閩教版信息技術(shù)六年級(jí)下冊(cè)《第二單元人工智能基礎(chǔ)：體驗(yàn)機(jī)器人編程8仿真機(jī)器人控溫》教學(xué)設(shè)計(jì)主備人備課成員設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課以“閩教版信息技術(shù)六年級(jí)下冊(cè)《第二單元人工智能基礎(chǔ)：體驗(yàn)機(jī)器人編程8仿真機(jī)器人控溫》”為教學(xué)內(nèi)容，旨在通過(guò)仿真機(jī)器人控溫的編程實(shí)踐，讓學(xué)生了解機(jī)器人編程的基本原理，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生對(duì)信息技術(shù)學(xué)科的興趣。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，通過(guò)仿真機(jī)器人控溫編程，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)在解決實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用價(jià)值。提升計(jì)算思維，通過(guò)設(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)控溫功能，鍛煉學(xué)生邏輯思維和問(wèn)題解決能力。增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生探索不同的編程方法，激發(fā)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①掌握機(jī)器人編程控溫的基本原理，包括傳感器讀取溫度數(shù)據(jù)和執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作；

②理解編程邏輯，能夠根據(jù)溫度變化編寫(xiě)相應(yīng)的程序代碼，實(shí)現(xiàn)控溫功能；

③應(yīng)用循環(huán)、條件判斷等編程結(jié)構(gòu)，使機(jī)器人能夠持續(xù)監(jiān)測(cè)并調(diào)整溫度。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解并應(yīng)用算法設(shè)計(jì)，將控溫邏輯轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的程序代碼；

②調(diào)試程序時(shí)，能夠識(shí)別并解決程序中的錯(cuò)誤，提高編程的準(zhǔn)確性；

③在實(shí)際編程過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和問(wèn)題解決能力，尤其是在面對(duì)復(fù)雜溫度變化時(shí)，如何優(yōu)化程序邏輯。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源-軟硬件資源：機(jī)器人編程平臺(tái)、仿真機(jī)器人模型、溫度傳感器、計(jì)算機(jī)或平板電腦。

-課程平臺(tái)：學(xué)校信息教學(xué)平臺(tái)或在線編程學(xué)習(xí)平臺(tái)。

-信息化資源：機(jī)器人編程教材、教學(xué)視頻、編程示例代碼。

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)設(shè)備、教學(xué)演示文稿、編程調(diào)試工具。教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課

（1）老師：同學(xué)們，今天我們來(lái)學(xué)習(xí)《仿真機(jī)器人控溫》這一課。大家知道，人工智能技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中扮演著越來(lái)越重要的角色，而機(jī)器人編程就是人工智能的一個(gè)重要分支。今天，我們就將通過(guò)一個(gè)有趣的控溫程序，來(lái)體驗(yàn)機(jī)器人編程的樂(lè)趣。

（2）學(xué)生：老師，什么是機(jī)器人編程呢？

老師：機(jī)器人編程就是通過(guò)編寫(xiě)程序來(lái)控制機(jī)器人完成特定任務(wù)的過(guò)程。今天，我們將學(xué)習(xí)如何編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的控溫程序，讓機(jī)器人能夠根據(jù)溫度變化自動(dòng)調(diào)整。

二、新課講解

1.溫度傳感器介紹

（1）老師：首先，我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下溫度傳感器。溫度傳感器是一種能夠檢測(cè)溫度并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的設(shè)備。在機(jī)器人編程中，我們常用它來(lái)獲取環(huán)境溫度信息。

（2）學(xué)生：老師，溫度傳感器是如何工作的呢？

老師：溫度傳感器內(nèi)部有一個(gè)溫度敏感元件，當(dāng)溫度變化時(shí)，這個(gè)元件的電阻值也會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)測(cè)量電阻值，我們可以得到當(dāng)前的溫度信息。

2.控溫程序設(shè)計(jì)

（1）老師：接下來(lái)，我們來(lái)看一下如何設(shè)計(jì)一個(gè)控溫程序。首先，我們需要確定一個(gè)目標(biāo)溫度，然后根據(jù)當(dāng)前溫度與目標(biāo)溫度的差值，來(lái)調(diào)整機(jī)器人的動(dòng)作。

（2）學(xué)生：老師，如何調(diào)整機(jī)器人的動(dòng)作呢？

老師：我們可以通過(guò)編寫(xiě)程序，讓機(jī)器人根據(jù)溫度差值來(lái)執(zhí)行不同的動(dòng)作。例如，當(dāng)溫度高于目標(biāo)溫度時(shí)，機(jī)器人可以打開(kāi)風(fēng)扇降溫；當(dāng)溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)，機(jī)器人可以關(guān)閉風(fēng)扇升溫。

3.編程實(shí)踐

（1）老師：現(xiàn)在，請(qǐng)大家打開(kāi)編程軟件，跟隨我一起編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的控溫程序。首先，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，并添加一個(gè)溫度傳感器模塊。

（2）學(xué)生：老師，如何創(chuàng)建新項(xiàng)目和添加模塊呢？

老師：在編程軟件中，點(diǎn)擊“文件”菜單，選擇“新建項(xiàng)目”，然后按照提示完成創(chuàng)建。接著，在項(xiàng)目面板中找到“傳感器”模塊，將其拖拽到程序編輯區(qū)。

4.調(diào)試與優(yōu)化

（1）老師：編寫(xiě)完程序后，我們需要進(jìn)行調(diào)試。在調(diào)試過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)程序運(yùn)行不正常，要及時(shí)查找并修正錯(cuò)誤。

（2）學(xué)生：老師，如何調(diào)試程序呢？

老師：在編程軟件中，點(diǎn)擊“調(diào)試”按鈕，觀察程序運(yùn)行過(guò)程。如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，可以在程序編輯區(qū)進(jìn)行修改，然后重新運(yùn)行程序。

三、課堂練習(xí)

1.學(xué)生分組，每組完成一個(gè)控溫程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

2.各組展示自己的程序，并說(shuō)明程序的功能和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

3.老師對(duì)學(xué)生的程序進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出優(yōu)點(diǎn)和不足。

四、課堂總結(jié)

1.老師總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)溫度傳感器、控溫程序設(shè)計(jì)、編程實(shí)踐和調(diào)試優(yōu)化等要點(diǎn)。

2.學(xué)生回顧課堂所學(xué)，分享自己的學(xué)習(xí)心得。

五、課后作業(yè)

1.完成課后練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)。

2.嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)更復(fù)雜的控溫程序，如根據(jù)不同時(shí)間段調(diào)整溫度等。

3.查閱相關(guān)資料，了解其他類(lèi)型的傳感器在機(jī)器人編程中的應(yīng)用。知識(shí)點(diǎn)梳理1.人工智能基礎(chǔ)概念：

-人工智能（ArtificialIntelligence,AI）：模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用。

-人工智能應(yīng)用領(lǐng)域：圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、智能決策等。

2.機(jī)器人編程基礎(chǔ)：

-機(jī)器人編程語(yǔ)言：Python、C++、Java等。

-機(jī)器人編程平臺(tái)：Arduino、RaspberryPi、VEX等。

-機(jī)器人編程框架：ROS（RobotOperatingSystem）等。

3.溫度傳感器：

-溫度傳感器類(lèi)型：熱敏電阻、熱電偶、熱敏二極管等。

-溫度傳感器工作原理：根據(jù)溫度變化產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)。

-溫度傳感器應(yīng)用：智能家居、工業(yè)自動(dòng)化、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。

4.控溫程序設(shè)計(jì)：

-控溫目標(biāo)：設(shè)定目標(biāo)溫度，實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)調(diào)整。

-控溫程序流程：檢測(cè)溫度、比較溫度、調(diào)整動(dòng)作。

-控溫動(dòng)作：打開(kāi)/關(guān)閉風(fēng)扇、調(diào)整加熱/冷卻設(shè)備等。

5.編程邏輯與算法：

-循環(huán)結(jié)構(gòu)：for循環(huán)、while循環(huán)等。

-條件判斷：if語(yǔ)句、switch語(yǔ)句等。

-算法設(shè)計(jì)：根據(jù)具體問(wèn)題，設(shè)計(jì)合理的算法解決問(wèn)題。

6.仿真機(jī)器人編程實(shí)踐：

-仿真環(huán)境搭建：選擇合適的仿真軟件和硬件平臺(tái)。

-仿真程序編寫(xiě)：根據(jù)實(shí)際問(wèn)題，編寫(xiě)仿真程序。

-仿真程序調(diào)試：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，修改程序，直至程序正常運(yùn)行。

7.編程調(diào)試與優(yōu)化：

-調(diào)試方法：逐步執(zhí)行、觀察程序運(yùn)行狀態(tài)、分析錯(cuò)誤原因。

-優(yōu)化方法：優(yōu)化算法、減少冗余代碼、提高程序執(zhí)行效率。

8.信息技術(shù)與核心素養(yǎng)：

-信息意識(shí)：關(guān)注信息技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

-計(jì)算思維：運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)方法解決問(wèn)題。

-創(chuàng)新意識(shí)：勇于嘗試新方法，提出新觀點(diǎn)。板書(shū)設(shè)計(jì)1.人工智能基礎(chǔ)概念

①人工智能（AI）

②應(yīng)用領(lǐng)域：圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等

③相關(guān)技術(shù)：機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等

2.機(jī)器人編程基礎(chǔ)

①編程語(yǔ)言：Python、C++

②編程平臺(tái)：Arduino、RaspberryPi

③編程框架：ROS

3.溫度傳感器

①類(lèi)型：熱敏電阻、熱電偶

②工作原理：溫度變化產(chǎn)生電信號(hào)

③應(yīng)用：智能家居、工業(yè)自動(dòng)化

4.控溫程序設(shè)計(jì)

①控溫目標(biāo)：設(shè)定目標(biāo)溫度

②程序流程：檢測(cè)溫度、比較溫度、調(diào)整動(dòng)作

③控溫動(dòng)作：打開(kāi)/關(guān)閉風(fēng)扇、調(diào)整加熱/冷卻設(shè)備

5.編程邏輯與算法

①循環(huán)結(jié)構(gòu)：for循環(huán)、while循環(huán)

②條件判斷：if語(yǔ)句、switch語(yǔ)句

③算法設(shè)計(jì)：根據(jù)問(wèn)題設(shè)計(jì)算法

6.仿真機(jī)器人編程實(shí)踐

①仿真環(huán)境搭建：仿真軟件、硬件平臺(tái)

②仿真程序編寫(xiě)：根據(jù)實(shí)際問(wèn)題編寫(xiě)程序

③仿真程序調(diào)試：逐步執(zhí)行、觀察狀態(tài)、分析錯(cuò)誤

7.編程調(diào)試與優(yōu)化

①調(diào)試方法：逐步執(zhí)行、觀察狀態(tài)、分析錯(cuò)誤原因

②優(yōu)化方法：優(yōu)化算法、減少冗余代碼、提高效率

8.信息技術(shù)與核心素養(yǎng)

①信息意識(shí)：關(guān)注信息技術(shù)應(yīng)用

②計(jì)算思維：運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)方法

③創(chuàng)新意識(shí)：嘗試新方法、提出新觀點(diǎn)教學(xué)反思與總結(jié)同學(xué)們，這節(jié)課我們一起學(xué)習(xí)了《仿真機(jī)器人控溫》，通過(guò)編程實(shí)踐，大家體驗(yàn)了機(jī)器人編程的樂(lè)趣?，F(xiàn)在，我想和大家一起回顧一下這節(jié)課的教學(xué)過(guò)程，總結(jié)一下我們?cè)诮虒W(xué)方法、策略、管理等方面的得失，以及對(duì)教學(xué)效果的客觀評(píng)價(jià)。

首先，我覺(jué)得在教學(xué)方法上，我嘗試了以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)設(shè)置一個(gè)具體的控溫任務(wù)，讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)習(xí)編程知識(shí)。這種方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，大家參與度很高，課堂氣氛活躍。但是，我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于編程概念的理解還不夠深入，需要我在后續(xù)的教學(xué)中加強(qiáng)概念的解釋和實(shí)例的演示。

在策略上，我注重了理論與實(shí)踐相結(jié)合。在講解控溫程序設(shè)計(jì)時(shí)，我不僅介紹了編程邏輯，還讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，編寫(xiě)程序。這樣的教學(xué)策略有助于學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際操作中，提高了他們的動(dòng)手能力。不過(guò)，我也注意到，在編程實(shí)踐中，部分學(xué)生遇到了困難，比如代碼編寫(xiě)錯(cuò)誤、程序調(diào)試等問(wèn)題。這說(shuō)明我在教學(xué)過(guò)程中需要更加細(xì)致地指導(dǎo)學(xué)生，提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。

至于管理方面，我盡量營(yíng)造了一個(gè)輕松、開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生們?cè)谡n堂上可以自由提問(wèn)，互相討論，這有助于培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。但是，也有時(shí)候課堂紀(jì)律管理上出現(xiàn)了一些問(wèn)題，比如個(gè)別學(xué)生注意力不集中，這需要我在今后的教學(xué)中加強(qiáng)課堂紀(jì)律的管理。

當(dāng)然，也存在一些問(wèn)題和不足。比如，部分學(xué)生在編程過(guò)程中遇到的問(wèn)題沒(méi)有得到及時(shí)解決，這需要我在課后提供更多的輔導(dǎo)。此外，對(duì)于一些編程概