對比中明晰結構，遷移中創造精彩
——《賽車游戲》教學設計

劉小峰 謝小娟 江蘇省常州市新北區呂墅小學

● 教材分析

本課是蘇科版小學信息技術五年級上冊“圖形化編程”單元第九課的教學內容，屬于“算法與程序設計”模塊，主要學習任務是用偵測模擬“傳感器”，通過條件語句對“傳感器”的返回值進行判斷，讓一輛賽車由起點自動行駛到終點。

● 學情分析

小學五年級的學生對圖形化編程的學習充滿熱情，已經學習并使用過一些基本的偵測與判斷控件，但沒有經過專門的程序設計思維訓練，對程序的分析能力不夠。

● 教學目標

①學習運用偵測和判斷控件編寫和創作游戲。

②根據環境的變化，能對腳本、參數進行修改與調試，體會通過腳本的調試、優化使作品達成更佳的功能與效果。

③培養計算思維，落實程序優化的理念。

● 教學重難點

重點：運用偵測和判斷控件編寫程序腳本。

難點：運用條件判斷，模擬實現自動駕駛。

● 教學過程

1.情境導入，融入時事熱點

（1）融入時事

教師創設情境：同學們，建設“兩湖”創新區，是我們常州推進“532”發展戰略全面落地的龍頭牽引，也是常州乘勢而上、奮楫爭先，推動高質量發展的關鍵抓手。你們知道“兩湖”創新區在哪里嗎？它位于常州滆湖、長蕩湖之間，橫跨武進區、金壇區、鐘樓區和溧陽市，是承東啟西、連南接北、盤活全局的“棋眼”。

（2）揭示課題

教師引入課題：為展現“兩湖”創新區的發展成果，市委市政府準備在“兩湖”創新區開辟一條專用旅游線路，引進一批5G自動駕駛新能源觀光車，讓廣大市民親身體驗現代科技發展的魅力。為了確保自動駕駛觀光車的運行安全，現需要我們先在圖形化編程軟件里模擬觀光車沿著旅游線路自動駕駛場景，這就是我們今天要學習的內容：賽車游戲——自動駕駛觀光車。

設計意圖：以常州“532”發展戰略的重點項目“兩湖”創新區建設為切入點，創設模擬觀光車沿著旅游線路自動駕駛場景，賦予課題以現實意義。

2.對比分析，形成完整流程

（1）整體感知

師：下面請同學們一起來觀看觀光車模擬自動駕駛場景（如圖1）。邊看邊思考：自動駕駛觀光車是如何行駛的？與前面學習的《穿越迷宮》有什么相同和不同的地方？

圖1

（2）對比異同

教師呈現《穿越迷宮》流程圖和腳本，讓學生找一找與今天學習的《賽車游戲》的相同和不同的地方，再根據學生的回答總結。

（3）完善修改

師：根據剛才的比較，你能把《穿越迷宮》流程圖（如下頁圖2）變成《賽車游戲》的流程圖嗎？（師生共同完成）

圖2

設計意圖：程序設計應遵循從“整體認知”到“局部突破”的原則，讓學生觀看模擬自動駕駛場景，目的是建立“賽車游戲”的整體印象，為后續程序搭建奠定基礎。《穿越迷宮》和《賽車游戲》的對比分析、修改《穿越迷宮》的流程圖搭建《賽車游戲》的流程圖，都為學生后續自主探究提供了支架，同時讓學生了解流程圖在程序設計中的作用。

3.任務驅動，嘗試搭建腳本

師：《賽車游戲》的流程圖已經搭建好了，接下來要設計程序了。誰能說一說程序設計的一般步驟？

生：確定主題→角色分析→添加腳本→調試修改→分享創作。

師：下面就按照所說的步驟行動。

（1）設置舞臺和角色，賽車不斷前進

①角色分析。

師：觀察《賽車游戲》里有哪些角色？

生：旅游線路和自動駕駛觀光車。

②添加角色。

教師出示任務一：設置舞臺和角色，賽車不斷前進。

學生嘗試將旅游線路圖設置成舞臺背景，觀光車導入角色并調整大小，再讓觀光車從起點處不斷前進。（提示：舞臺背景和角色在桌面“自動駕駛觀光車”文件夾里）

設計意圖：遵循計算思維培養的一般步驟，一一展開，逐個突破，有助于學生形成結構化的思維，也有助于信息科技核心素養中計算思維的培養。

（2）了解傳感器，繪制虛擬傳感器

①了解自動駕駛。

教師播放視頻“一分鐘了解自動駕駛”。

②了解傳感器。

師：看完視頻后，你知道什么是自動駕駛了嗎？自動駕駛的核心是什么？（生：傳感器）

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量物體的信息，并能將感受到的信息，按一定規律轉化成電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足用戶的需求。

③安裝傳感器。

師：傳感器相當于自動駕駛汽車的眼睛，要實現自動駕駛，必須借助傳感器偵測賽道情況，以此來判斷賽車是否偏離道路。

學生小組討論：怎么在自動駕駛觀光車上安裝上傳感器？安裝幾個比較合適？幾種顏色？為什么？匯報討論結果，師生達成共識：在自動駕駛觀光車車燈位置安裝兩個不同顏色的虛擬傳感器比較合適。

任務二：繪制虛擬傳感器，透明角色白色部分。

a.選定“自動駕駛觀光車”，在控制欄中選擇“造型”標簽中的“橢圓”工具，分別選取紅色和黃色給“自動駕駛觀光車”畫上大小合適的小圓。

b.用“顏色填充”工具，選擇透明色，將“自動駕駛觀光車”白色的部分設置為透明。

設計意圖：學生對自動駕駛并不陌生，但對其中蘊含的原理不夠了解，通過視頻介紹，自然引出“傳感器”，知道傳感器在自動駕駛中的作用，為后續腳本的順利編寫奠定基礎。

（3）觀光車偏離軌道糾正方向，到達目的地

①糾正方向。

生：不是，因為線路兩邊草地顏色一樣，如果用角色碰到顏色，轉向沒辦法控制。可以用控件。

師：顏色碰顏色，那前面一個顏色取哪里？后面一個呢？

生：前車燈（虛擬傳感器）后草地。

師：左邊的傳感器碰到草地，觀光車如何轉向？右邊的傳感器碰到草地，觀光車又如何轉向？（教師出示路面和小車演示，學生直觀感受車的轉向）。

生：左邊傳感器碰到草地，小車往右轉向；右邊傳感器碰到綠色草地，小車往左轉向。

②到達終點。

學生操作，觀光車到達終點停止。教師引導學生完成任務三：搭建“觀光車偏離軌道糾正方向，到達終點后停止運行”腳本。

教師預設問題1：小車有時不轉彎（沒有偵測到草地，需要檢查兩種顏色的選取是否正確）；預設問題2：小車沖出規定路線（速度太快需要調整賽車速度）；預設問題3：再次運行時卡在終點（角色的前進方向，角色要面向90度方向）。

教師提出討論問題：改善哪些因素，能夠提高觀光車行駛的穩定性？（移動的速度、轉彎的角度等）

學生自主調試，互幫互助。

設計意圖：對于偵測和判斷，學生已經積累了一些經驗，教學時教師引導學生從《穿越迷宮》中的“角色碰到顏色”過渡到“顏色碰到顏色”，激活學生已有經驗，理解碰到左右草地時，觀光車該如何轉向。

（4）加入計時功能，讓觀光車跑得又快又穩

師：現在觀光車已經可以自動行駛了，我們怎樣才能知道駕駛一圈所要用的時間呢？

生：計時器。

學生演示計時器的用法，教師隨時指導。

任務四：加入計時功能，跑得又快又穩。

①給觀光車加入計時功能。

②調試腳本，比一比，誰的賽車跑得又快又穩。

學生完成操作，教師巡視。

教師展示學生作品，師生互評。

4.腦洞大開，設計更多精彩

任務五：讓“自動駕駛”的觀光車設計得更加精彩——多輛并行、中途停留……

學生嘗試操作，教師巡視，發現好的想法及時鼓勵分享。

教師展示學生作品，師生互評。

設計意圖：知識內容學習的結束，不代表全課的結束。通過“如何讓自動駕駛的觀光車設計得更加精彩”這個問題，讓學生展開想象，鏈接已有知識，進行作品的再次創作。

5.提升總結，關注素養提升

教師從認知層面（學生對偵測和判斷有哪些新的認識）、素養層面（多方面思考、優化腳本）、情感層面（建設家鄉）三個層面對全課進行總結，幫助學生形成完整的知識結構、素養結構，并產生共情。

6.作業設計，尊重個性發展

必做作業：設計一款屬于自己的賽車游戲，和家里人一起玩一玩。

選做作業：上網查閱資料，了解自動駕駛的相關知識。

● 教學反思

在本節課教學的過程中，通過對比兩個游戲的異同，學生能遷移搭建出本課的流程圖，這樣可以讓學生在整個創作過程中始終保持清晰的結構認知，計算思維得到了進一步的培養。

點 評

在《賽車游戲》的教學中，教師能站在立德樹人的高度，創設富有時代氣息的教學情境，緊扣信息時代發展的脈搏，采用真實的任務驅動學習,并依托流程圖，幫助學生形成結構化的思維，培養學生計算思維，發展學生核心素養。教學流程清晰，學習任務明確且可操作性強，始終圍繞學生在搭建腳本過程中產生的問題驅動學習。任務拓展有深度，總結提煉有高度，作業布置有層次。