六年级下册信息技术教学设计.docx

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六年级下册信息技术教学设计

信息技术六年级下册教参初稿

教学参考编写说明：

本教参以教参编写体例为依据，以教学细目为基础编写。

其中教学设计是以教材每课的任务和问题为顺序设计的，在每个任务中列举了主要知识内容，以便教师根据教学环境和学生情况设计具体的教学。

为了在教参中减少图片，也为了使教师在教学中用自然语言描述程序过程，教参试图不用流程图而用语言描述条件判断的程序段落，以供教师教学时参考。

第1单元结识新伙伴

一、单元概述

在本单元的教学中，首先要了解各种类型的智能机器人，知道智能机器人应具备的三个特点。

熟悉VJC1.5仿真系统的编程界面和仿真环境，通过最简单的让机器人前进的程序，熟悉在仿真系统下编写、运行和编辑机器人程序的基本过程。

本单元还学习执行器模块库中的大部分模块，以及“多次循环”模块和“子程序”模块的使用等。

二、学习目标

1.了解机器人的基本结构和特点

2.掌握VJC1.5仿真系统的基本操作方法

3.掌握执行器模块库中所学模块的设置和使用方法

4.会用循环模块编写具有重复动作的程序

5.会用子程序模块编写程序并使程序结构简洁明了

三、重点难点

重点：

通过任务的完成过程，熟练掌握VJC1.5仿真系统的基本操作方法

难点：

对“循环”模块和“子程序”模块功能的理解和应用

四、学时安排（共计4课时）

第1课：

认识新朋友1课时

第2课：

无脚走天下1课时

第3课：

我的本领大1课时

第4课：

嘹亮的歌声1课时

第1课认识新朋友

———机器人仿真系统的应用与“直行”模块

●本课教学目标

1.了解机器人的功能，知道智能机器人的三个特点

2.学会安装VJC1.5机器人仿真系统

3.了解仿真系统的编程界面和仿真界面

4.学习简单机器人程序的编辑与运行

●教材分析

本课通过游园会上见到的各种机器人，分析机器人的特点。

学习VJC1.5仿真系统的安装，了解仿真系统的编辑界面和仿真界面，通过简单的“前进”模块控制机器人的直行运动，学习在仿真系统下编辑运行程序的方法。

●教学设计

活动内容

知识内容

1.问题研究—-智能机器人的特点

Ø动力来源于电池

Ø动作来源于声、光、电（完成任务的基本动作）

Ø识别环境的传感器（自主识别环境，完成任务的关键）

Ø可以编程控制的大脑

Ø机器人的形象（像人、不像人）

Ø智能机器人的三个特点（感觉、大脑、动作）

DIY

⏹安装VJC1.5仿真系统

⏹进入编辑界面

智多星：

软、硬件基本要求

2.认识VJC1.5仿真版流程图编辑界面

Ø工具栏

Ø四个模块库（执行器模块库、传感器模块库、控制模块库、程序模块库）

Ø每个模块库中的模块

Ø进入仿真环境界面

3.认识VJC1.5仿真版的仿真环境界面

Ø信息显示区（顶部）

Ø环境显示区（下部）

Ø环境编辑区（左侧中间）

可添加：

障碍物、图带、声源、光源

Ø返回流程图编辑区（左上角退出按钮）

智多星：

⏹设定障碍物和图带的大小（矩形的边长、圆的半径）

⏹设定图带的颜色

⏹声源强度范围和光源半径的范围80—180之间的整数

⏹光源的渐变值范围10—30之间的整数

4.参加比赛---迈出第一步

Ø直行模块及其设置

智多星：

⏹速度参数：

-100到100之间的整数

⏹正数前进、负数后退、“0”停止

⏹时间参数：

最小值为0.001

Ø进入仿真环境、运行程序、返回编辑界面

Ø保存程序

DIY

⏹机器人直行速度和时间之间的关系

⏹机器人往返跑

⏹机器人跑多边形

创作天地

机器人走四边形、机器人走三角形

参考提示

通过调整机器人转向时间来调试转向角度

●教学建议

本课是起始教学内容，内容虽然简单，但是需要学习的内容比较多，教学中可以通过简单任务的完成过程，了解仿真系统、学习编程操作和仿真运行程序。

第2课无脚走天下

——“启动电机”模块和“延时等待”模块

●本课教学目标

1.学会“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止电机”模块的设置与应用

2.掌握机器人转圈时两轮电机功率的设置方法

3.找出机器人转圈弧度大小与两轮电机功率设置的规律

4.通过绕标场地的搭建，掌握场地存储、加载的方法

●教材分析

本课通过“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止电机”模块，完成简单直线行走的任务，又通过设置两轮不同电机功率的程序编辑实现机器人的弧线运动，完成机器人走圆弧的任务，进而逐步编辑修改程序使机器人逐步完成走“8”字和绕标的运动程序。

●教学设计

活动内容

知识内容

1.机器人转圆圈

从直线到曲线问题的提出

2.问题研究----从简单问题出发

Ø用“启动电机”、“延时等待”和“停止电机”模块实现机器人走直线

Ø通过“显示轨迹”按钮显示行走轨迹

Ø两轮电机功率相同

3.问题研究----尝试改变

Ø改变一个轮子的电机功率

Ø观察行走轨迹

4.问题研究----对应的变化会让你发现规律

Ø两轮电机功率相同机器人走直行

Ø两轮电机功率不同机器人往功率小的一侧转动

DIY

Ø调整“延时等待”使机器人走一个完整的圆圈

Ø调整两电机功率之差，观察、总结机器人转弯大小的规律

⏹两轮电机功率之差越大转弯弧度越小

⏹两轮电机功率之差越小转弯弧度越大

5.让机器人围绕着两个圆标绕“8”字

Ø建立绕标场地

制作场地----保存场地----加载场地

Ø编写走“8”字程序

⏹机器人置于两标中间顺时针走一个圆圈

⏹机器人置于两标中间逆时针走一个圆圈

DIY

Ø走“8”字

将以上两段程序按先后顺序合二为一

Ø走“s”形

Ø将走“8”字程序修改为顺时针走半圈接逆时针走半圈

Ø一轮电机功率为0，一轮电机功率不为0

⏹右轮电机功率为0，以右轮为圆心顺时针转圈

⏹左轮电机功率为0，以左轮为圆心逆时针转圈

Ø电机功率一轮为正，另一轮为负，绝对值相同

⏹右轮为正，左轮为负，以机器人两轮中间为圆心，逆时针原地转圈

⏹左轮为正，右轮为负，以机器人两轮中间为圆心，顺时针原地转圈

创作天地：

完成图2.15的圆形组合图案程序

参考提示：

1.左转60°----顺时针画圆----右转120°----顺时针画圆----右转120°----顺时针画圆

2.在前一课创作天地中，画三角形图案中用到过转120°，可作为本例转向速度和转向时间的设置参考。

●教学建议

本课从“直线运动---圆弧运动----圆的运动----8字运动----S形运动----绕标运动”任务的逐步完善、修改、调试的过程中，逐步完成机器人的绕标任务。

在学习过程中希望引导学生感受、体会完成任务的过程，并总结出圆弧大小与两轮电机功率之间的关系。

第3课我的本领大

——循环模块与执行器模块组合应用

●本课教学目标

1.理解循环结构在程序中的作用，学会“多次循环”模块的运用。

2.学会“转向”、“发音”、“设置眼睛”、“显示”等模块的设置与运用。

3.体会每次重复动作后添加转向动作的作用

4.理解转角大小与转向时间和转向时电机功率的关系

●教材分析

本课从画圆后转向动作的反复执行需求引入了“多次循环”模块和“转向”模块，为了实现机器人的“人机对话”功能，使机器人在行走过程中可以显示机器人的状态信息，发音等，本课还学习了“发音”、“设置眼睛”、“显示”模块等。

●教学设计

活动内容

知识内容

1.问题研究----如何让机器人完成圆形组合图案

Ø画一个圆圈后右转90°

Ø以上动作重复执行4次

Ø控制模块库中选择“多次循环”模块

Ø将动作置于循环模块中作为循环体

Ø设置循环次数

DIY

Ø修改循环次数和转向时间，观察图形变化

提示：

“转向”模块设置时，速度一定，改变转向时间，转角大小随之变化

Ø延长画圆时间

提示：

可改变下一个画圆的起点。

2.问题研究----机器人的本领

Ø发音模块的功能

Ø显示模块的功能

Ø设置眼睛模块的功能

3.新的尝试----人机对话

Ø显示模块、延时模块、前进模块

Ø添加“设置眼睛”模块

Ø添加“发音”模块

创作天地

机器人走正方形或正多边形

参考提示

图3.13正方形组合图例程序：

将画正四边形后右转45°的程序段，循环执行8次。

图3.14三角形组合图例程序：

先左转30°--画小正三角形后画三角形的一条大边的程序段循环3次

●教学建议

教学中建议从机器人走圆形的程序入手，然后给出图3.1的任务要求，分析其算法引入循环和转角的需求，从而体会“多次循环”模块和“转向”模块在本任务中的必要性。

在完成本任务后，启发学生改变转向的角度和循环次数以观察、摸索规律，以便完成机器人组合多边形程序的规律。

第4课嘹亮的歌声

——子程序设计与机器人发音

●本课教学目标

1.了解子程序的概念

2.通过音乐程序体会设置子程序的必要性

3.学会子程序的创建、编辑和运行

●教材分析

本课通过音乐程序的制作引入了“子程序”模块，学习子程序的创建，子程序的编辑，在编写音乐子程序的过程中进一步巩固用“发音”模块创作音乐程序的方法。

●教学设计

活动内容

知识内容

1.问题研究

子程序概念的引入

2.新建子程序

Ø“新建子程序”模块

Ø新建子程序的命名

Ø返回主程序

Ø编辑子程序

3.在子程序中编辑歌曲

音乐子程序的编辑

Ø编辑音调选择修改音频

Ø编辑节拍选择修改音符

●教学建议

本课教学中应让学生感受子程序对简化程序结构的作用，使学生愿意在处理较复杂或重复程序段时，用建立子程序的方式实现程序的模块化设计。

第2单元超人的感觉

一、单元概述

本单元通过“红外测障”模块和“亮度检测”模块的学习，了解传感器的功能和对传感器获取信息做出判断的必要性，学习传感器模块检测获取信息的方法，以及判断获取不同信息产生不同动作的方法。

学习多种“条件判断”模块实现对不同动作的处理方法。

二、学习目标

1.掌握“红外测障”模块和“亮度检测”模块的设置方法

2.学会传感器模块的检测方法

3.会用传感器模块对获取的信息进行判断

4.会用“条件判断”模块设置变量进行条件判断

三、重点难点

重点：

传感器模块的运用

难点：

用传感器模块或条件判断模块做多条件判断

四、学时安排（共计4课时）

第5课：

忠诚的卫士1课时

第6课：

看谁“躲”的快1课时

第7课：

机器人“闹钟”1课时

第8课：

机器人“扑火”1课时

第5课忠诚的卫士

——红外传感器的检测与条件控制

●本课教学目标

1.理解“永远循环”模块在传感器检测程序中的作用

2.学会“红外测障”模块设置和运用方法

3.学会用变量百宝箱设置存放传感器检测值的变量

4.知道红外测障变量获取的检测返回值

●教材分析

本课在对红外传感器获取信息检测的需求下介绍了“永远循环”模块，通过显示检测值的需求学习了在变量百宝箱中设置变量的方法，在仿真环境下建立障碍物并运行检测程序以观测检测结果，通过对检测到障碍后报警的需求学习了“红外测障”模块条件判断的设置功能。

●教学设计

活动内容

知识内容

1.问题研究----机器人如何识别环境障碍物

Ø“永远循环”模块

Ø循环体内添加“红外测障”模块

Ø添加“显示”模块，显示测障结果

Ø显示红外变量值要用到“变量百宝箱”

⏹变量：

是存放数据的地方

⏹变量百宝箱：

箱子中装着可能用到的所有变量

Ø将机器人置于障碍物前的不同位置观察红外变量ir_1的检测值

⏹正前方有障碍：

ir_1=4

⏹左前方有障碍：

ir_1=1

⏹右前方有障碍：

ir_1=2

⏹正前方有障碍：

ir_1=0

2.问题研究----如何让机器人“看”的远一点

Ø修改红外传感器的探测距离

Ø红外传感器的探测范围在10到80之间

3.问题研究----让机器人看到障碍物时发出报警

Ø“红外测障”模块的判断功能

Ø条件判断：

如果，条件设置为“无”，当条件成立时，表示无障碍；

否则，也就是条件不成立时，表示有障碍，这时机器人发出报警声；

创作天地

让机器人一边报警一边往前运动

参考提示：

在“显示”模块前添加“直行”模块，在条件判断的“否”一侧的“发声”模块后添加“转向”模块。

●教学建议

本课教学过程中希望强调智能机器人的三个特点在学习中的体现，让学生感受“红外测障”模块功能体现的“感觉”特点，“条件判断”模块功能体现的“大脑”特点，行走、发声等功能体现的“动作”特点。

第6课看谁“躲”的快

——红外传感器的应用与避障运动

●本课教学目标

1.理解机器人避障的策略

2.学会为机器人设计避障程序

3.掌握条件判断的程序设计方法

4.通过“避障”问题策略的研究分析，提高编程的能力

●教材分析

本课首先从环境的“有障碍”、“无障碍”两种状态设计了如果有障碍启动电机，否则停止电机的避障程序。

为了让机器人更好的在行走中避开障碍，提出了根据检测值确定障碍方向并避开障碍行走的任务，引入了对一个变量进行多次条件判断的编程需求。

●教学设计

活动内容

知识内容

1.问题研究----让机器人在前进中遇到障碍物时停下来

Ø编写遇见障碍物停止的程序

Ø设置仿真环境

Ø观察机器人运动

Ø研究结论

如果，无障碍机器人眼睛为红色向前走。

否则，遇到障碍机器人报警并停止前进。

2.问题研究----让机器人在前进中避开障碍物自主运动

Ø红外传感器检测结果为两个状态：

有障碍与无障碍

Ø返回四个检测值

无障碍检测值为：

0

有障碍检测值分别为：

1表示左前方，2表示右前方，4表示正前方。

Ø程序的描述

如果<无障碍>机器人前进

否则表示有障碍，再判断障碍来自哪个方向

如果<左前有障碍>机器人则右转

否则表示障碍不在左前，再继续判断

如果<右前有障碍>机器人则左转

否则表示障碍不在右前，这时可以确定障碍一定在正前方，所以机器人要后退转弯（右转也行，左转也可）。

显示检测值

●教学建议

本课教学中在一个条件判断的基础上引入了多条件判断的编程需求，教学中应注重对避障行走策略的分析，注意培养学生用语言描述条件判断程序段的能力，以加深对条件判断程序结构的理解。

第7课机器人“闹钟”

——亮度传感器的检测与设置

●本课教学目标

1.掌握亮度传感器的检测方法

2.知道亮度检测值范围和含义

3.学会“亮度检测”模块的设置方法

4.会分析简单的与亮度检测相关问题的解决策略

●教材分析

本课首先引入了“亮度检测”模块及亮度检测的方法，学习了用“亮度检测”模块判断亮度检测值的方法，学习并分析了“闹钟”程序的编写。

●教学设计

活动内容

知识内容

1.问题研究----机器人能看到“亮光”吗？

Ø“亮度检测”模块

⏹亮度传感器的检测值为0~255之间的整数

⏹检测光线越强，检测值越小；检测光线越暗，检测值越大

Ø光源设置：

⏹光源的半径设置范围为80~180之间的整数

⏹光源的渐变值设置范围为10~30之间的整数

2.问题研究----机器人可以像“闹钟”一样吗？

Ø用“亮度检测”模块的判断功能，确定获取的亮度检测值是否达到启动“闹钟”的亮度值。

Ø亮度判断的程序描述

如果<亮度检测值小于200>表示天亮了，闹钟发音并显示检测值；

否则表示天没有亮，继续检测并显示检测值。

创作天地

让机器人边运动边检测亮度传感器，没有“看到”亮光继续往前走，“看到”亮光停下发音。

参考提示：

在机器人“闹钟”程序中，添加“停止电机”模块和“启动电机”模块。

亮度判断程序的描述：

如果<亮度检测值小于200>表示“看到”亮光，则停止电机闹钟发音显示检测值

否则是没有“看到”亮光，启动电机机器人继续直行显示检测值

●教学建议

本课教学中应该让学生通过亮度检测总结亮度强度与检测值的关系，要让学生会根据需要设置光源，了解检测值获取的方式。

第8课机器人“扑火”

——亮度传感器的应用与追光运动

●本课教学目标

1.掌握同时检测两个亮度传感器的方法

2.会用“条件判断”模块判断“亮度检测”模块检测到的亮度值

3.通过“飞蛾”问题策略的研究分析，提高编程实施策略的能力

●教材分析

本课学习变量设置，学会用两个变量分别检测左右光线强度的方法，分析趋光行走的策略，学习用多个“条件判断”模块对传感器检测值的判断和动作策略的设置。

●教学设计

活动内容

知识内容

1.问题研究----如何让机器人的左右眼分别检测环境光线

（检测左右眼的亮度检测程序）

Ø在“永远循环”模块中添加两个“亮度检测”模块，一个用于检测左侧亮度，另一个用于检测右侧亮度。

Ø在第一个“亮度检测”模块的变量百宝箱中设置“亮度变量一”

在第二个“亮度检测”模块的变量百宝箱中设置“亮度变量二”

Ø在“显示”模块中增加引用变量百宝箱中设置“亮度变量二”

2.问题研究----能否让机器人像“飞蛾”一样靠近火源

Ø用“条件判断”模块判断“亮度检测”模块检测到的亮度值

Ø在“条件判断”模块的变量百宝箱中设置“亮度变量”以便判断其值

Ø用多个“条件判断”模块判断多个亮度检测值

Ø多个亮度检测值判断的程序描述

如果<左侧亮度值小于10>则表示已找到光源，机器人停止运动；

否则表示光源不在左侧，再判断右侧；如果<右侧亮度值小于10>则表示有光源机器人停止运动

否则表示左右都没有找到光源，如果<左侧亮度值小于右侧亮度值>表示左侧亮度强则机器人向左侧运动

否则向右侧运动

创作天地

机器人远离火源（参考提示）：

哪边光线弱机器人就向哪边运动

●教学建议

本课使用了“条件判断”模块对传感器的检测值作出判断，以实施相应的趋光策略，在使用“条件判断”模块时要学会正确地设置相应的传感器变量和条件设置。

在编写机器人“飞蛾”程序过程中要进一步提高学生对问题分析的能力。

第3单元非凡的智慧

一、单元概述

本单元学习“碰撞检测”模块的检测和应用，学习“碰撞检测”模块判断检测碰撞方向的复选框组合设置。

在本单元还学习“地面检测”模块的检测和应用，了解到地面检测获取的信息是由地面反射光的强弱决定的。

二、学习目标

1.掌握碰撞传感器和地面传感器的检测方法

2.掌握碰撞传感器和地面传感器的设置和使用方法

3.学会碰撞检测场地和地面检测场地的设置

4.通过完成任务和问题研究提高机器人利用传感器获取信息处理问题的能力

三、重点难点

重点：

碰撞传感器和地面传感器的检测

难点：

“碰撞检测”模块和“地面检测”模块在程序中的应用

四、学时安排（共计2课时）

第9课：

摩拳又擦掌1课时

第10课：

丢手绢游戏1课时

第9课摩拳又擦掌

——碰撞传感器的检测与条件控制

●本课教学目标

1.掌握碰撞传感器的检测方法

2.掌握碰撞传感器的设置和使用方法

3.学会碰撞检测场地设置

4.会用“子程序”模块编写机器人功能模块程序

●教材分析

本课学习“碰撞检测”模块的设置与检测方法，在仿真界面设置障碍场地测试碰撞检测值，利用“子程序”分别编写了“前碰停”和“后碰停”的子程序。

使模块化编程结构的程序设计思想得到更充分的体现。

●教学设计

活动内容

知识内容

1.问题研究----机器人怎样感知身边物体的存在

Ø“碰撞检测”模块的应用（碰撞检测程序）

Ø在“碰撞检测”模块的变量百宝箱中设置“碰撞变量一”

Ø在“显示”模块中引用“碰撞变量一”，显示碰撞检测值

Ø在仿真环境设置障碍物，以检测机器人在遇到碰撞时的检测值

2.问题研究----前方遇到碰撞时如何停下来

Ø“碰撞检测”模块中判断条件的设置（关系运算符右侧复选框的选择）

选中复选框：

左前+右前=前

左后+右后=后

左前+左后=左

右前+右后=右

Ø“前碰停”子程序的描述

如果<检测到前面有碰撞>机器人停止运动

否则前进

Ø“前碰停”子程序作为循环内容置于“永远循环”模块中

3.问题研究----让机器人后退运动也能做到碰撞停

Ø在“碰撞检测”模块的变量百宝箱中设置“碰撞变量二”

Ø“后碰停”子程序的描述

如果<检测到后面有碰撞>机器人停止运动

否则后退

创造天地

2.添加其他方向的碰撞运动模式

参考提示：

类似于机器人避障程序的判断过程，只是需要将对障碍的判断改为对碰撞的判断，避障的动作是避开，而遇到碰撞的动作要考虑的是后退后再避开。

●教学建议

本课教学中由于界面和行走方向的局限，建议将碰撞检测的重点放在前方碰撞、后方碰撞和无碰撞的检测上，待后面介绍真实机器人碰撞测试时再对其它方向的碰撞加以检测比较方便。

第10课丢手绢游戏

——地面传感器的检测与应用

●本课教学目标

1.掌握地面传感器的检测方法

2.掌握地面传感器的设置和使用方法

3.学会地面检测场地的设置

4.通过“丢手绢”问题策略的研究分析，提高编程实施策略的能力

●教学设计

活动内容

知识内容

1.问题研究----机器人如何按规定路线行走

Ø“地面检测”模块及地面灰度检测程序

Ø灰度检测场地的加载

Ø地面反射强度相同的图带检测值相同

2.问题研究----利用机器人的地面传感器制作“丢手绢”游戏

Ø利用“启动电机”模块画圆的程序

Ø将多种颜色的圆形图带摆在机器人圆形轨迹上，制作丢手绢场地

Ø白色为机器人起点，红色为手绢丢下的位置即行走的终点

Ø丢手绢游戏中条件判断程序的描述

如果<地面是红色>机器人停止运动

否则机器人按圆形轨迹行走

●教学建议

教学中建议让学生了解地面检测的原理，使学生了解地面检测的是地面反射光的强弱，而不是颜色。

第4单元好友来相聚

一、单元概述

本单元学习真实机器人的一些基本知识和操作方法，通过四种传感器（声音传感器、红外传感器、光敏传感器、碰撞传感器）的检测与应用，感受真实机器人的魅力。

二、学习目标

1.了解真实机器人的结构，学会为机器人自检

2.学习对真实机器人传感器的检测

3.通过任务应用学习控制真实机器人的运动

4.通过真实机器人体会、解决机器人应用中遇到的一些问题

三、重点难点

重点：

机器人四种传感器的检测

难点：

条件判断中对逻辑关系判断的设置、理解和应用

四、学时安排（共计4课时）

第11课：

听话的朋友1课时

第12课：

跟踪运动战1课时

第13课：

向光明进军1课时

第14课：

创意演奏家1课时

第11课听话的朋友

——真实机器人声音传感器的检测与应用

●本课教学目标

1.会为真实机器人自检

2.了解真实机器人的结构

3.掌握真实机器人声音传感器的检测方法

4.通过“听令”机器人程序的设计，提高问题分析、编程、实施真实机器人策略的能力

5.学会“条件循环”模块的运用

●教材分析

本课是真实机器人的第1节课，除了学习声音传感器的使用外，还学习真实机器人的系统安装，了解了机器人的基本结构和操作方法。

●教学设计

活动内容

知识内容

1.使用真实机器人前的准备工作

Ø安装VJC2.0机器人软件

Ø认识机器人的传感器

Ø机器人的基本操作

2.机器人自检程序

Ø用下载线连接电脑和机器人

Ø下载自检程序

Ø观察机器人检测结果

3.问题研究----“听力”检测

Ø了解“麦克”的位置

Ø添加“声音检测”模块

Ø设置声音检测的显示时间（0.1″到0.3″）

Ø观察声音检测显示结果，以确定