5.自动避障机器人教学设计
小学信息技术第五课 自动避障机器人第二课时教学设计
授课教师姓名
蔡太平
课题名称
《自动避障机器人》
知识点来源
学科：信息技术 年级： 五年级
教材版本：粤教版信息技术第三册（下） 所属章节：第五课
设计思路
1、回顾上节课的器材及功能：红外避障传感器。
2、学习程序流程图的编写及每个功能模块的意义。
3、进入诺宝软件，将刚刚的分析转化成程序，讲解条件表达式“红外避障变量1==1”的含义，讲解永久循环，示范在仿真环境中添加障碍物，思考用“红外避障变量1==0”如何编写程序并组装机器人实物。
7、仿真测试。
三、实体测试，操作练习
动手编写完程序后，实践测试效果，根据效果反馈出程序的功能作用。
四、拓展与小结
1、拓展任务：机器人走迷宫。
2、知识点回顾。
3、情感态度与价值观：联系生活实际情境，体会到机器人的智能性，进一步培养学生对机器人学习的兴趣。
教学重点难点
重点：（1）了解红外避障传感器的组成和工作原理。
（2）理解并灵活应用程序中的各个模块。
难点：（1）理解条件表达式“红外避障变量1==1”的含义。
教学过程
一、导入新课
引入自动避障机器人的报道视频导入，同时回顾上节课的知识来引入编程的学习。
4、巩固提升练习“机器人走迷宫”，知识点小结。
教学设计
内 容
教学目标
1、知识与技能：
（1）了解机器人的红外避障传感器的组成和工作原理。பைடு நூலகம்
（2）理解并会应用“条件判断”模块和“永久循环”模块。
（3）理解条件表达式“红外避障变量1==1”的含义
（4）熟练地在诺宝中RC中编写避障程序。
2、过程与方法：课程使用观察法，讲演法，动手实践操作方法以及参与问答的方式，熟练掌握我们程序的编写。
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。
避障机器人-教学设计
《避障机器人》教学设计郑州四中贺红波【学情分析】学生在此之前已经认识了各种传感器，并且具备了基本的编程能力，这是本节课学习的基础；另外学生对学习机器人设计所具有的饱满热情，将是本节课顺利实现的保证。
【学习目标】1.能够识别超声波传感器，并能说出其工作原理。
2.能够利用NXT2.0的超声波编程模块实现距离测控。
3.能够结合循环结构和分支结构编程控制机器人对不同的距离做出不同的动作。
4.体会程序设计的过程，增强机器人的学习兴趣。
【学习重点】1.超声波传感器的工作原理。
2.超声波传编程模块的应用。
【学习难点】1.利用分支结构编程控制机器人的不同动作。
2.利用循环结构实现机器人的持续控制。
【学习素材】LEGO MINDSTORMS Education NXT Robot Educator 14.检测距离【教学策略】任务驱动分组合作评价激励【学习过程】一、新课引入上节课我们学习了控制机器人直线行进的编程设计，但是大多数同学的机器人都是一直不停的向前走，结果：撞上了前方的障碍！请思考：怎样让机器人能够检测到前方的障碍，然后停止前进呢？这就是本节课我们要完成的任务——避障机器人的设计。
二、新课学习1.超声波传感器（如下图示）：工作原理：超声波传感器向正前方发射扇形的超声波，超声波遇到障碍时返回传感器，并依据返回的超声波判断距离障碍的距离。
2.超声波控制模块（如下图示）：三、试一试：请每四位同学结合成一个活动小组，其中两人合作按照基础小车搭建图，制作简易机器人；另外两人合作完成编程设计，要求：机器人距离障碍物20厘米时停止前进。
参考程序：四、练一练：思考：如果要求机器人能够根据不同的障碍物距离做出不同的动作，我们该如何设计程序呢？提示知识：利用分支结构可以更加灵活的控制机器人的动作，原理如下：距离判断>20cm?是否继续前进后退返回请各小组修改程序，实现机器人自动判断距离进行适当的动作：距离大于20厘米则继续前进，距离小于20厘米则返回。
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。
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。
广东教育出版社B版-《自动避障机器人》教案
（课题）
第5课自动避障机器人第7周
教学目标
了解红外避障传感器的组成及工作原理；手工画壁障机器人思维流程图；掌握用流程控制模块中的条件判断模块编写程序的方法；学习设置简单的仿真环境。
教学重难点
红外避障传感器的组成及工作原理；条件判断模块编写程序的方法
教学准备
程序、课件、诺宝RC
课时
1
教
学
过
程
情景导入
深入探究
1、课件展示任务：怎样编写避障程序和设置简单的仿真环境。
2、提示永久循环模块的作用；引导学生想到使用条件判断模块来编写程序。
3、提问：如何检测你编写的机器人避障程序是否正确，引导学生学习在仿真环境中添加一个障碍物
真环境中测试程序
2、查看各小组完成情况，并给予适当引导【说明：将新知识应用于实践，促使知识的内化；让学生体验成功的快乐】
1、组织学生玩游戏：请两位同学上讲台，其中一个人蒙住眼睛，直线前进，在前面的黑板中找到目标。
2、教师提问：为什么没有蒙住眼睛的同学一下子就能找到目标，而蒙上眼睛的同学却找不准？
3、教师提问：怎样才能让机器人在危险的地方执行任务时不会碰撞到障碍物呢？
4、课件出示课题：给机器人装“眼睛”—看物体
【说明：1、通过游戏引入新课，充分调动学生的兴趣。2、引导学生将学习与生活实践结合】
小结
小结本节课的内容；布置下一节课的主要内容：避障机器人大比赛
教学反思
本课是上课内容的精简，主要是程序简化，学生掌握不错，都可以编写程序并仿真。
探究新知利用课件讲授红外避障传感器的硬件知识。利用课件演示主控盒及其各个端口等硬件知识。给学生观看红外避障传感器事物引导学生在诺宝RC软件中找到红外避障传感器，并查看其属性。
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。
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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。
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。
教具
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。
教学内容
5.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”ห้องสมุดไป่ตู้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。
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脑（图5-2）。
三、编写避障机器人程序