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2023-2024学年粤教版小学信息技术六年级下册听话的Arduino机器人（教学设计）

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、教材分析

本节课选自2023-2024学年粤教版小学信息技术六年级下册，课题为《听话的Arduino机器人》。本节课内容与课本中“智能硬件与编程”单元相关，要求学生通过学习Arduino的基础知识，利用Arduino控制器编程，实现对机器人的基本控制。学生需要掌握Arduino硬件连接、编程环境搭建、基础编程语句以及简单逻辑控制。

本节课旨在培养学生的创新意识，提高动手实践能力，激发对信息技术学科的兴趣。通过本节课的学习，学生可以理解编程在实际生活中的应用，培养解决实际问题的能力。同时，课程内容与现实生活紧密相连，有助于提高学生的学习积极性和主动性。

二、核心素养目标

本节课的核心素养目标包括以下几个方面：

1.信息意识：培养学生对信息技术的好奇心和创新意识，使其在日常生活和学习中能够主动发现和思考信息技术的应用价值。

2.计算思维：通过学习Arduino编程，培养学生运用计算机科学的方法和观点分析解决问题，提高逻辑思维和创新编程能力。

3.数字化学习与创新：培养学生利用Arduino平台进行探究和解决问题的能力，鼓励学生发挥创造力，设计和实现具有实际意义的机器人项目。

4.信息伦理与安全：在课程过程中，强调合理使用信息技术，培养学生遵守信息法律法规和道德规范，提高网络安全意识。

三、重点难点及解决办法

重点：

1.Arduino硬件连接：理解并掌握Arduino板与其他电子元件（如电机、传感器等）的正确连接方式。

2.编程环境搭建：学会安装和使用ArduinoIDE，掌握基本的编程操作。

3.编程语句与逻辑控制：掌握Arduino编程基础，包括变量、条件语句、循环语句等。

难点：

1.编程逻辑：理解并应用条件语句和循环语句实现复杂的功能。

2.程序调试与优化：学会使用调试工具，找出并修复程序中的错误，提高程序运行效率。

解决办法：

1.对于硬件连接，可以采用分组合作的方式，让学生在老师的指导下一起完成连接，互相学习。

2.编程环境搭建时，老师可以提供详细步骤，并进行实时解答，让学生在实践中掌握。

3.对于编程语句与逻辑控制，可以通过案例教学，让学生在实际操作中理解并掌握。

4.针对编程逻辑和程序调试与优化，可以设置课堂讨论环节，让学生分享经验，共同解决问题。同时，老师可以提供一些常见问题和解决方法的总结，帮助学生快速定位和解决问题。

四、教学资源准备

1.教材：确保每位学生都有《听话的Arduino机器人》教材，以便跟随教学进度进行学习和实践。

2.辅助材料：收集与Arduino编程和机器人制作相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在教学过程中进行展示和讲解。

3.实验器材：准备Arduino控制器、电机、传感器等实验器材，确保其完整性和安全性，以便学生进行实践操作。

4.教室布置：根据教学需要，提前布置教室环境，设置分组讨论区和实验操作台，以便学生更好地进行合作学习和实践操作。

五、教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

情境创设：展示一段机器人舞蹈视频，引发学生对机器人的兴趣。

问题提出：同学们，你们知道机器人是如何跳舞的吗？他们是怎样被控制的？

学生回答：引导学生思考机器人的控制方式，激发学习欲望。

2.讲授新课（10分钟）

教学内容：介绍Arduino控制器的基本原理和编程环境搭建。

讲解方式：结合PPT，进行生动讲解，让学生理解Arduino的工作原理。

互动环节：提问学生关于Arduino的知识，引导学生积极参与。

3.演示实验（10分钟）

实验内容：用Arduino控制器控制一个简单的机器人。

操作步骤：引导学生观看实验操作步骤，并跟随老师一起动手操作。

问题解决：在实验过程中，引导学生思考并解决可能遇到的问题。

4.巩固练习（10分钟）

练习内容：编写一个简单的Arduino程序，实现对一个LED灯的控制。

分组讨论：学生分组进行讨论，互相学习，共同解决问题。

师生互动：老师巡回指导，针对学生遇到的问题进行解答。

5.课堂提问（5分钟）

提问内容：针对本节课的学习内容，提问学生一些关键性问题。

学生回答：鼓励学生积极回答，检验学生对知识的掌握程度。

6.总结与拓展（5分钟）

教学总结：回顾本节课的学习内容，强调重点知识点。

拓展思考：引导学生思考Arduino在现实生活中的应用，激发创新意识。

7.课后作业（布置作业，学生自主完成）

作业内容：根据本节课所学，编写一个简单的Arduino程序，实现对一个电机或传感器的控制。

作业要求：学生在课后自主完成，培养独立思考和动手能力。

总计用时