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1、机器人绘图教学设计本课选自清华版 小学 智能机器人 教材第 1 单元第 4 课中的内容。依据教材，考虑学生年龄特点，我将教材中一课时的内容分解成两课时进行讲授，第一课时侧重讲授“转向”模块的使用方法；第二课时，侧重“转向”模块的应用，最后，让学生举一反三，灵活运用学过一、教材及教学对象的分析：本课选自清华版小学智能机器人教材第1 单元第 4 课中的内容。首先，依据教材，考虑学生年龄特点，我将教材中一课时的内容分解成两课时进行讲授，第一课时侧重讲授“转向”模块的使用方法；第二课时，侧重“转向”模块的应用，最后，让学生举一反三，灵活运用学过的知识，让机器人画出比较复杂的图形。这样做的目的主要有以下
2、考虑：第一，新课标中，三维目标的“过程与方法”中指出：要培养学生解决学习和生活中实际问题的能力，具体要求是能从日常生活、学习中发现或归纳需要利用信息技术 解决问题的能力。第二，帮助学生设计恰当的学习任务和形成有效的学习方式；帮助学生发现他们所学知识的社会价值；帮助学生营造和维持学习的过程中的积极的心理氛围。第三，本课教学在建构主义教学理论指导下，使用任务驱动的方法，教师在教学过程中通过“帮助”和“引导”发挥作用，激发学生学习动机，重在教会学生学会学习方法，达成多方面的教学目标。最后，考虑学习者的学习特点，按照建构主义学习理论思想，在学生已经具备了编写机器人程序的基础上，让学生运用已有的数学知识
3、，结合机器人课上所讲授的新知识，控制机器人完成新的任务。二、教学思路：机器人绘图这节课是以学生的研究活动为主体，以研究机器人绘图为主线，在课上设计 3 个研究任务。1.复习引入（画正方形）。让学生回忆机器人编写程序中的两种结构。顺序结构和循环结构。知道机器人绘图要根据图形的特点。例如：正方形 4 条边相等、4 个角都是直角。2.画正三角形。在画正方形的基础上，学习画正三角形。根据三角形的特点3 条边相等，3 个角相等都是 60度来编程。机器人转向的角度是难点，采用课件展示的方式让学生理解机器人转向的角度是120 度不是 60 度。为了减低难道可以把 120 度看成 90 度加 30 度，这样让
4、学生更容易的编写程序。3.机器人画正六边形。出示课件，引导学生通过表格的分析正六边形、正八边形角度转向，引导学生体会正多边形转向角度和边数的关系。让学生自己选择是画正六边形还是正八边形。最后让学生画正多边形的图形。为总结画正多边形的规律做准备。4通过机器人绘图让学生总结出画正多边形的规律。机器人循环的次数和正多边形的边数相同，机器人转向的角度等于360 度除以正多边形的边数。本课，在任务 1 教学环节中，教师引导学生复习回忆画正方形的知识，引导学生体会画正方形要根据正方形的特点来设置程序模块的参数。在任务 2 教学环节中，培养学生的知识迁移能力，引导学生利用已有的经验和方法自己进行上机尝试画正
5、三角形。通过画正三角、正六边形、正八边形到自己设计一个喜欢的正多边形的设计，给学生留有一些空间，充分发挥其自主性，让学生自己去探究，让不同层次的学生都能体验成功的快乐。让学生体会运用两种程序结构的优势。最后，和同学们一起进行归纳总结并找出规律来。从中让学生体会在编程控制机器人的过程中运用到了数学知识。各个学科的知识之间都存在某种联系，我们要注意知识的积累开阔视野，这样才能增强我们的解决实际问题的能力。三、教学目标：知识与技能：1.了解能力风暴 VJC1.5仿真系统及其运行环境。2.学会用直行、转向两个模块编写程序。过程与方法：使学生在动手操作的过程中理解直行、转向模块的功能和使用方法，学会根据
6、需要设置模块中的参数，学会如何在机器人仿真系统上实施机器人任务。情感态度和价值观：1.培养学生自主学习和动手实践的能力，鼓励学生创新。2.激发学生对机器人进一步探究的兴趣。教学重点：会用“直行”和“转向”模块编写程序教学难点：对“直行”和“转向”模块中参数的理解与应用四、教学过程：环节 1：复习任务画正方形先出示课件，课件展示一个正方形。教师问学生：上节课我们学习了让机器人画正方形？谁来说一说你是怎么让机器人画正方形的？学生回答问题。别的同学说一说你是怎么画的。那么你们为什么要设计让机器人转向4 次转向 90 度呢？因为正方形的特点是四条边相等、四个角都是直角。在同学 23 人说的时候展示正方
7、形的特点。四条边相等、四个角都是直角。你们说的特别的好，画图的时候要根据图形的特点来画。为了简化程序还可以使用循环模块来帮助我们提高效率。这节课我们来让机器人走更多的图形。板书课题机器人绘图。环节 2：新授任务画三角形课件展示出示正三角形，同学们你们认识这个图形吗？是正三角形，你们说一说正三角形有什么特点？板书正三角形课件展示正三角形的特点。三条边一样长，三个角相等，都是60 度。谁能来说一说你的编程思路是什么？如果学生说不出来，询问学生我们都要使用哪些模块。教师询问学生机器人转向的角度是多少呢？如果学生回答正确那就追问为什么是120 度而不是 60度呢？学生无法回答的时候用课件展示，正三角形
8、的内角、外角。机器人转向的角度是 1 号角还是 2 号角。现在都没有疑问了，请同学们来自己尝试着画正三角形吧，学生们绘画，教师巡视指导。当学生完成后，让同学到前面来给大家展示。你们谁成功了，谁愿意到前面给大家演示一下你的编程过程。当同学们演示的时候，教师强调。我们来听一听他们都是怎么设计的？如果你设计的和他设计的不同，等他讲完后，你来补充好吗？让学生来描述他们的编程过程。当学生说完自己的程序设计后，追问你为什么这么设计？环节3：新授任务画六边形、八边形教师说同学们已经会用机器人绘制三角形和正方形了。出示一个正六边形，它的特点是什么？你们能试着画一个正六边形吗？如果不能，你能不能告诉老师你在哪里
9、有疑问。然后问学生让机器人绘制六边形转向的角度是多少。出示下面的表格，然后问学生根据下面的表格你能知道画正六边形机器人转向的角度是多少吗？图形名称边数转向的角度正三角形33603120度正方形4360490 度正六边形6360（）度正八边形让学生回答补充完整表格里面的内容。那么请同学们来让机器人画一画正六边形或者正八边形吧。学生绘画，教师巡视。完成后教师找学生来说一说他们的编程思路。同学们都使用哪些程序结构？为什么你们在画正八边形的时候不使用顺序结构。因为正多边形的边数越多，使用顺序结构就越繁琐。我们使用循环结构可以提高编程的效率。教师说同学们完成的非常的好，那么下面老师让你自己设计一个你喜欢
10、的正多边形然后让机器人绘制出来可以吗？学生绘制，教师找学生来说明设计过程。教师填写完整表格。环节 4：拓展任务总结规律我们这节课学习了画正三角形、正六边形等等图形。谁能来说一说机器人画正多边形的时候，你都发现了哪些规律？机器人循环的次数和什么有关？机器人转向的角度和什么有关？机器人循环的次数和正多边形的边数相同，机器人转向的角度等于 360 度除以正多边形的边数。板书：循环次数正多边形的边数转向角度 360边数环节 5：总结通过今天的学习，你都有哪些收获。会画正多边形、会使用循环模块。我们学习的过程中运用了数学知识。在我们学习的学科当中都是互相联系的，学习某些知识的时候往往都需要用到很多其他学
11、科的知识。只有平常的积累知识，开阔眼界才能加强我们解决问题的能力。今天我们的课就上到这里，下课。机器人绘图正三角形 3 条边 3 个角循环次数正多边形的边数相等相等 都是 60 度转向角度 360边数五、板书设计六、教学反思：课前，我依据教材分析了这节课的教学内容特点，采用复习导入、利用旧有知识进行迁移。在教师的指导下，学生自主学习。让学生在研究活动中充分动脑动手，教师给予恰当的启发和引导，完成本节课的教学目标。我以研究机器人绘图为本课的主线，共设计了3 个研究任务通过教学实践，我认为自己的教学设计基本上是成功的，是符合学生实际的。通过实施让机器人画正方形、正三角形、正六边形、正八边形、正多边
12、形等等不同层次的任务，较好地突破了教学中的重点、难点，完成了对学生在知识、能力和情感等方面的培养。本节课突出的特色有以下几点：1.本节课在机器人画图的编程过程中，应用了学生已有的数学知识，并且进一步将正方形、正三角形、正六边形、正八边形、正多边形特点与利用相应模块编写程序的方法结合起来，领会学以致用的道理。学生在学习过程中可以运用这个规律来编写程序，控制机器人走出正多边形，在此过程中，有效地提高学生的逻辑思维和分析问题的能力，形象直观地体味编程的乐趣。机器人既是教学对象，又是教学工具，为信息技术课带来了新的生机。2.将智能机器人引入程序设计教学，避免了以前编程的枯燥、乏味性，从而使学生在体味编
13、程乐趣的同时，还给了他们发挥创造的空间。计算机语言的学习与机器人教学的结合，创设了一个情景化的、高智能的计算机教学环境，充分发挥现代化教学的优势，延伸了学生对计算机语言的学习范围。3.在机器人教学中力求以学生的思维发展为主导，讲求创新，在教学活动中给学生以充分的自主思考空间，鼓励他们在完成任务的过程中产生新的思路和想法，并帮助他们找到解决各种问题的方法，有助于提高学生的学习积极性和主动性，培养学生的思维能力和创新能力。4.实践证明，在小学信息技术 课上开设智能机器人是培养学生创造能力的重要途径。创新能力的养成需要一定的想象能力和创新意识，我们教师应以启迪智慧，开发创造力，使学生获得精神愉快为前提，不仅是教学的“严师”，而是拓展学生心灵和智慧的“人师”。改进之处：在教学的环节设计上有些细节处理还不是很好，教师的小结提升不够高。由于本节课中学生动手实践的环节和数学知识联系紧密，因此在数学知识的谨严性还应进一步准确。