六年級(jí)信息技術(shù)《機(jī)器人編程入門——循跡小車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》教案一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能2.掌握?qǐng)D形化編程中“條件判斷”“運(yùn)動(dòng)控制”模塊的組合使用方法，能獨(dú)立編寫并調(diào)試簡(jiǎn)單的循跡程序。（二）過程與方法1.通過小組合作完成機(jī)器人搭建、程序編寫與調(diào)試，提升動(dòng)手實(shí)踐能力與問題解決能力。2.經(jīng)歷“需求分析—方案設(shè)計(jì)—測(cè)試優(yōu)化”的工程化流程，培養(yǎng)邏輯思維與創(chuàng)新意識(shí)。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.體會(huì)編程與硬件結(jié)合的創(chuàng)造樂趣，激發(fā)對(duì)人工智能、機(jī)器人技術(shù)的探索興趣。2.增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，在成果展示與互評(píng)中學(xué)會(huì)欣賞他人、反思自我。二、教學(xué)重難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)2.熟練運(yùn)用圖形化編程模塊，完成循跡程序的編寫與調(diào)試。（二）教學(xué)難點(diǎn)1.結(jié)合實(shí)際場(chǎng)景（如路徑彎道曲率、傳感器安裝角度）優(yōu)化程序參數(shù)（如轉(zhuǎn)向角度、速度閾值）。2.分析調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題（如小車“出軌”“抖動(dòng)”），提出有效解決方案。三、教學(xué)準(zhǔn)備2.軟件工具：安裝圖形化編程軟件（如mBlock）的電腦，確保設(shè)備與軟件藍(lán)牙/USB連接正常。四、教學(xué)過程（一）情境導(dǎo)入（5分鐘）“同學(xué)們，校園科技節(jié)的機(jī)器人循跡賽即將啟動(dòng)！比賽要求小車沿黑色路徑自主行駛，既不能‘出軌’，又要速度快、姿態(tài)穩(wěn)。大家想不想設(shè)計(jì)一款‘智能循跡小車’，代表班級(jí)參賽？今天我們就來解鎖機(jī)器人‘看路’的秘密，讓它成為精準(zhǔn)的‘路徑行者’！”（現(xiàn)場(chǎng)演示一輛調(diào)試好的循跡小車沿路徑行駛，引發(fā)學(xué)生興趣，同時(shí)拋出問題：“機(jī)器人是怎么‘看懂’黑色路徑的？”）（二）新知探究：機(jī)器人的“眼睛”與“決策”（10分鐘）（結(jié)合示意圖，用生活化語言解釋：“就像我們走路時(shí)，看到‘黑色指引線’就調(diào)整方向，機(jī)器人的‘眼睛’幫它看線，程序幫它做‘往哪走’的決定?！保?.循跡邏輯的編程實(shí)現(xiàn)打開圖形化編程軟件，展示核心模塊：條件判斷：“如果…那么…否則…”模塊，將傳感器信號(hào)作為“條件”。運(yùn)動(dòng)控制：“前進(jìn)”“左轉(zhuǎn)”“右轉(zhuǎn)”模塊，控制電機(jī)動(dòng)作。教師示范邏輯：“當(dāng)左側(cè)傳感器檢測(cè)到黑線（數(shù)值<閾值），說明左邊偏了，小車要右轉(zhuǎn)調(diào)整；同理，右側(cè)檢測(cè)到黑線則左轉(zhuǎn)；如果兩邊都沒檢測(cè)到，說明在路徑上，直行。”（現(xiàn)場(chǎng)編寫簡(jiǎn)易程序，上傳到機(jī)器人測(cè)試，讓學(xué)生觀察“條件—?jiǎng)幼鳌钡膶?duì)應(yīng)關(guān)系，如“左側(cè)傳感器數(shù)值<300時(shí)，小車右轉(zhuǎn)0.5秒”。）（三）實(shí)踐操作：循跡小車的設(shè)計(jì)與調(diào)試（20分鐘）1.小組任務(wù)分工每小組3-4人，明確角色：編程組：根據(jù)循跡邏輯，在軟件中拖拽模塊、設(shè)置參數(shù)（如轉(zhuǎn)向時(shí)間、速度、傳感器閾值）。調(diào)試組：將程序上傳機(jī)器人，在循跡場(chǎng)地測(cè)試，記錄問題（如“小車在S彎道處出軌”“直行時(shí)左右晃動(dòng)”）。2.教師巡視與指導(dǎo)重點(diǎn)關(guān)注：傳感器安裝是否水平，導(dǎo)致檢測(cè)范圍偏移；程序中“閾值”設(shè)置是否合理（可引導(dǎo)學(xué)生通過“逐步測(cè)試”找到最佳值，如從500開始，每次調(diào)整50，觀察傳感器數(shù)值變化）；轉(zhuǎn)向角度/時(shí)間與路徑彎道的匹配度（如急彎需增大轉(zhuǎn)向幅度，S彎需“分段轉(zhuǎn)向”）。3.問題解決與優(yōu)化鼓勵(lì)小組間交流經(jīng)驗(yàn)，如“某組發(fā)現(xiàn)‘將右轉(zhuǎn)時(shí)間從0.5秒調(diào)整為0.8秒，小車過彎更穩(wěn)’”，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：“調(diào)試是編程的關(guān)鍵！要像‘工程師’一樣，根據(jù)實(shí)際效果優(yōu)化參數(shù)。”（針對(duì)共性問題，如“小車在直道‘蛇形走位’”，教師集中講解：“這是因?yàn)閭鞲衅黛`敏度太高，可適當(dāng)增大‘閾值’，讓機(jī)器人對(duì)微小的光線變化‘不敏感’，保持直行穩(wěn)定?！保ㄋ模┏晒故九c評(píng)價(jià)（10分鐘）1.小組展示每組派代表演示小車循跡過程，介紹設(shè)計(jì)思路：“我們的小車在直道用‘快速直行’（速度80），彎道用‘緩慢轉(zhuǎn)向’（速度50，轉(zhuǎn)向時(shí)間0.6秒），通過將傳感器閾值設(shè)為450，解決了‘誤判白色桌面為黑線’的問題……”2.多元評(píng)價(jià)自評(píng)：填寫任務(wù)單，反思“最成功的優(yōu)化”與“待改進(jìn)的問題”（如“下次嘗試用‘重復(fù)執(zhí)行直到’模塊，讓小車到達(dá)終點(diǎn)后自動(dòng)停止”）?；ピu(píng)：其他組用“優(yōu)點(diǎn)+建議”的方式評(píng)價(jià)，如“你們的小車速度很快，但在十字岔路處有點(diǎn)猶豫，建議試試‘優(yōu)先檢測(cè)左側(cè)，再檢測(cè)右側(cè)’的邏輯”。師評(píng)：肯定團(tuán)隊(duì)協(xié)作與創(chuàng)新點(diǎn)（如“某組給小車加了‘啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)’音效，很有創(chuàng)意！”），強(qiáng)調(diào)“循跡的核心是‘感知—決策—行動(dòng)’的閉環(huán)，未來我們還能給小車加‘避障’‘計(jì)數(shù)’等功能，讓它更智能！”（五）總結(jié)拓展（5分鐘）2.課后拓展：挑戰(zhàn)任務(wù)：設(shè)計(jì)“避障循跡小車”，當(dāng)檢測(cè)到障礙物（如書本）時(shí)，自動(dòng)繞開后繼續(xù)循跡（提示：添加超聲波傳感器，用“如果…那么…”判斷距離）。調(diào)研任務(wù)：生活中哪些機(jī)器人用到了“循跡”技術(shù)？（如掃地機(jī)器人、AGV搬運(yùn)車、倉庫分揀機(jī)器人）五、教學(xué)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)維度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)------------------------------------------------------------------------------------------編程邏輯能正確使用條件判斷、運(yùn)動(dòng)模塊，邏輯清晰，參數(shù)設(shè)置合理（如閾值、轉(zhuǎn)向時(shí)間）。運(yùn)行效果小車能沿路徑穩(wěn)定行駛，無明顯出軌、卡頓，完成度高（如通過復(fù)合路徑）。團(tuán)隊(duì)協(xié)作分工明確，能有效溝通，共同解決問題，尊重他人意見（如傾聽調(diào)試組的反饋）。創(chuàng)新優(yōu)化對(duì)程序或硬件有個(gè)性化改進(jìn)（如添加音效、優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)），反思意識(shí)強(qiáng)。六、教學(xué)反思本次教學(xué)通過真實(shí)情境激發(fā)興趣，將“循跡原理—編程邏輯—實(shí)踐調(diào)試”層層推進(jìn)，學(xué)生在“做中學(xué)”中掌握了機(jī)器人編程的核心思維。但需注意：1.部分學(xué)生可能因硬件連接問題（如傳感器松動(dòng)、藍(lán)牙斷開）影響調(diào)試，需提前強(qiáng)調(diào)設(shè)備檢查流程；2.對(duì)于編程基礎(chǔ)薄