7 机器人世界优秀获奖教案

《机器人的眼睛——红外线避障传感器》教学设计

外马路第三小学 李丰标

（一）教学内容

本节课主要让学生了解机器人的感知器官——红外线避障传感器。

（二）学生分析

教学对象：小学五年级学生

对象分析：学生经过前面几节课的学习，对机器人的定义、编程方法以及机器人的基本组成及其功能有了一定的了解，已经对机器人产生了浓厚的兴趣，本节课让学生进一步地了解机器人的感知器官——红外线避障传感器，可以激起学生进一步学习和了解机器人的求知欲。

（三）设计思想

通过以前的学习，学生已经对机器人的基本组成及其功能有了初步认识。结合学生的具体情况，在《机器人的眼睛——红外线避障传感器》这一课中，采用以学生动手实践、动手体验和总结汇报的教学模式，以教师讲解和学生自主探究的教学方法，让学生在学习新知识的过程中，理论与实践相结合，培养学生的思考解决问题的能力和动手能力。本课以一个短视频作引入，环环相扣，激发学生学习本课的兴趣。

（四）教学任务

（1）通过学习正确掌握红外线避障传感器的安装方法。

（2）了解红外线避障传感器的工作原理。

（3）简单了解红外线避障传感器的检测受哪些因素的影响。

（五）教学目标

（1）知识与技能

①

掌握红外线避障传感器的安装方法。

②

理解红外线避障传感器的工作原理。

（2）过程与方法

①

采用教师讲授、学生动手实践、动手体验的方法，让学生逐步了解红外线避障传感器的特点。

②

通过小组协作探究的活动，掌握小组协作的方法。

（3）情感、态度与价值观

1

①

通过对问题的分析与思考，使学生养成善于思考和积极探索的良好习惯。

②

通过小组协作，培养学生团结合作的意识。

（六）教学重点和难点

重点：正确安装红外线避障传感器的方法及其工作原理。

难点：了解红外线避障传感器的检测受哪些因素的影响。

（七）教学方法

（1）教师讲解，学生动手实践的学习方法。

（2）观察的学习方法，将获取的资料归纳和总结。

（八）教学准备

课件、教学机器人32台、螺丝刀64把、尺子和黑白纸板若干。

（九）教学过程

教学内容

教学环节

活动时间

教学活动

教师活动

学生活动

欣赏视频。

师：同学们，你们从视频中看思考：机器人的运动有何特点呢？机器人为什么能避开墙壁呢？

通过视频创设氛围，引入课题。

活动目的

情

景

引

入

课前欣赏。

观看视频。

约

3 分

钟

到机器人的运动有何特点呢？机器人为什么能避开墙壁呢？

引出“红外线避障传感器”，切入课题。

新

课

学

习

教师讲解

约

5 分

钟

教师讲解红外线避障传感器的工作原理。

学生听讲，回答问题。

通过教师的讲解，学生学习新的知识。

实

践

活

动

学生动手操作

约

6 分

钟

教师演示如何安装红外线避障传感器（螺丝的安装、安装方向等）。

巡视学生。

学生互相检查是否安装正确

（只安装前红外线避障传感器）

学生动手操作

让学生自主操作，充分体现学生的自主性，提高动手和实践能力。

2

教学内容

教学环节

活动时间

约

任务一：

教学活动

教师活动

学生活动

活动目的

学生实践

6 分

钟

学生观察和感受红外线避障传感器的作用。

机器人为什么能这样的运动？

践

学生实实

践

观

察

约

教师答疑

5 分

钟

①小组合作

②学生观察研究

约

11 分

钟

任务二：

学生拿出事先准备好的黑白纸板和老师提供的黑白纸板，观察红外线避障传感器检测到障碍的情况有何不同。

填写实验报告。

学生观察研究。

汇总填培养观察和思考问题的能力，并且将结写实验报告。

果汇总形成报告。

评价学生汇报。

讲解红外线避障传感器检测不同物体时的情况

汇报观察结果。

约

拓

展

拓展

5 分

钟

机器人红外线避障传感器的灵敏度调节。

（灵活安排，时间充足时）

学生听讲并操作。

学生进一步了解红外线避障传感器。

约

1、判断题：机器人检测到无障碍时，红外线避障传感器指示灯会亮起来。

2、选择题：红外线避障传感器检测到黑色物体时比检测到白色物体时的距离要？

通过练习学生练习。

对学习过的内容进行加深巩固。

测

试

小测试

2 分

钟

3

教学内容

教学环节

活动时间

教学活动

教师活动

学生活动

活动目的

这节课我们学习了什么？有什么收获？

约

学生进行盘点，并在程度条上打“√”。

盘

点

小盘点

2 分

钟

★正确安装红外线避障传感器

★了解红外线避障传感器的工作原理

★了解红外线避障传感器检测不同颜色和材质的物体时有何不同

学生在教师的引导下进行自我评价。

（十）学生自我评价量规

★正确安装红外线避障传感器

★了解红外线避障传感器的工作原理

★了解红外线避障传感器检测到物体的距离与哪些因素有关

（按照自己的学习情况在程度条上打“√”，满分4分）

4

（十一）教学反思

智能机器人是一门综合的学科，它涉及机械、电子、力学、控制、传感器技术、计算机软硬件技术和人工智能等多种先进技术，是一门理论与应用相结合的课程。

本课的设计是通过教师对红外线避障传感器工作原理的讲解以及学生自己动手实践，使学生了解红外线避障传感器的工作原理和红外线避障传感器检测物体的距离与物体的颜色、反光度等多个要素有关。本课可分为三部分，第一部分是教师通过视频引入，进而对红外线避障传感器的原理进行讲解；第二部分是学生动手安装红外线避障传感器，提高学生的动手能力；第三部分是学生通过自己体验并填写实验报告了解红外线避障传感器检测距离与物体的材质有关。整节课学生学习兴趣浓厚，发言积极，对于老师所提出的问题都能勇于提出自己的看法，课堂气氛比较活跃，达到了一定的教学效果。

但是整节课也有不足之处，在学生实践环节，学生的活动空间比较狭小，存在一定的不足和安全隐患，如果学生的活动空间大点，可以更好的感受到实验所带来的乐趣。

5

实验报告

纸板

距离（CM）

老师提供的

自己带的

黑色纸板

白色纸板

黑色纸板

白色纸板

同样是纸板，老师提供的和你自己带的有何不同呢？

想一想

1、判断题：机器人检测到无障碍时，红外线避障传感器指示灯会亮起来。（

）

2、选择题：红外线避障传感器检测到黑色物体时比检测到白色物体时的距离要（

）。

A、近

B、远

C、无法确定

小盘点

★正确安装红外线避障传感器

★了解红外线避障传感器的工作原理

★了解红外线避障传感器检测到物体的距离与哪些因素有关

（按照自己的学习情况在程度条上打“√”，满分4分）

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