管的前方是否有物体存在。
2、工作原理：当红外线发射管发射出去的红外光遇到物体时会发射给接收管，接收管就会把这个信息传输给机器人的微电自动避障机器人
课型
新授课
教 学
要 求
1、了解红外避障传感器的组成；
2、会应用红外避障传感器；
3、会用“永久循环”模块编写程序；
4、会用“条件判断”模块编写程序；
5、会在仿真环境中设置障碍物。
教学分析
重点
会应用红外避障传感器。
难点
会用“永久循环”模块、“条件判断”模块编写程序。
关键
会用“永久循环”模块、“条件判断”模块编写程序。
1、初试编程，引入新知主程序—画笔—红外避障传感器———结束，编程至此，学生会发现问题。
2、自学书本，寻找解决方法。
3、交流探讨：
?“永久循环”模块，让机器人不停地通过红外避障传感器检测前方是否有障碍物。（对比上一节课的“多次循环”模块）。
?“条件判断”模块，在红外避障传感器检测到前方是否有障碍物以后，做出不同的操作。
4、学生自主编程。
四、模拟仿真机器人寻光
1、固定光源，将机器人放置在光源外内。
2、两个大小不同的光源。
3、移动光源，机器人是如何运动的？
五、课堂小结
教学反思
本节课，我以初试编程的方式引发学生的质疑，带着疑问进行学习，让学生自学课本，从课本中认识到“永久循环”、“条件判断”等模块，并引导学生了解使用这些模块的原因及其作用，逐步教学生程序设计的思想和步骤。