讓你的思維與機器人同步

金一穎

智能機器人作為信息技術教育又一載體，充實了教學內容，引起學生極大的興趣。然而，由于我校硬件條件的限制，其課程教材只能通過仿真軟件學習模擬機器人的活動，經過一段時間后，學生的學習活動變成了完成教師任務的機械操作。《機器人分辨顏色》一課經過三次磨課，第一次模仿教材手把手演示，每個學生都能把書本的知識操作出來，但變換一下要求，大部分學生就無從入手了。第二次改變教材主題，選擇學生比較感興趣的主題，部分學生可以創作，但課堂顯得雜亂無序，大部分學生還屬于混沌狀態。第三次采用重新滲透選擇結構程序思想，用視頻、動畫、流程圖和評價表等形式，給學生建構知識提供腳手架。要求學生通過分析機器人在視頻中的活動，感知其分辨顏色的能力；通過觀看課件、照片、彩紙，感悟地面檢測的基本原理；通過說、填、演、模擬流程圖，掌握結構程序的基本思考方法。

● 教材分析

本課教學內容為浙江教育出版社小學信息技術第四冊第三單元第14課《機器人分辨顏色》。教材主要由“編寫程序”、“環境編輯”、“運行程序”三部分內容組成。使學生了解地面檢測傳感器的基本原理和選擇結構程序思想，初步學會利用“地面檢測”模塊編寫程序。分兩課時完成。

● 學情分析

學習對象為小學六年級學生；學生已經學習了直行、轉向、啟動電機、延時等待、停止電機、多次循環等模塊，學生初步具備了順序結構、循環結構的思維方式。對學生而言視頻中機器人的靈活可愛促使他們很想深入了解，甚至是自己制作，再通過迷宮形式激起學生強烈的創作欲。

● 教學目標

知識與技能目標：知道灰度值的概念及規律，填寫教材第49頁的表格；了解地面檢測傳感器，初步感知“地面檢測”模塊的基本原理；認識條件判斷的6種關系符號；了解程序的選擇結構及其在程序中的作用。

過程與方法目標：學會“顯示”模塊參數設置；學會“地面檢測”模塊參數設置；能用語言描述例子中的選擇結構思想，初步掌握利用條件判斷編寫程序；會調試程序，并簡單調整程序。

情感態度與價值觀目標：激發想象力和學習機器人的興趣；感受“選擇結構”解決問題的優點，體會條件判斷解決問題的思想方法。

● 教學過程

1.搭腳手架，初步感知選擇結構的程序思想

(1)課前談話，學生自我介紹，獎勵彩紙。

(2)欣賞視頻，說機器人的工作原理。

(3)學生反饋，板書選擇結構流程圖。

(4)小結揭題，發現機器人的共同點。

設計意圖：彩紙、視頻為后面教學中理解灰度值和地面檢測的原理做準備；了解視頻中機器人的工作原理并板書選擇結構簡單流程圖，讓學生初步感知程序設計的選擇結構，為編程做準備。最后總結出三段視頻的共同特點自然引出課題。

2.了解灰度值的概念，初步感悟機器人分辨顏色的工作原理

(1)提問：猜一猜機器人如何分辨顏色。

小結板書：通過回答問題，大家的思維已經和機器人同步了，現在讓我們先來看看地面檢測傳感器的操作過程吧。

(2)教師示范新授操作過程：①利用參考書本，并口頭描述過程。②學生操作，填好第49頁的表格。③反饋表格。

(3)教師小結：對比出示黑白照片和彩色照片，說明機器人眼中的景物就像黑白照片的景物一樣，不管是紅花、綠樹，還是漂亮的衣服，從照片上看全是深淺不同的灰色。

3.趣味任務，體驗選擇結構的功能

(1)出示迷宮圖，學生肢體操作。

第一關：丁字形，白色前進，否則轉向。

第二關：獲寶，測到黃色，發出聲音。

第三關：測到綠色，畫一個圓，走出迷宮游戲成功。

（2）填評價表中的流程圖。

（3）講解第一關。

①說一說完成任務的編程思路。

預設一：學生演示，添加“地面檢測”模塊、設置參數。條件判斷為“＝＝0”，0為白色。“是”——前進，“否”——轉向，觀察流程圖變化。

預設二：學生有困難，教師演示。

②加載環境，調試程序。教師巡視，個別指導，查漏補缺。

（4）獨立完成第二關。教師和優生巡視指導。

（5）自由討論第三關，優生或教師理思路，全班嘗試完成。

（6）討論板書的三個內容，學有余力的學生嘗試。

設計意圖：采用學生喜歡的趣味迷宮游戲，激發其興趣和創作欲望，三個層層遞進的任務中，第一關是典型的選擇結構模式；第二關發聲練習，大多數學生可以自學完成；第三關畫一個圓，復習鞏固難點。師生共同研究完成第一關，使學生掌握“文字——流程圖——編程序——仿真——調整——完成”的思維方法。為完成第二、第三關打下基礎。板書三個視頻內容作為拓展題，有能力者嘗試完成，師生個別交流。

4.量化評價，掌握過程方法更實用

（1）評價（完成自我評價表并反饋）：①說出第二、第三關任務編程思路。②展示三關任務的作品，自評、互評。

（2）總結，收評價表。

設計意圖：三關任務和板書實踐任務，扎實完成和創新完成，目的是強調流程圖對編程的作用，引導評價重過程輕結果。首尾呼應完成板書中的任務很難，對于有能力的學生卻很有吸引力，所以可以協商嘗試完成。最后總結提到三大基本結構，思維模型得到最后的提升。

● 教學反思

本課執教時重在讓學生體驗機器人的神奇與能力，并滲透程序設計思想。經過不斷整理施教，有如下反思：

◇多媒體展示，突出思維的直觀性。彩紙、彩照、黑白照片使學生對“灰度值”的概念從抽象變得直觀。視頻、課件等多媒體運用，使學生初步感知選擇結構程序的思想，理解地面檢測原理。填寫流程圖針對“條件判斷”進行專項訓練，使學生掌握選擇結構程序的思考方法。評價表既作為評價手段，又讓學生在整節課中有目標、有條理地完成任務，降低了思維的難度。

◇多感官調動，強調思維的過程性。說一說視頻意思、看一看彩色與黑白照片、理一理地面檢測原理、“走一走”迷宮、填一填流程圖、評一評任務完成過程等體驗選擇結構的作用、掌握條件判斷編程方法，有條不紊地進行過程與方法的積累，強調了思維的過程性。

◇多層次任務，注重學習的應用性。迷宮是學生喜聞樂見的游戲，我設計的這個趣味任務，既激發了學生的興趣，也使學生體會到信息技術并不是單純地學會技術，更多的是利用技術來完成自己的想法。

◇多樣化評價，重體驗，輕結果，樹信心。自評、互評、師評、書面評價，這些多元化的評價方式主要是評過程，不單純地看結果，更重要的是評一評學生完成這節課后的態度和自信心。評價主體也由教師為主，變成了學生和教師共評，極大地調動了學生參與課堂的積極性，樹立了信心。

未來的信息技術教育，技術不僅僅是教師教的工具，更重要的是要成為學生學的工具。總結本課的教學重點是強調思維的過程性學習，一步一步地引導學生讓自己的思維與機器人同步，在完成過程中學會方法、學會思考、學會創新。